CN106628088B - 太阳能动力船 - Google Patents
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Abstract
本发明针对以上技术问题，提供太阳能动力船，船体设有顶棚，在该顶棚上设有太阳能电板组件，其特征在于：顶棚边侧上安装有侧翼支架以及与侧翼支架活动连接的支撑座，侧翼支架上设有侧翼太阳能电池组件，顶棚上安装有升降控制组件，该升降控制组件与侧翼支架之间连接有通过升降控制组件工作使侧翼支架张开或收拢的连接件。太阳能电池组件的两侧增设电动上翻装置张开后与顶棚太阳能电池组件同一水平面的侧翼太阳能电池组件，通过增加采光面积提高蓄电、供电及续航能力，保证太阳能船的正常运行时间，侧翼太阳能电池组件的支撑机构保证了侧翼太阳能电池组件张开后的稳定性和安全性。
Description
技术领域
本发明涉及中低速游艇和环球航行的游船，特别是一种以太阳能作为主要动力源的电动船舶。
背景技术
目前用于观光旅游的动力船以燃油动力船为主和小部分电动力船为辅，燃油动力船噪音大，且排废气污染空气，排放废水污染江河；电动船采用蓄电池作为充放动力，电动船在运行前需要事先充电，由于受充电设备和场地的限制无法远行，更无法满足远程使用要求。
太阳能船以清洁能源备受行业关注，经过多年的研发及实验，太阳能船的结构已初步定型，动力储能装置在船体的底部，船体顶棚设有太阳能电池组件，顶棚太阳能电池组件吸收光能并转化为电能，通过汇流器汇集太阳能电池组件的电流并输送到太阳能控制器，太阳能控制器向蓄电池充电，现有太阳能船主要是以顶棚太阳能组件阵列作为能源的来源，受船顶面积限制，吸收并转化的能量往往难以支持船体大功率电机的使用需求，尤其太阳光不足的情况下，会出现蓄电池充电不足，无法保证太阳能船的正常运行时间，只有通过增加采光面积，提高蓄电量来保证太阳能船运行时间是关系到太阳能船舶能否普及的重要因素。
发明内容
针对现有技术存在蓄电不足的缺陷，本发明的目的在于提供一种扩大采光面积、增加供电和续航能力的太阳能动力船。
本发明的发明目的通过以下方案实现：
一种太阳能动力船，船体设有顶棚，在该顶棚上设有太阳能电板组件，其特征在于：顶棚两边侧上均安装有侧翼支架以及与侧翼支架活动连接的支撑座，通过侧翼支架上设有侧翼太阳能电池组件，顶棚上安装有升降控制组件，该升降控制组件与侧翼支架之间连接有连接件，连接件侧翼支架通过升降控制组件带动连接件实现张开或收拢，升降控制组件包括电机、固定在顶棚上的固定杆以及安装在固定杆上的定滑轮，电机输出轴具有收放线滑轮，连接件一端与侧翼支架连接，连接件另一端通过定滑轮与收放线滑轮连接，顶棚两边侧固定有不少于四根用于限定当侧翼支架向上拉拢时最大活动行程的限位杆，每侧顶棚上安装有不少于两根限位杆，限位杆均安装在轴承座邻边，限位杆其向侧翼支架方向倾斜，在支撑座上安装有轴承座，轴承座具有内装轴承，侧翼支架上设有与轴承座上轴承相配合连接的转轴，侧翼支架通过转轴与轴承座相活动配合，轴承座边侧上设有与转轴相配合的限位机构。
优选地，限位机构紧靠于轴承座邻侧，限位机构包括限位轴孔座，限位轴孔座、轴承座、转轴位于同一轴线上，限位轴孔座具有与转轴相配合的轴孔，限位轴孔座内壁周向上具有通槽，在通槽上加装有限位片，位于限位轴孔座内的转轴其端面上开有内凹槽，在限位轴孔外端处设有可拨动限位片向转轴上的内凹槽靠拢或远离的拨块以及用于锁止拨块运行位置的锁止块，在通槽中设置有复位弹性件，该复位弹性件一端固定在通槽内壁上，另一端与限位片端面抵触，限位片置于通槽中且通过拨块拨动可嵌入通槽中，在通槽中设有滑槽，拨块一端伸入通槽中与限位片固定连接，且该端的拨块置于滑槽上。
优选地，限位机构包括限位座，限位座设有具有开口的内腔以及在内腔边侧两边开有两内凹通槽，内凹通槽具有与内腔相通的过道，在内腔内设有可活动的限位杆，限位座上方的转轴周圈上具有滚珠孔，限位杆上具有可与滚珠孔相配合滚动的滚珠，限位座底部开有通孔，在该通孔中放置有可驱使限位杆上下移动的驱动件，驱动件一端位于内腔中与限位杆抵触，另一端置于限位座外侧作为驱动限位杆驱动端，在驱动件与限位杆之间还设有弹性缓冲部件，该弹性缓冲部件两端分别安装在驱动件和限位杆端部，在内腔中底部设有带有滑轮的横板，横板安装在弹性缓冲部件底端两者相抵触，两内凹通槽上设置有通过轴固定在内凹通槽中的左、右滑轮，在转轴端部套有与转轴同步旋转的轴套，在轴套上设有传动带，该传动带一端由轴套上引出依次穿过左滑轮、横板上的滑轮、右滑轮连接在轴套上，传动带两端均安装在转轴上两者同步同向旋转。
优选地，限位杆外端具有凸棱，在内腔中具有与凸棱相互配合起到便于限位杆向外或向内移动的导向槽。
优选地，开口沿轴心方向设有圆环，限位杆其下端部设有向外延伸的凸环，凸环的边端与圆环的下表端抵触。
优选地，在固定杆上具有距离传感器，该距离传感器与电机连接且两者之间连接有根据距离传感器反馈位置信息判断电机启停的电机控制器。
优选地，在侧翼支架下方设有太阳能自动追溯机构，该太阳能自动追溯机构包括具有能托举侧翼支架的升降杆。
优选地，连接件包括采用钢丝绳，每侧侧翼支架上至少连接有两根钢丝绳，两根钢丝绳分布在侧翼支架同一水平线上，钢丝绳的端部具有钩扣，在侧翼支架上具有与钩扣连接的钩扣通孔。
优选地，固定杆至少有一根，固定杆竖直方式固定于顶棚上，位于顶棚两边侧的侧翼支架至固定杆的距离相同。
优选地，限位杆其向侧翼支架方向倾斜角度为5-30°，侧翼支架上端处加有配重器。
优选地，支撑座安装在顶棚两边侧，两者平行且位于同一水平面，支撑座上表端处具有檐区。
本发明有益效果在于：在现有太阳能船的顶棚，太阳能电池组件的两侧增设电动上翻装置张开后与顶棚太阳能电池组件同一水平面的侧翼太阳能电池组件，通过增加采光面积提高蓄电、供电及续航能力，保证太阳能船的正常运行时间，侧翼太阳能电池组件的支撑机构保证了侧翼太阳能电池组件张开后的稳定性和安全性，停运或不需要大面积采光时，通过手动按钮启动电机带动定滑轮和钢丝绳收合侧翼太阳能电池组件，节省停放空间。方便船舶停靠码头。
附图说明
图1是本发明实施例中侧翼太阳能电池组件张开的结构主视图；
图2是图1左视图；
图3是图1的俯视图；
图4是本发明实施例中侧翼太阳能电池组件收合状态主视图；
图5是本发明实施例中侧翼太阳能电池组件收合状体右视图；
图6是实施例2中限位机构的结构示意图；
图7是电机传动结构示意图。
图中：1-船体，2-太阳能电板组件，3-侧翼太阳能电池组件，4-轴承座，5-控制系统，6-太阳能控制器，7-蓄电池，8-传动变速系统，9-动力电机，10-螺旋桨，11-舵叶，12-定滑轮，13-钢丝绳，14-翼板升降电机，15-固定杆，16-支撑座，17-侧翼支架，18-转轴，20-限位杆，21-滚珠，23-横板、24-右滑轮、25-左滑轮、26-传动带、27-限位座、141-收放线滑轮、201-滚珠孔。
具体实施方式
以下结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明。
实施例1：
参照附图1至图7所示，本发明所提供的一种太阳能动力船，包括船体设有顶棚1，在该顶棚上设有太阳能电板组件2，顶棚两边侧上均安装有侧翼支架以及与侧翼支架活动连接的支撑座，通过侧翼支架17上设有侧翼太阳能电池组件3，顶棚1上安装有升降控制组件，该升降控制组件与侧翼支架之间连接有连接件，连接件侧翼支架通过升降控制组件带动连接件实现张开或收拢，升降控制组件包括电机14、固定在顶棚上的固定杆以及安装在固定杆上的定滑轮12，电机输出轴具有收放线滑轮141，连接件一端与侧翼支架17连接，电机14其可以通过安装多个依次排列的收放线滑轮，收放线滑轮可以是同步转动，连接件另一端通过定滑轮与收放线滑轮连接，连接件可以设置多跟与收放线滑轮连接，两根以上的连接件可以提高拉起侧翼支架的稳定性，顶棚两边侧固定有不少于四根用于限定当侧翼支架向上拉拢时最大活动行程的限位杆，每侧顶棚上安装有不少于两根限位杆15，限位杆15均安装在轴承座邻边，限位杆其向侧翼支架方向倾斜，在支撑座上安装有轴承座，轴承座具有内装轴承，侧翼支架上设有与轴承座上轴承相配合连接的转轴20，侧翼支架通过转轴与轴承座相活动配合，轴承座边侧上设有与转轴相配合的限位机构，首先该方案通过增加采光面积提高蓄电、供电及续航能力，保证太阳能船的正常运行时间，其把侧翼支架往上翻远离船体下方的窗口，防止在停船过程中与人或其他物件产生接触，提高使用的安全性，通过限位机构能对侧翼支架的旋转起到限定作用，当把侧翼支架张开到一定平面时，是由钢丝绳拉着，但是这种结构存在风险一方面钢丝绳会长期处于拉紧的状态，会对钢丝绳、电机以及定滑轮等各部件损伤，使用寿命短，不利于长期使用，且易发生失真，对侧翼支架张开或收拢的距离不精确。
限位机构紧靠于轴承座邻侧，限位机构包括限位轴孔座，限位轴孔座、轴承座、转轴位于同一轴线上，限位轴孔座具有与转轴相配合的轴孔，限位轴孔座内壁周向上具有通槽，在通槽上加装有限位片，位于限位轴孔座内的转轴其端面上开有内凹槽，在限位轴孔外端处设有可拨动限位片向转轴上的内凹槽靠拢或远离的拨块以及用于锁止拨块运行位置的锁止块，在通槽中设置有复位弹性件，该复位弹性件一端固定在通槽内壁上，另一端与限位片端面抵触，限位片置于通槽中且通过拨块拨动可嵌入通槽中，在通槽中设有滑槽，拨块一端伸入通槽中与限位片固定连接，且该端的拨块置于滑槽上，通过该结构的限位机构其主要是能手动调节，能根据侧翼支架张开方向进行手动锁定，一方面起到保护各部件，另一方面能根据太阳光的方向，人为控制侧翼支架的展开，在起到最大化增加采光面积增加储电续航能力。
在固定杆上具有距离传感器，该距离传感器与电机连接且两者之间连接有根据距离传感器反馈位置信息判断电机启停的电机控制器，通过增设距离传感器能更加精确侧翼支架上翻时距离，能第一时间控制住电机运转，实现自动化的同时，提供使用便捷性。
在侧翼支架17上还可以增设太阳能自动追溯机构，太阳能自动追溯机构技术比较成熟不做详细说明，根据该太阳能自动追溯机构加强采光量。
连接件包括采用钢丝绳13，每侧侧翼支架上至少连接有两根钢丝绳，两根钢丝绳分布在侧翼支架同一水平线上，钢丝绳的端部具有钩扣，在侧翼支架上具有与钩扣连接的钩扣通孔，采用钢丝绳能增加使用寿命，每侧的侧翼支架上至少有两根钢丝绳能起到稳定作用，对侧翼支架上翻或张开时的受力情况相同，做到平稳运行。
固定杆至少有一根，固定杆竖直方式固定于顶棚上，位于顶棚两边侧的侧翼支架至固定杆的距离相同。
限位杆其向侧翼支架方向倾斜角度为5-30°，侧翼支架上端处加有配重器，当需要张开时，可以根据重量自行往下张开，设计合理。
对本发明做进一步说明：船体1的底部设有控制系统5，太阳能控制器6，蓄电池7，动力电机9，传动变速系统8，螺旋桨10，太阳能控制器6集成汇流功能，船体1的顶部设有顶棚，顶棚固定设置顶棚太阳能电池组件2和固定架15，顶棚太阳能电池组件2、侧翼太阳能电池组件3连接到太阳能控制器6的组件端，蓄电池7连接到太阳能控制器6的蓄电池端，这里关于把太阳能如何转换电能属于现有比较成熟技术，再次不做详细说明，顶棚两侧的外翻翼板两端设有支撑座16，支撑座16上固定设置内装活动轴承和轴承座4，侧翼支架17内边的两端设有链轴18，链轴18与轴承座4内的轴承配合连接；侧翼支架17的顶面固定设置侧翼太阳能电池组件3，侧翼太阳能电池组件3依次连接太阳能控制器6和蓄电池7，钢丝绳13一端连接侧翼支架17，另一端通过定滑轮12连接电机，带动钢丝转盘。
侧翼的活动支架17通过轴承转到水平位置张开并由支撑座16支撑。需要上翻时，开启翼板升降电机14通过定滑轮12拉动钢丝绳13，此时钢丝绳13的拉力拉动活动支架17向上翻，活动支架17上翻到固定架15的位置后关闭电机，此时固定架15和钢丝绳13起到固定活动支架17的作用，保持其闭合的稳定性；需要活动支架17张开时，反转翼板升降电机14，松开钢丝绳13使活动支架17靠其本身重力向下张开。
顶棚太阳能电池组件2和侧翼太阳能电池组件3合理串联发电，电量通过汇流功能的太阳能控制器6向蓄电池7充电，向负载供电时，控制系统5控制动力电机9的正反转和停止，通过传动变速系统8控制10螺旋桨的转向，通过舵11控制方向，控制系统5设有电子调速器无极变速，当太阳能电力不足的时候，可用220V交流电通过变换电路直接给蓄电池7充电。航行方向操舵系统和常规船相似，设有操舵设备。
实施例2：
本实施例基本与实施例1相同，区别在于：限位机构包括限位座27，限位座27设有具有开口的内腔以及在内腔边侧两边开有两内凹通槽，内凹通槽具有与内腔相通的过道，在内腔内设有可活动的限位杆20，限位座上方的转轴周圈上具有滚珠孔201，限位杆20上具有可与滚珠孔相配合滚动的滚珠21，限位座底部开有通孔，在该通孔中放置有可驱使限位杆上下移动的驱动件28，驱动件28一端位于内腔中与限位杆抵触，另一端置于限位座外侧作为驱动限位杆驱动端，在驱动件与限位杆之间还设有弹性缓冲部件，该弹性缓冲部件22两端分别安装在驱动件和限位杆端部，在内腔中底部设有带有滑轮的横板23，横板23安装在弹性缓冲部件底端两者相抵触，两内凹通槽上设置有通过轴固定在内凹通槽中的左、右滑轮，在转轴端部套有与转轴同步旋转的轴套，在轴套上设有传动带，该传动带一端由轴套上引出依次穿过左滑轮25、横板23上的滑轮、右滑轮24连接在轴套上，传动带两端均安装在转轴上两者同步同向旋转。限位杆外端具有凸棱，在内腔中具有与凸棱相互配合起到便于限位杆向外或向内移动的导向槽，开口沿轴心方向设有圆环，限位杆其下端部设有向外延伸的凸环，凸环的边端与圆环的下表端抵触。
本方案限位机构为自动调节机构，其主要是根据转轴的转动带动横板的上下移动，接着带动弹性缓冲部件22的移动，可以推动限位杆20上下移动，实现对侧翼支架不同方向进行不同力度的预紧，这里需要指出的通过传动带26一端由轴套上引出依次穿过左滑轮25、横板23上的滑轮、右滑轮24连接在轴套上，由于轴套随着转轴同步旋转，当转轴转动时，会带动轴套转动，由轴套带动传动带26转动，随着侧翼支架转动的角度增加，传动带也会随着角度增加加大力度对横板的上移继而实现对侧翼支架在一定方向的限位，同时该方案具有能增加侧翼支架安装的稳定性。
上述实施例作为本发明的较佳实施方式，详细说明了本发明的技术构思和实施要点，并非是对本发明的保护范围进行限制，凡根据本发明精神实质所作的任何简单修改及等效结构变换和船舶舾装，均应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种太阳能动力船，船体设有顶棚，在该顶棚上设有太阳能电池组件，其特征在于：顶棚两边侧上均安装有支撑座以及可绕着支撑座相互活动的侧翼支架，侧翼支架上设有侧翼太阳能电池组件，顶棚上安装有升降控制组件，该升降控制组件与侧翼支架之间连接有连接件，侧翼支架通过升降控制组件带动连接件实现张开或收拢，升降控制组件包括电机、固定在顶棚上的固定杆以及安装在固定杆上的定滑轮，电机输出轴具有收放线滑轮，连接件一端与侧翼支架连接，连接件另一端通过定滑轮与收放线滑轮连接，顶棚两边侧固定有至少四根用于限定当侧翼支架向上拉拢时最大活动行程的限位杆，每侧顶棚上安装有至少两根限位杆，限位杆均安装在轴承座邻边，限位杆朝侧翼支架方向倾斜，在支撑座上安装有轴承座，轴承座具有内装轴承，侧翼支架上设有与轴承座上轴承相配合连接的转轴，侧翼支架通过转轴与轴承座相活动配合，轴承座边侧上设有与转轴相配合的限位机构，限位机构紧靠于轴承座邻侧，限位机构包括限位轴孔座，限位轴孔座、轴承座、转轴位于同一轴线上，限位轴孔座具有与转轴相配合的轴孔，限位轴孔座内壁周向上具有通槽，在通槽上加装有限位片，位于限位轴孔座内的转轴其端面上开有内凹槽，在限位轴孔外端处设有可拨动限位片向转轴上的内凹槽靠拢或远离的拨块以及用于锁止拨块运行位置的锁止块，在通槽中设置有复位弹性件，该复位弹性件一端固定在通槽内壁上，另一端与限位片端面抵触，限位片置于通槽中且通过拨块拨动可嵌入通槽中，在通槽中设有滑槽，拨块一端伸入通槽中与限位片固定连接，且该端的拨块置于滑槽上。
2.根据权利要求1所述的太阳能动力船，其特征在于：限位机构包括限位座，限位座设有具有开口的内腔以及在内腔边侧两边开有两内凹通槽，内凹通槽具有与内腔相通的过道，在内腔内设有可活动的限位杆，限位座上方的转轴周圈上具有滚珠孔，限位杆上具有可与滚珠孔相配合滚动的滚珠，限位座底部开有通孔，在该通孔中放置有可驱使限位杆上下移动的驱动件，驱动件一端位于内腔中与限位杆抵触，另一端置于限位座外侧作为驱动限位杆驱动端，在驱动件与限位杆之间还设有弹性缓冲部件，该弹性缓冲部件两端分别安装在驱动件和限位杆端部，在内腔中底部设有带有滑轮的横板，横板安装在弹性缓冲部件底端两者相抵触，两内凹通槽上设置有通过轴固定在内凹通槽中的左、右滑轮，在转轴端部套有与转轴同步旋转的轴套，在轴套上设有传动带，该传动带一端由轴套上引出依次穿过左滑轮、横板上的滑轮、右滑轮连接在轴套上，传动带两端均安装在转轴上两者同步同向旋转。
3.根据权利要求2所述的太阳能动力船，其特征在于：限位杆外端具有凸棱，在内腔中具有与凸棱相互配合起到便于限位杆向外或向内移动的导向槽。
4.根据权利要求1或2所述的太阳能动力船，其特征在于：在固定杆上具有距离传感器，该距离传感器与电机连接且两者之间连接有根据距离传感器反馈位置信息判断电机启停的电机控制器。
5.根据权利要求2所述的太阳能动力船，其特征在于：开口沿轴心方向设有圆环，限位杆其下端部设有向外延伸的凸环，凸环的边端与圆环的下表端抵触。
6.根据权利要求1或2所述的太阳能动力船，其特征在于：连接件包括采用钢丝绳，每侧侧翼支架上至少连接有两根钢丝绳，两根钢丝绳分布在侧翼支架同一水平线上，钢丝绳的端部具有钩扣，在侧翼支架上具有与钩扣连接的钩扣通孔。
7.根据权利要求1所述的太阳能动力船，其特征在于：固定杆至少有一根，固定杆竖直方式固定于顶棚上，位于顶棚两边侧的侧翼支架至固定杆的距离相同。
8.根据权利要求1所述的太阳能动力船，其特征在于：限位杆其向侧翼支架方向倾斜角度为5-30°，侧翼支架上端处加有配重器。
9.根据权利要求1所述的太阳能动力船，其特征在于：支撑座安装在顶棚两边侧，两者平行且位于同一水平面，支撑座上表端处具有檐区。
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