CN105932946A - 一种新型候车亭顶棚 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种新型候车亭顶棚，属于新能源领域。包括带有可以在两个维度上进行调整的太阳能组件，将太阳能电池板置入候车亭的顶棚中，不仅可以保证候车亭的美观，还可以充分隔离外界环境的干扰，保证太阳能电池板的安全使用。通过在太阳能电池板的太阳光照射面积调节上采取两个转轴(纬转轴和经转轴)的控制，实现了地球的公转和自转带来的降低太阳能使用时间缩短的缺陷，提高了太阳能的利用效率。
Description
技术领域
本发明属于新能源领域，特别涉及一种新型候车亭顶棚。
背景技术
随着经济社会的发展，和节能减排的日益深入认识，在政府的扶持和引导下可再生能源的利用和发展必将迎来新的发展机遇。候车亭作为人们公共生活的不可缺少的一部分，必将迎来新的变革。当前各种用电形式的候车亭已经初步发展起来，但再生能源太阳能并未得到有效利用。
在现有技术中，设计有一种方向可调的太阳能候车亭，由于太阳能组件固定在候车厅顶部，其角度是固定的，无法根据时间对俯仰角以及水平转动角度进行调节，使得太阳能的利用率较低。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种新型候车亭顶棚，在顶棚上设置有加强梁，在加强梁上通过螺栓固定有太阳能组件，太阳能组件包括：
太阳能支撑框架、转动轴体和支撑底座；
在太阳能支撑框架的一面通过螺栓固定有太阳能电池板，在太阳能支撑架的另一面设置有两根相互平行的连接架，在连接架之间固定有纬转轴，在纬转轴的一段固定有纬转轴内齿轮；
转动轴体位于太阳能支撑框架的底端，转动轴体由横向的转轴套以及竖向的转轴焊接而成，转轴套位于转动轴体的顶端，在转轴套内固定有纬转轴动力装置，纬转轴动力装置通过纬齿轮轴为纬转轴提供动力，在纬齿轮轴的末端固定有纬齿轮，纬齿轮与纬转轴内齿轮啮合，在转轴的侧壁上固定有经转轴动力装置，经转轴动力装置中设置有经齿轮轴，在经齿轮轴的末端固定有经齿轮；
支撑底座设置在转动轴体的底端，在支撑底座的中央设置有凸起的日齿内齿轮，在日齿内齿轮内设置有轴承组件，日齿内齿轮与经齿轮啮合，转轴的底端套接在轴承组件上，在支撑底座的端角处设置有螺栓孔。
可选的，纬转轴动力装置中安装有永磁直流无刷电机，永磁直流无刷电机的输出轴通过第一联轴器与纬转轴连接；
经转轴动力装置中安装有永磁直流无刷电机，永磁直流无刷电机的输出轴通过第二联轴器与经转轴连接。
可选的，轴承组件由轴承和轴承座构成，轴承与转轴的底端为过盈配合。
可选的，在太阳能组件固定连接在顶棚的亚克力密封板上。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：
将太阳能电池板置入候车亭的顶棚中，不仅可以保证候车亭的美观，还可以充分隔离外界环境的干扰，保证太阳能电池板的安全使用。太阳能电池板的太阳光照射面积调节上采取两个转轴的控制——纬转轴和经转轴。纬转轴用来调节由于地球围绕太阳公转引起照射面大小问题，经转轴用来调节由于地球自转引起照射面大小问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的太阳能组件的结构示意图；
图2是本发明提供的太阳能支撑框架的结构示意图；
图3是本发明提供的转动轴体的结构示意图；
图4是本发明提供的支撑底座的结构示意图一；
图5是本发明提供的支撑底座的结构示意图二；
图6是本发明提供的太阳能组件所安装的候车亭顶棚的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的结构作进一步地描述。
实施例一
本发明提供了一种新型候车亭顶棚，在顶棚上设置有加强梁，在加强梁上通过螺栓固定有太阳能组件，如图1所示，太阳能组件包括：
太阳能支撑框架1、转动轴体2和支撑底座3。
如图2所示，在太阳能支撑框架1的一面通过螺栓固定有太阳能电池板，在太阳能支撑架1的另一面设置有两根相互平行的连接架1-1，在连接架1-1之 间固定有纬转轴2-3，在纬转轴2-3的一端固定有纬转轴内齿轮2-8。
如图3所示，转动轴体2位于太阳能支撑框架1的底端，转动轴体2由横向的转轴套2-1以及竖向的转轴2-2焊接而成，转轴套2-1位于转动轴体2的顶端，在转轴套2-1内固定有纬转轴动力装置2-10，纬转轴动力装置2-10通过纬齿轮轴2-3为纬转轴2-9提供动力，在纬齿轮轴2-3的末端固定有纬齿轮2-4，纬齿轮2-4与纬转轴内齿轮2-8内齿轮啮合，在转轴2-2的侧壁上固定有经转轴动力装置2-5，经转轴动力装置2-5中设置有经齿轮轴2-6，在经齿轮轴2-6的末端固定有经齿轮2-7。
如图4所示，支撑底座3设置在转动轴体2的底端，在支撑底座3的中央设置有凸起的日齿内齿轮3-1，在日齿内齿轮3-1内设置有轴承组件3-2，日齿内齿轮3-1与经齿轮2-7啮合，转轴2-2的底端套接在轴承组件3-2上，在支撑底座3的端角处设置有螺栓孔3-3。
本太阳能组件主要由太阳能支撑框架1、转动轴体2、支撑底座3共三个部分组成。太阳能支撑框架1主要与太阳能电池组进行连接，起到稳固支撑太阳能电池组，并传递纬转轴和经转轴提供的旋转角度。连接在纬转轴上的纬转轴内齿轮2-8为电机提供反向作用力，从而调节由于地球围绕太阳公转而引起电池组受阳面积。转动轴体2为纬转轴和经转轴的旋转提供动力和位置约束，纬转轴动力装置2-10和经转轴动力装置2-5主要由电机和电机附属机构提供，相关技术已经非常成熟，在这里不再赘述。动力装置输出的动力经齿轮2-7和纬齿轮2-4，为轴的旋转提供动力。支撑底座3由日齿内齿轮3-1和轴承组件3-2组成，主要起到约束经转轴2-6和为其旋转提供反作用力的作用。
将本结构件从上到下依次描述如下：太阳能支撑框架1上有螺孔，通过螺孔与太阳能电池板相连以约束太阳能电池板的运动。太阳能支撑框架1通过连接架1-1与纬转轴2-3进行连接。纬转轴2-3上装配纬转轴内齿轮2-8。通过纬转轴内齿轮2-8的旋转带动同轴的纬转轴2-3旋转，从而调节太阳能支撑框架上安装的太阳能电池板的姿态，消除由于地球公转产生的影响。转动轴体2上的转轴套2-1，一方面起到约束纬转轴2-9，另一方面装配纬转轴动力装置2-10为纬转轴的旋转提供动力。纬转轴动力装置2-10输出的动力通过纬齿轮轴2-3传递到纬齿轮2-4从而带动纬转轴内齿轮2-8的旋转完成太阳能电池组的定位。
经齿轮轴2-6除了装配转轴套2-1为太阳能电池组调节地球公转引起的偏 差外，自身装配的经转轴动力装置2-5为自转提供了动力。经转轴动力装置2-5输出的动力通过经齿轮轴2-6传递到经齿轮2-7，由于日齿内齿轮3-1是固定不动的，此时产生的反作用力引起了经齿轮轴2-6的旋转，从而调节由于地球自转引起的偏差。经齿轮轴2-6装配到轴承组件3-2内，轴承组件3-2起到约束经齿轮轴2-6的作用。支撑底座3通过螺栓孔3-3与候车亭顶棚相连。日齿内齿轮3-1通过与经齿轮2-7连接为转动轴体2的旋转提供反作用力。
这里之所以在转动轴体中使用经转轴动力装置2-5和纬转轴动力装置2-10分别在两个维度对转动轴体进行调节，是因为设地球上P点与太阳中心的连线和P点所在经线所在平面的夹角为α与P点所在纬线所在平面的夹角为β。当阳光初始照射在P点时照在太阳能电池板上的辐射量过低，随着地球的进一步自转α逐渐减小，当α等于α0时，经转轴传动装置2-5开启工作，随着地球自转转动保证太阳能电池板平面经向垂直太阳光。当α等于α1时，经转轴传动装置2-5停止旋转，当P处无阳光照射时，经转轴传动装置2-5开启工作将α1调解成α0等阳光照射在P点时开启下一轮循环。
设太阳能电池板季轴调解的角度范围是β0到β1当太阳光在北半球时与P点所在纬线面的夹角β大于β0时纬转轴动力装置2-10保持β0不变，当β逐渐缩小直至等于β0时纬转轴动力装置2-10开始工作，随着地球绕着太阳公转逐渐从β0变化到β1。当β大于β1时纬转轴动力装置2.7保持β0不变，直至太阳光在南半球时与P点所在纬线面的夹角β等于于β1时纬转轴动力装置2-10开始工作，随着地球绕着太阳公转逐渐从β1变化到β0。以此循环工作，若β在北半球不大于β0，在南半球不大于β0，则纬转轴动力装置2-10一直保持工作，使得太阳能电池板平面纬向垂直太阳光。
可选的，纬转轴动力装置中安装有永磁直流无刷电机，永磁直流无刷电机的输出轴通过第一联轴器与纬转轴连接；
经转轴动力装置中安装有永磁直流无刷电机，永磁直流无刷电机的输出轴通过第二联轴器与经转轴连接。
通过上述连接方式，使得无刷电机能够带动纬转轴以及经转轴进行准确转动。
可选的，轴承组件由轴承和轴承座构成，轴承与转轴的底端为过盈配合。
轴承组件3-2即将轴承装配在轴承座内部形成的结构。如图5所示，轴承座3-2-2为连接架及太阳能电池板提供约束，保持其稳定性。轴承3-2-1与轴承座3-2-2，轴承与经转轴均为过盈装配，轴承座3-2-2可为转轴2-2提供横向和纵向约束。
可选的，太阳能组件固定连接在顶棚的亚克力密封板上。
如图6所示，支撑底座3通过连接孔3-3与候车亭顶棚4底座4-1上的连接梁4-2通过螺栓进行连接。连接多组的太阳能电池板在亚克力密封板4-3的密封下，在太阳能候车亭顶棚的空间内为太阳能系统提供能量转化。
本发明提出了一种安装有可旋转太阳能组件的新型候车亭顶棚，包括带有可以在两个维度上进行调整的太阳能组件，将太阳能电池板置入候车亭的顶棚中，不仅可以保证候车亭的美观，还可以充分隔离外界环境的干扰，保证太阳能电池板的安全使用。通过在太阳能电池板的太阳光照射面积调节上采取两个转轴(纬转轴和经转轴)的控制，实现了地球的公转和自转带来的降低太阳能使用时间缩短的缺陷，提高了太阳能的利用效率。
上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程中的先后顺序。
以上仅为本发明的实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种新型候车亭顶棚，在顶棚上设置有加强梁，在加强梁上通过螺栓固定有太阳能组件，其特征在于，太阳能组件包括：
太阳能支撑框架、转动轴体和支撑底座；
在太阳能支撑框架的一面通过螺栓固定有太阳能电池板，在太阳能支撑架的另一面设置有两根相互平行的连接架，在连接架之间固定有纬转轴，在纬转轴的一段固定有纬转轴内齿轮；
转动轴体位于太阳能支撑框架的底端，转动轴体由横向的转轴套以及竖向的转轴焊接而成，转轴套位于转动轴体的顶端，在转轴套内固定有纬转轴动力装置，纬转轴动力装置通过纬齿轮轴为纬转轴提供动力，在纬齿轮轴的末端固定有纬齿轮，纬齿轮与纬转轴内齿轮啮合，在转轴的侧壁上固定有经转轴动力装置，经转轴动力装置中设置有经齿轮轴，在经齿轮轴的末端固定有经齿轮；
支撑底座设置在转动轴体的底端，在支撑底座的中央设置有凸起的日齿内齿轮，在日齿内齿轮内设置有轴承组件，日齿内齿轮与经齿轮啮合，转轴的底端套接在轴承组件上，在支撑底座的端角处设置有螺栓孔。
2.根据权利要求1的新型候车亭顶棚，其特征在于：
所述纬转轴动力装置中安装有永磁直流无刷电机，永磁直流无刷电机的输出轴通过第一联轴器与纬转轴连接；
所述经转轴动力装置中安装有永磁直流无刷电机，永磁直流无刷电机的输出轴通过第二联轴器与经转轴连接。
3.根据权利要求1的新型候车亭顶棚，其特征在于：
所述轴承组件由轴承和轴承座构成，轴承与转轴的底端为过盈配合。
4.根据权利要求1至3任意一项的新型候车亭顶棚，其特征在于，太阳能组件固定连接在顶棚的亚克力密封板上。
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