CN106685333B - 一种基于物联网的光伏发电设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于物联网的光伏发电设备，包括太阳能发电板、固定杆、固定机构、主体、支撑柱和中控机构，固定套管的外周和固定杆的外周均设有若干固定组件，固定组件包括钢珠、外壳和弹簧，工作电源模块包括工作电源电路，该基于物联网的光伏发电设备中，太阳能发电板通过固定杆插入到固定通孔中，再由固定套管嵌入到固定通孔中，使得固定杆固定在固定套管的内部，实现了固定杆与固定套管的固定，固定套管固定在固定通孔的内部，实现了双重连锁，提高了太阳能发电板的固定性，提高了设备的实用性；工作电源电路中，集成电路的开关频率高达200kHz，通过电感和第七电容组成的滤波器进行过滤即可，降低了生产成本，提高了设备的市场竞争力。
Description
技术领域
本发明涉及光伏发电领域，特别涉及一种基于物联网的光伏发电设备。
背景技术
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术，主要由太阳电池板、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。
在这里，主要是对太阳能发电板进行研究。在现有的太阳能发电设备中，由于太阳能发电的场地很大，从而在对大量的太阳能发电板进行安装的时候，由于安装的操作过于繁琐，所以大大提高了工作量，降低了设备的实用性；不仅如此，在设备工作的时候，都过内部的电力电子来实现光能的转换，其中离不开工作电源来保证各电力电子稳定工作，但是由于设备内部的工作电源电路在对输出电压进行滤波处理的时候，一般都是采用了LC滤波电路来进行滤波，而由于工作电源电路集成电路的工作频率较低，从而需要多级LC滤波电路来实现滤波，这样就增加了工作电源电路的成本，降低了设备的市场竞争力。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的光伏发电设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的光伏发电设备，包括太阳能发电板、固定杆、固定机构、主体、支撑柱和中控机构，所述太阳能发电板设置在主体的上方，所述固定杆设置在太阳能发电板的两侧，所述固定机构与固定杆传动连接，所述中控机构设置在主体的一侧，所述中控机构与太阳能发电板电连接；
所述固定机构包括固定套管，所述主体的内部设有与固定套管匹配的固定通孔，所述固定套管穿过固定通孔，所述固定杆设置在固定套管的内部，所述固定套管的外周和固定杆的外周均设有若干固定组件，所述固定套管的内壁和固定通孔的内壁均设有若干固定槽，所述固定套管的外周的固定组件与固定通孔的内壁的固定槽匹配，所述固定杆的外周的固定组件与固定套管的内壁的固定槽匹配；
所述固定组件包括钢珠、外壳和弹簧，所述外壳的内部设有凹槽，所述钢珠设置在凹槽的槽口，所述钢珠通过弹簧与凹槽的槽底连接，所述钢珠的移动方向与弹簧的伸缩方向一致，所述弹簧始终处于压缩状态；
其中，首先，太阳能发电板通过固定杆插入到固定通孔中，实现了对太阳能发电板的初步定位，随后再由固定套管嵌入到固定通孔中，使得固定杆固定在固定套管的内部，此时，通过固定杆外周的固定组件与固定套管的内壁的固定槽匹配，实现了固定杆与固定套管的固定，同时通过固定套管的外周的固定组件与固定通孔的内壁的固定槽匹配，实现了固定套管固定在固定通孔的内部，从而实现了双重连锁，提高了太阳能发电板的固定性；当需要取下太阳能发电板的时候，只需要把固定套管取下即可，从而提高了太阳能发电板的易拆装性。
所述中控机构包括中央控制模块以及均与中央控制模块连接的电能转换模块、电机控制模块、无线通讯模块、显示控制模块、按键控制模块、状态指示模块和工作电源模块，所述太阳能发电板与电能转换模块电连接，所述显示控制模块电连接有显示界面，所述按键控制模块电连接有控制按键，所述状态指示模块电连接有状态指示灯，所述中央控制模块为PLC；
所述工作电源模块包括工作电源电路，所述工作电源电路包括集成电路、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、可调电阻、电感和二极管，所述集成电路的型号为LAS6351，所述集成电路的第一端外接36V直流电压电源，所述集成电路的第一端分别通过第一电容和第二电容接地，所述集成电路的第四端通过第三电容接地，所述集成电路的第二端通过第四电容接地，所述集成电路的第三端分别通过第五电容和第一电阻接地，所述集成电路的第三端通过第二电阻分别与电感和可调电阻连接，所述集成电路的第六端通过第六电容和第三电阻组成的串联电路接地，所述集成电路的第八端与二极管的阴极连接，所述二极管的阳极接地，所述集成电路的第八端通过电感和第七电容组成的串联电路接地，所述集成电路的第八端通过电感、可调电阻和第四电阻组成的串联电路接地，所述集成电路的第五端分别与可调电阻和第四电阻连接，所述集成电路的第五端与可调电阻的可调端连接。
其中，中央控制模块，用来控制设备内的各个模块智能化运行的模块，在这里，中央控制模块不仅是PLC，还可以是单片机，从而提高了设备运行的智能化；电能转换模块，是用来进行电能转换的模块，在这里，通过将太阳能发电板接收到的太阳能转换成电能；电机控制模块，用来控制电机工作的模块，在这里，用来控制驱动电机转动，实现了本体的升降，提高了设备的实用性；无线通讯模块，通过与外部通讯终端进行远程无线连接，从而实现了数据交换，能够实现工作人员对设备的远程监控；显示控制模块，用来控制显示的模块，在这里，用来控制显示界面显示设备的相关工作信息，提高了设备工作的可靠性；按键控制模块，用来进行按键控制的模块，在这里，用来对用户对设备的操控信息进行采集，从而提高了设备的可操作性；状态指示模块，用来进行状态指示的模块，在这里，用来对设备的工作状态进行实时指示，从而提高了设备的可靠性；工作电源模块，用来设备提供稳定工作电压的模块。
在工作电源电路中，以集成电路为主构成了大电流高效开关稳压电源电路。集成电路的型号为LAS6351，LAS6351是一种具有较完备功能的大电流可调脉冲宽度开关式集成稳压器，能在承受3～8A连续负载电流的情况下输出2.5～50V范围的电压；芯片内设有软启动、过载过压保护过热关闭保护电路；效率高达90％。该集成电路的开关频率高达200kHz，只需要通过电感和第七电容组成的滤波器进行过滤即可，从而降低了生产成本，提高了设备的市场竞争力。
作为优选，所述主体的内部设有驱动机构，所述驱动机构包括驱动电机和驱动齿轮，所述驱动电机与驱动齿轮传动连接，所述支撑柱的外周设有若干传动齿，所述驱动齿轮位于支撑柱的一侧且与传动齿啮合，所述驱动电机通过驱动齿轮与支撑柱传动连接，所述驱动电机固定在主体的内部，所述支撑柱的顶端位于主体的内部且与驱动齿轮传动连接。
其中，当需要对太阳能发电板的高度进行调节的时候，驱动电机通过驱动齿轮与传动齿发生啮合，实现了位移，而且驱动电机固定在主体的内部，则就能够实现主体在支撑柱的上进行高度的调节，提高了太阳能发电板的实用性。
作为优选，所述驱动电机与电机控制模块电连接。
作为优选，为了提高设备的续航能力，所述主体的内部设有蓄电池，所述蓄电池与工作电源模块电连接。
作为优选，所述无线通讯模块包括蓝牙，所述蓝牙通过蓝牙4.0通讯协议与外部通讯终端无线连接。
作为优选，液晶显示屏具有显示内容多样化的特点，从而提高了设备的实用性，所述显示界面为液晶显示屏。
作为优选，轻触按键的灵敏度高，从而提高了设备的可操作性，所述控制按键为轻触按键。
作为优选，双色发光二极管能够显示两种颜色，从而能够显示更多的设备的工作状态，提高了设备的可靠性，所述状态指示灯包括双色发光二极管。
作为优选，所述二极管的额定电流为7A。
作为优选，为了提高设备的安全等级，所述主体的阻燃等级为V-0。
本发明的有益效果是，该基于物联网的光伏发电设备中，太阳能发电板通过固定杆插入到固定通孔中，再由固定套管嵌入到固定通孔中，使得固定杆固定在固定套管的内部，实现了固定杆与固定套管的固定，同时固定套管固定在固定通孔的内部，从而实现了双重连锁，提高了太阳能发电板的固定性，提高了设备的实用性；不仅如此，在工作电源电路中，集成电路的开关频率高达200kHz，只需要通过电感和第七电容组成的滤波器进行过滤即可，从而降低了生产成本，提高了设备的市场竞争力。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的基于物联网的光伏发电设备的结构示意图；
图2是本发明的基于物联网的光伏发电设备的结构示意图；
图3是本发明的基于物联网的光伏发电设备的固定组件的结构示意图；
图4是本发明的基于物联网的光伏发电设备的系统原理图；
图5是本发明的基于物联网的光伏发电设备的工作电源电路的电路原理图；
图中：1.太阳能发电板，2.固定杆，3.主体，4.固定机构，5.支撑柱，6.传动齿，7.中控机构，8.固定套管，9.固定组件，10.外壳，11.弹簧，12.钢珠，13.中央控制模块，14.电能转换模块，15.电机控制模块，16.无线通讯模块，17.显示控制模块，18.按键控制模块，19.状态指示模块，20.工作电源模块，21.显示界面，22.控制按键，23.状态指示灯，24.蓄电池，U1.集成电路，C1.第一电容，C2.第二电容，C3.第三电容，C4.第四电容，C5.第五电容，C6.第六电容，C7.第七电容，R1.第一电阻，R2.第二电阻，R3.第三电阻，R4.第四电阻，RP1.可调电阻，L1.电感，VD1.二极管。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图5所示，一种基于物联网的光伏发电设备，包括太阳能发电板1、固定杆2、固定机构4、主体3、支撑柱5和中控机构7，所述太阳能发电板1设置在主体3的上方，所述固定杆2设置在太阳能发电板1的两侧，所述固定机构4与固定杆2传动连接，所述中控机构7设置在主体3的一侧，所述中控机构7与太阳能发电板1电连接；
所述固定机构4包括固定套管8，所述主体3的内部设有与固定套管8匹配的固定通孔，所述固定套管8穿过固定通孔，所述固定杆2设置在固定套管8的内部，所述固定套管8的外周和固定杆2的外周均设有若干固定组件9，所述固定套管8的内壁和固定通孔的内壁均设有若干固定槽，所述固定套管8的外周的固定组件9与固定通孔的内壁的固定槽匹配，所述固定杆2的外周的固定组件9与固定套管8的内壁的固定槽匹配；
所述固定组件9包括钢珠12、外壳10和弹簧11，所述外壳10的内部设有凹槽，所述钢珠12设置在凹槽的槽口，所述钢珠12通过弹簧11与凹槽的槽底连接，所述钢珠12的移动方向与弹簧11的伸缩方向一致，所述弹簧11始终处于压缩状态；
其中，首先，太阳能发电板1通过固定杆2插入到固定通孔中，实现了对太阳能发电板1的初步定位，随后再由固定套管8嵌入到固定通孔中，使得固定杆2固定在固定套管8的内部，此时，通过固定杆2外周的固定组件9与固定套管8的内壁的固定槽匹配，实现了固定杆2与固定套管8的固定，同时通过固定套管8的外周的固定组件9与固定通孔的内壁的固定槽匹配，实现了固定套管8固定在固定通孔的内部，从而实现了双重连锁，提高了太阳能发电板1的固定性；当需要取下太阳能发电板1的时候，只需要把固定套管8取下即可，从而提高了太阳能发电板1的易拆装性。
所述中控机构7包括中央控制模块13以及均与中央控制模块13连接的电能转换模块14、电机控制模块15、无线通讯模块16、显示控制模块17、按键控制模块18、状态指示模块19和工作电源模块20，所述太阳能发电板1与电能转换模块14电连接，所述显示控制模块17电连接有显示界面21，所述按键控制模块18电连接有控制按键22，所述状态指示模块19电连接有状态指示灯23，所述中央控制模块13为PLC；
所述工作电源模块20包括工作电源电路，所述工作电源电路包括集成电路U1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、可调电阻RP1、电感L1和二极管VD1，所述集成电路U1的型号为LAS6351，所述集成电路U1的第一端外接36V直流电压电源，所述集成电路U1的第一端分别通过第一电容C1和第二电容C2接地，所述集成电路U1的第四端通过第三电容C3接地，所述集成电路U1的第二端通过第四电容C4接地，所述集成电路U1的第三端分别通过第五电容C5和第一电阻R1接地，所述集成电路U1的第三端通过第二电阻R2分别与电感L1和可调电阻RP1连接，所述集成电路U1的第六端通过第六电容C6和第三电阻R3组成的串联电路接地，所述集成电路U1的第八端与二极管VD1的阴极连接，所述二极管VD1的阳极接地，所述集成电路U1的第八端通过电感L1和第七电容C7组成的串联电路接地，所述集成电路U1的第八端通过电感L1、可调电阻RP1和第四电阻R4组成的串联电路接地，所述集成电路U1的第五端分别与可调电阻RP1和第四电阻R4连接，所述集成电路U1的第五端与可调电阻RP1的可调端连接。
其中，中央控制模块13，用来控制设备内的各个模块智能化运行的模块，在这里，中央控制模块13不仅是PLC，还可以是单片机，从而提高了设备运行的智能化；电能转换模块14，是用来进行电能转换的模块，在这里，通过将太阳能发电板1接收到的太阳能转换成电能；电机控制模块15，用来控制电机工作的模块，在这里，用来控制驱动电机转动，实现了本体的升降，提高了设备的实用性；无线通讯模块16，通过与外部通讯终端进行远程无线连接，从而实现了数据交换，能够实现工作人员对设备的远程监控；显示控制模块17，用来控制显示的模块，在这里，用来控制显示界面21显示设备的相关工作信息，提高了设备工作的可靠性；按键控制模块18，用来进行按键控制的模块，在这里，用来对用户对设备的操控信息进行采集，从而提高了设备的可操作性；状态指示模块19，用来进行状态指示的模块，在这里，用来对设备的工作状态进行实时指示，从而提高了设备的可靠性；工作电源模块20，用来设备提供稳定工作电压的模块。
在工作电源电路中，以集成电路U1为主构成了大电流高效开关稳压电源电路。集成电路U1的型号为LAS6351，LAS6351是一种具有较完备功能的大电流可调脉冲宽度开关式集成稳压器，能在承受3～8A连续负载电流的情况下输出2.5～50V范围的电压；芯片内设有软启动、过载过压保护过热关闭保护电路；效率高达90％。该集成电路U1的开关频率高达200kHz，只需要通过电感L1和第七电容C7组成的滤波器进行过滤即可，从而降低了生产成本，提高了设备的市场竞争力。
作为优选，所述主体3的内部设有驱动机构，所述驱动机构包括驱动电机和驱动齿轮，所述驱动电机与驱动齿轮传动连接，所述支撑柱5的外周设有若干传动齿6，所述驱动齿轮位于支撑柱5的一侧且与传动齿6啮合，所述驱动电机通过驱动齿轮与支撑柱5传动连接，所述驱动电机固定在主体3的内部，所述支撑柱5的顶端位于主体3的内部且与驱动齿轮传动连接。
其中，当需要对太阳能发电板1的高度进行调节的时候，驱动电机通过驱动齿轮与传动齿6发生啮合，实现了位移，而且驱动电机固定在主体3的内部，则就能够实现主体3在支撑柱5的上进行高度的调节，提高了太阳能发电板1的实用性。
作为优选，所述驱动电机与电机控制模块15电连接。
作为优选，为了提高设备的续航能力，所述主体3的内部设有蓄电池24，所述蓄电池24与工作电源模块20电连接。
作为优选，所述无线通讯模块16包括蓝牙，所述蓝牙通过蓝牙4.0通讯协议与外部通讯终端无线连接。
作为优选，液晶显示屏具有显示内容多样化的特点，从而提高了设备的实用性，所述显示界面21为液晶显示屏。
作为优选，轻触按键的灵敏度高，从而提高了设备的可操作性，所述控制按键22为轻触按键。
作为优选，双色发光二极管VD1能够显示两种颜色，从而能够显示更多的设备的工作状态，提高了设备的可靠性，所述状态指示灯23包括双色发光二极管VD1。
作为优选，所述二极管VD1的额定电流为7A。
作为优选，为了提高设备的安全等级，所述主体3的阻燃等级为V-0。
与现有技术相比，该基于物联网的光伏发电设备中，太阳能发电板1通过固定杆2插入到固定通孔中，再由固定套管8嵌入到固定通孔中，使得固定杆2固定在固定套管8的内部，实现了固定杆2与固定套管8的固定，同时固定套管8固定在固定通孔的内部，从而实现了双重连锁，提高了太阳能发电板1的固定性，提高了设备的实用性；不仅如此，在工作电源电路中，集成电路U1的开关频率高达200kHz，只需要通过电感L1和第七电容C7组成的滤波器进行过滤即可，从而降低了生产成本，提高了设备的市场竞争力。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种基于物联网的光伏发电设备，其特征在于，包括太阳能发电板、固定杆、固定机构、主体、支撑柱和中控机构，所述太阳能发电板设置在主体的上方，所述固定杆设置在太阳能发电板的两侧，所述固定机构与固定杆传动连接，所述中控机构设置在主体的一侧，所述中控机构与太阳能发电板电连接；
所述固定机构包括固定套管，所述主体的内部设有与固定套管匹配的固定通孔，所述固定套管穿过固定通孔，所述固定杆设置在固定套管的内部，所述固定套管的外周和固定杆的外周均设有若干固定组件，所述固定套管的内壁和固定通孔的内壁均设有若干固定槽，所述固定套管的外周的固定组件与固定通孔的内壁的固定槽匹配，所述固定杆的外周的固定组件与固定套管的内壁的固定槽匹配；
所述固定组件包括钢珠、外壳和弹簧，所述外壳的内部设有凹槽，所述钢珠设置在凹槽的槽口，所述钢珠通过弹簧与凹槽的槽底连接，所述钢珠的移动方向与弹簧的伸缩方向一致，所述弹簧始终处于压缩状态；
所述中控机构包括中央控制模块以及均与中央控制模块连接的电能转换模块、电机控制模块、无线通讯模块、显示控制模块、按键控制模块、状态指示模块和工作电源模块，所述太阳能发电板与电能转换模块电连接，所述显示控制模块电连接有显示界面，所述按键控制模块电连接有控制按键，所述状态指示模块电连接有状态指示灯，所述中央控制模块为PLC；
所述工作电源模块包括工作电源电路，所述工作电源电路包括集成电路、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、可调电阻、电感和二极管，所述集成电路的型号为LAS6351，所述集成电路的第一端外接36V直流电压电源，所述集成电路的第一端分别通过第一电容和第二电容接地，所述集成电路的第四端通过第三电容接地，所述集成电路的第二端通过第四电容接地，所述集成电路的第三端分别通过第五电容和第一电阻接地，所述集成电路的第三端通过第二电阻分别与电感和可调电阻连接，所述集成电路的第六端通过第六电容和第三电阻组成的串联电路接地，所述集成电路的第八端与二极管的阴极连接，所述二极管的阳极接地，所述集成电路的第八端通过电感和第七电容组成的串联电路接地，所述集成电路的第八端通过电感、可调电阻和第四电阻组成的串联电路接地，所述集成电路的第五端分别与可调电阻和第四电阻连接，所述集成电路的第五端与可调电阻的可调端连接。
2.如权利要求1所述的基于物联网的光伏发电设备，其特征在于，所述主体的内部设有驱动机构，所述驱动机构包括驱动电机和驱动齿轮，所述驱动电机与驱动齿轮传动连接，所述支撑柱的外周设有若干传动齿，所述驱动齿轮位于支撑柱的一侧且与传动齿啮合，所述驱动电机通过驱动齿轮与支撑柱传动连接，所述驱动电机固定在主体的内部，所述支撑柱的顶端位于主体的内部且与驱动齿轮传动连接。
3.如权利要求2所述的基于物联网的光伏发电设备，其特征在于，所述驱动电机与电机控制模块电连接。
4.如权利要求1所述的基于物联网的光伏发电设备，其特征在于，所述主体的内部设有蓄电池，所述蓄电池与工作电源模块电连接。
5.如权利要求1所述的基于物联网的光伏发电设备，其特征在于，所述无线通讯模块包括蓝牙，所述蓝牙通过蓝牙4.0通讯协议与外部通讯终端无线连接。
6.如权利要求1所述的基于物联网的光伏发电设备，其特征在于，所述显示界面为液晶显示屏。
7.如权利要求1所述的基于物联网的光伏发电设备，其特征在于，所述控制按键为轻触按键。
8.如权利要求1所述的基于物联网的光伏发电设备，其特征在于，所述状态指示灯包括双色发光二极管。
9.如权利要求1所述的基于物联网的光伏发电设备，其特征在于，所述二极管的额定电流为7A。
10.如权利要求1所述的基于物联网的光伏发电设备，其特征在于，所述主体的阻燃等级为V-0。
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