CN106411234B - 抗震的太阳能供电系统支撑机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了抗震的太阳能供电系统支撑机构，包括：两个固定铰支座，固定设置于太阳能电池板底部靠近中间的位置；弹簧式上、下端部支座，分别设置于太阳能电池板的上端部以及下端部；弹簧式上端部支座包括上压块、上压缩支柱和上弹簧，上压块固定在屋顶上，上弹簧连接上压块和太阳能电池板之间；上压缩支柱和下压缩支柱为可压缩橡胶制成的圆柱状或者棱柱装置支撑结构；还包括至少两组X字型伸缩支架，交错地设于固定铰支座附近，随太阳能电池板的摆动而伸缩。本发明的支撑装置，提高了太阳能电池的辐射率，进而提供其发电面积以及吸收量，从而提高其总体的发电量，充分地利用太阳能源。

Description

抗震的太阳能供电系统支撑机构
技术领域
本发明涉及太阳能电池板在供电系统的安装以及支撑技术领域，特别是涉及抗震的太阳能供电系统支撑机构。
背景技术
太阳能发电领域已经变得非常重要。 太阳能系统可被安装在大海中，也可以安装 用于个人住宅使用或商用。 这些单个系统既可以向底层结构供电，也可以将多余的电力供 入电网等。 对于单个系统，通常将这些系统布置在建筑物的屋顶上。 这些屋顶可以是斜屋 顶或者平屋顶。
家用风力发电机主要应用在农村、牧区、山区，发展中的大、中、小城市或商业区附近建筑，解决当地用户用电需求。随着国家不断出台相关扶植政策，家用风力发电机作为分布式电源的一种，以其小型模块化、分散式、布置在用户附近的高效、可靠的发电模式成为一种新型的、具有广阔发展前景的发电方式和能源综合利用方式。
随着太阳能发电的推广应用范围不断扩大。除了传统的广大农牧区用户应用小型风力发电机组照明看电视以外，由于汽油、柴油、煤油价格飞涨，且供应渠道不畅通，内陆、江湖、渔船、边防哨所、部队、气象、微波站等使用柴油发电的用户，逐步改用风力发电或风光互补发电。此外，生态环保公园、林荫小道、别墅庭院等地方，也安装小型风力发电机组，作为景观，供人们休闲欣赏。
但是现有的太阳能电池发电，由于受到现有技术的制约，还不能解决发电效率低，以及使用率低，受太阳能源是否丰富以及地势的影响较大，装配上太阳能装置的家庭、小工厂以及景区等对太阳能发电比较依赖的地方，难以直接完全地利用太阳能供电系统，太阳能供电系统投入使用后容易出现局部断电，受天气影响供电不足等现象。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了抗震的太阳能供电系统支撑机构，其目的在于充分地利用太阳能，并且提高太阳能电池板在安装后尽可能多地充分吸收太阳能，进而达到提高太阳能发电的量的目的，从而满足这些地区对太阳能发电的使用要求。
本发明所采用的技术方案是：抗震的太阳能供电系统支撑机构，用于将太阳能电池板可摆动地连接在家庭式屋顶上，太阳能电池板相对的两端分别设有向外突出的凸缘，支撑装置包括以下部件：
—两个固定铰支座，分别通过至少四个螺栓固定在屋顶上，并且设置于太阳能电池板底部靠近中间的位置；
—每一个固定铰支座包括固定支座部和支撑杆和球头连接部，太阳能电池板对应每一个球头连接部的位置处设有一个向下凹的连接盒；
—弹簧式上、下端部支座，分别设置于太阳能电池板的上端部以及下端部；
弹簧式上端部支座包括上压块、上压缩支柱和上弹簧，其中上压块固定在屋顶上，上弹簧连接上压块和太阳能电池板之间，上压缩支柱一端固定在上压块的上方，另一端固定在太阳能电池板的底部位置；
弹簧式下端部支座包括下压块、下压缩支柱和下弹簧，其中下压块固定在屋顶上，下弹簧连接下压块和太阳能电池板之间，下压缩支柱固定在下压缩支柱与太阳能电池板之间；
上压缩支柱和下压缩支柱为可压缩橡胶制成的圆柱状或者棱柱装置支撑结构，其均为压缩量为5-15mm；
—至少两组X字型伸缩支架，交错地设于固定铰支座附近，一端固定在屋顶上，另一端固定在太阳能电池板下方，随太阳能电池板的摆动而伸缩。
进一步地，上压块和下压块为左、右对称的对称件，并且其均为L型结构，上压缩支柱和下压缩支柱均分别连接在上压块和下压块的L型底部位置。
进一步地，每一个连接盒为中空的半球状结构，并且每一个连接盒焊接或者通过螺钉固定在太阳能电池板的底部位置。
进一步地，上压块为长条形结构，每一个上压块内有若干组对应的上压缩支柱和上弹簧；下压块为长条形结构，每一个下压块内有若干组对应的下压缩支柱和下弹簧。
进一步地，X字型伸缩支架由若干个X字型支架伸缩单元在长度方向上叠加连接而成，并且每一个X字型支架伸缩单元通过一个铰轴在其中间部位连接而成。
进一步地，X字型伸缩支架底部还连接有伸缩电机，伸缩电机推动X字型伸缩支架伸缩。
进一步地，X字型伸缩支架位于两个固定铰支座之间，并且位于该两个固定铰支座之间的距离相等。
进一步地，至少一个固定铰支座上靠近太阳能电池板的位置处还设有常开锁紧装置，常开锁紧装置一端铰接在固定铰支座上，另一端处于自由状态或者固定在太阳能电池板的底部位置。
进一步地，太阳能电池板对应每一个常开锁紧装置的连接位置处设有固定圆环，固定圆环通过螺钉连接或者焊接在太阳能电池板底部位置。
进一步地，太阳能电池板底部还连接有角度传感器、位移传感器和控制面板，位移传感器连接在太阳能电池板底部，并且位移传感器还连接角度传感器和控制面板，控制面板还连接报警器，控制面板接收到的角度传感器的数据超出预定值范围时，报警器报警。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的抗震的太阳能供电系统支撑机构，适用于屋顶为斜面的小型供电系统使用，其以设置于太阳能电池板底部的两个固定铰支座、弹簧式上、下端部支座和X字型伸缩支架 的连接结构，从而将太阳能电池板通过两个固定铰支座可小幅度摆动的连接在倾斜的屋顶面上，其次使用弹簧式上、下端部支座为其进一步限定了太阳能电池板的摆动幅度，X字型伸缩支架的连接结构的进一步支撑保证太阳能电池在摆动的时候具有较为稳定的摆动幅度，并且尽量将太阳能电池的摆动限定在垂直于屋顶的斜面的方向上小幅度摆动，增强了其使用的稳定性能。
此外，至少两组X字型伸缩支架，交错地设于固定铰支座附近，一端固定在屋顶上，另一端固定在太阳能电池板下方，随太阳能电池板的摆动而伸缩，可以很好地防止太阳能电池板过渡震动而产生磨损，保证了太阳能电池板可以均匀地摆动，提高了其使用寿命。
最后需要指出的是，本发明的支撑装置的使用使得太阳能电池板在使用过程中可以轻微地摆动，从而提高太阳能电池的辐射率，进而提供其发电面积以及吸收量，从而提高其总体的发电量，充分地利用太阳能源，为太阳能供电在家庭式的模式下使用，提供了更为宝贵的电能，更大限定地满足了小规模区域的长时间用电，具有较好的经济性能。
附图说明
图1为抗震的太阳能供电系统支撑机构的一个实施例的结构示意图；
图2为图1的实施例的弹簧式上、下端部支座的结构示意图；
其中：1-固定铰支座，101-固定支座部，102-支撑杆，103-球头连接部；2-弹簧式上端部支座，21-上压块，22-上压缩支柱，23-上弹簧；3-弹簧式下端部支座，31-下压块，32-下压缩支柱，33-下弹簧；4-太阳能电池板，41-向外突出的凸缘；5-螺栓，6-屋顶，7-连接盒，8-常开锁紧装置，9-固定圆环，10-伸缩电机，11-角度传感器，12-位移传感器，13-控制面，14-报警器，15- X字型伸缩支架，151-X字型支架伸缩单元，152-铰轴。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。
如图1所示，抗震的太阳能供电系统支撑机构，用于将太阳能电池板4可摆动地连接在家庭式屋顶上，太阳能电池板4相对的两端分别设有向外突出的凸缘41，支撑装置包括以下部件：两个固定铰支座1，分别通过至少四个螺栓5固定在屋顶6上，并且设置于太阳能电池板4底部靠近中间的位置；每一个固定铰支座1包括固定支座部101和支撑杆102和球头连接部103，太阳能电池板4对应每一个球头连接部103的位置处设有一个向下凹的连接盒7；
见图2，弹簧式上端部支座2、弹簧式下端部支座3，分别设置于太阳能电池板4的上端部以及下端部；弹簧式上端部支座2包括上压块21、上压缩支柱22和上弹簧23，其中上压块21固定在屋顶6上，上弹簧23连接上压块21和太阳能电池板4之间，上压缩支柱22一端固定在上压块21的上方，另一端固定在太阳能电池板4的底部位置；弹簧式下端部支座3包括下压块31、下压缩支柱32和下弹簧33，其中下压块31固定在屋顶6上，下弹簧33连接下压块31和太阳能电池板4之间，下压缩支柱固定在下压缩支柱32与太阳能电池板4之间；上压缩支柱22和下压缩支柱32为可压缩橡胶制成的圆柱状或者棱柱装置支撑结构，其均为压缩量为5-15mm；
至少两组X字型伸缩支架15，交错地设于固定铰支座1附近，一端固定在屋顶6上，另一端固定在太阳能电池板4下方，随太阳能电池板4的摆动而伸缩。
在上述实施例中，上压块21和下压块31为左、右对称的对称件，并且其均为L型结构，上压缩支柱22和下压缩支柱32均分别连接在上压块21和下压块31的L型底部位置,从而使得该结构在安装的时候方便，同时节省零件数量，节省制造以及管理成本，方便安装。
在上述实施例中，每一个连接盒7为中空的半球状结构，并且每一个连接盒7焊接或者通过螺钉固定在太阳能电池板4的底部位置，从而进一步保证每一个固定铰支座1与太阳能电池4的底部具有较好的摆动效果，同时该连接盒7可以在太阳能电池安装前再安装，减轻其运输过程中的碰撞。
在上述实施例中，上压块21为长条形结构，每一个上压块21内有若干组对应的上压缩支柱22和上弹簧23；下压块31为长条形结构，每一个下压块31内有若干组对应的下压缩支柱32和下弹簧33,也就是说可以将上压块21和下压块31设置为一个长条形的压块固定在屋顶上，然后在其上放置多组上支柱22和上弹簧23，以及下直至32和下弹簧23，从而保证太阳能电池板在翻转时具有较好的整体性能，而不是局部翻转，从而提高其使用寿命。
在上述实施例中，X字型伸缩支架15由若干个X字型支架伸缩单元151在长度方向上叠加连接而成，并且每一个X字型支架伸缩单元151通过一个铰轴152在其中间部位连接而成，进一步缓冲太阳能电池板的翻转动作，为其均匀性能提供进一步的保证。
在上述实施例中，X字型伸缩支架15底部还连接有伸缩电机10，伸缩电机推动X字型伸缩支架15伸缩伸缩电机推动X字型伸缩支架15伸缩，也可以设置伸缩电机驱动X字型伸缩支架15伸缩，提高其人为控制太阳能电池板的倾斜角度，该功能在冬天或者太阳倾斜的时候可以使用，进一步增强太阳能电池与太阳接触的强度和面积，提高其发电效率。
在上述实施例中，X字型伸缩支架15位于两个固定铰支座1之间，并且位于该两个固定铰支座1之间的距离相等，使得太阳能电池板在使用过程中具有更好的缓冲性能和稳定性能。
在上述实施例中，至少一个固定铰支座1上靠近太阳能电池板4的位置处还设有常开锁紧装置8，常开锁紧装置8一端铰接在固定铰支座1上，另一端处于自由状态或者固定在太阳能电池板4的底部位置，也可以根据太阳的照射角度，用户调整角度后，自行锁定太阳能电池板的摆动功能，实现定角度使用太阳能电池板。
在上述实施例中，太阳能电池板4对应每一个常开锁紧装置8的连接位置处设有固定圆环9，固定圆环9通过螺钉连接或者焊接在太阳能电池板4底部位置，方便固定以及制造。
在上述实施例中，太阳能电池板4底部还连接有角度传感器11、位移传感器12和控制面板13，位移传感器12连接在太阳能电池板底部，并且位移传感器12还连接角度传感器11和控制面板13，控制面板13还连接报警器14，控制面板13接收到的角度传感器的数据超出预定值范围时，报警器14报警。上述部件的设置，提高了太阳能电池板角度的自动调节和控制功能，还具有超范围角度报警的能力，提高其自动化转换效率和智能化程度。
本发明的支撑装置的使用，使得太阳能电池板在使用过程中可以轻微地摆动，从而提高太阳能电池的辐射率，进而提供其发电面积以及吸收量，从而提高其总体的发电量，充分地利用太阳能源，为太阳能供电在家庭式的模式下使用，提供了更为宝贵的电能，更大限定地满足了小规模区域的长时间用电，具有较好的经济性能。
此外，至少两组X字型伸缩支架，交错地设于固定铰支座附近，一端固定在屋顶上，另一端固定在太阳能电池板下方，随太阳能电池板的摆动而伸缩，可以很好地防止太阳能电池板过渡震动而产生磨损，保证了太阳能电池板可以均匀地摆动，提高了其使用寿命。
本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.抗震的太阳能供电系统支撑机构，其特征在于：用于将太阳能电池板（4）可摆动地连接在家庭式屋顶上，所述太阳能电池板（4）相对的两端分别设有向外突出的凸缘（41），所述支撑装置包括以下部件：
—两个固定铰支座（1），分别通过至少四个螺栓（5）固定在屋顶（6）上，并且设置于太阳能电池板（4）底部靠近中间的位置；
—每一个固定铰支座（1）包括固定支座部（101）和支撑杆（102）和球头连接部（103），所述太阳能电池板（4）对应每一个球头连接部（103）的位置处设有一个向下凹的连接盒（7）；
—弹簧式上、下端部支座（2，3），分别设置于太阳能电池板（4）的上端部以及下端部；
所述弹簧式上端部支座（2）包括上压块（21）、上压缩支柱（22）和上弹簧（23），其中所述上压块（21）固定在屋顶（6）上，所述上弹簧（23）连接上压块（21）和太阳能电池板（4）之间，所述上压缩支柱（22）一端固定在上压块（21）的上方，另一端固定在太阳能电池板（4）的底部位置；
所述弹簧式下端部支座（3）包括下压块（31）、下压缩支柱（32）和下弹簧（33），其中所述下压块（31）固定在屋顶（6）上，所述下弹簧（33）连接下压块（31）和太阳能电池板（4）之间，所述下压缩支柱固定在下压缩支柱（32）与太阳能电池板（4）之间；
所述上压缩支柱（22）和下压缩支柱（32）为可压缩橡胶制成的圆柱状或者棱柱装置支撑结构，其均为压缩量为5-15mm；
—至少两组X字型伸缩支架（15），交错地设于固定铰支座（1）附近，一端固定在屋顶（6）上，另一端固定在太阳能电池板（4）下方，随太阳能电池板（4）的摆动而伸缩；
所述X字型伸缩支架（15）由若干个X字型支架伸缩单元（151）在长度方向上叠加连接而成，并且每一个X字型支架伸缩单元（151）通过一个铰轴（152）在其中间部位连接而成；所述X字型伸缩支架（15）底部还连接有伸缩电机（10），所述伸缩电机推动X字型伸缩支架（15）伸缩；所述X字型伸缩支架（15）位于两个固定铰支座（1）之间，并且位于该两个固定铰支座（1）之间的距离相等；至少一个所述固定铰支座（1）上靠近太阳能电池板（4）的位置处还设有常开锁紧装置（8），所述常开锁紧装置（8）一端铰接在固定铰支座（1）上，另一端处于自由状态或者固定在太阳能电池板（4）的底部位置；所述太阳能电池板（4）对应每一个常开锁紧装置（8）的连接位置处设有固定圆环（9），所述固定圆环（9）通过螺钉连接或者焊接在太阳能电池板（4）底部位置。
2.根据权利要求1所述的抗震的太阳能供电系统支撑机构，其特征在于：所述上压块（21）和下压块（31）为左、右对称的对称件，并且其均为L型结构，所述上压缩支柱（22）和下压缩支柱（32）均分别连接在上压块（21）和下压块（31）的L型底部位置。
3.根据权利要求1所述的抗震的太阳能供电系统支撑机构，其特征在于：每一个所述连接盒（7）为中空的半球状结构，并且每一个所述连接盒（7）焊接或者通过螺钉固定在太阳能电池板（4）的底部位置。
4.根据权利要求1所述的抗震的太阳能供电系统支撑机构，其特征在于：所述上压块（21）为长条形结构，每一个上压块（21）内有若干组对应的上压缩支柱（22）和上弹簧（23）；所述下压块（31）为长条形结构，每一个下压块（31）内有若干组对应的下压缩支柱（32）和下弹簧（33）。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的抗震的太阳能供电系统支撑机构，其特征在于：所述太阳能电池板（4）底部还连接有角度传感器（11）、位移传感器（12）和控制面板（13），所述位移传感器（12）连接在太阳能电池板底部，并且所述位移传感器（12）还连接角度传感器（11）和控制面板（13），所述控制面板（13）还连接报警器（14），控制面板（13）接收到的角度传感器的数据超出预定值范围时，报警器（14）报警。
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