CN106911300B - 一种结构稳固的折叠式光伏发电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种结构稳固的折叠式光伏发电装置，包括底座、支柱、角度调节单元、发电机构和两个固定单元，发电机构包括连接板、两个伸缩单元和两个太阳能板，伸缩单元包括第一驱动电机、缓冲块、第一驱动轴、移动块和两个第一连杆，固定单元包括限位杆、铰接块、第二套管、气缸、阀门、活塞、平移块和两个支架，该结构稳固的折叠式光伏发电装置通过连接板两侧的伸缩单元使其与太阳能板的角度缩小，最终两个太阳能板相对，并由其中一个太阳能板背部的防护板对设备进行保护，避免酸雨腐蚀，不仅如此，通过固定单元固定太阳能板的角度，保证装置结构的稳固性，避免在强风天气下设备发生晃动，从而提高了设备的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及光伏发电设备领域，特别涉及一种结构稳固的折叠式光伏发电装置。
背景技术
太阳能是最清洁的能源，同时太阳能资源非常丰富，太阳能发电系统是利用光电转换原理使太阳的辐射光通过半导体物质转变为电能的一种新型器械，太阳能发电系统配上功率控制器、储能装置、变换器等就组成了光伏发电系统，在环境污染问题日益严重和不可再生能源日益枯竭的今天，太阳能发电日益受到人们的重视并得到了广泛的应用。
为了便于获取太阳能，光伏发电装置通常设置在户外。但是，现有的光伏发电装置缺乏自我保护能力，难以应对恶劣的环境，特别是在下雨天气，随着空气污染的加剧，酸雨问题愈加严重，而通常光伏发电装置的太阳能板裸露在户外的工作环境中，容易遭受酸雨的侵蚀和破坏，不仅如此，由于太阳能板的面积较大，而现有的光伏发电装置通常采用单个的支柱作为支撑机构对太阳能板进行支撑，支撑结构不稳定，特别是在一些狂风天气，强风吹动太阳能板，容易造成设备的晃动，当晃动程度增加时，设备的内部结构容易损坏，从而使光伏发电装置无法继续发电。
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，提供一种结构稳固的折叠式光伏发电装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种结构稳固的折叠式光伏发电装置，包括底座、支柱、角度调节单元、发电机构和两个固定单元，所述支柱的底端固定在底座上，两个所述固定单元分别设置在支柱的两侧，所述发电机构设置在支柱的顶端，所述角度调节单元设置在支柱的一侧且与发电机构传动连接；
所述发电机构包括连接板、两个伸缩单元和两个太阳能板，两个所述太阳能板分别设置在连接板的两侧，所述连接板的两侧均设有两个铰接单元，所述连接板通过铰接单元与太阳能板连接，两个所述伸缩单元分别设置在连接板的两端，两个所述太阳能板中，其中一个太阳能板的下方设有防护板，另一个太阳能板的中端与支柱铰接；
所述伸缩单元包括第一驱动电机、缓冲块、第一驱动轴、移动块和两个第一连杆，所述第一驱动电机固定在连接板上，所述缓冲块设置在第一驱动电机的上方，所述第一驱动轴设置在第一驱动电机和缓冲块之间，所述第一驱动电机与第一驱动轴传动连接，所述第一驱动轴的外周设有外螺纹，所述移动块套设在第一驱动轴上，所述移动块内的内螺纹与第一驱动轴上的外螺纹相匹配，两个所述第一连杆分别设置在第一驱动轴的两侧且与太阳能板一一对应，所述移动块通过第一连杆与太阳能板铰接；
所述固定单元包括限位杆、铰接块、第二套管、气缸、阀门、活塞、平移块和两个支架，所述气缸固定在支柱上，所述气缸内设有阀门，所述活塞的一端设置在气缸内，所述活塞的另一端与平移块固定连接，所述第二套管设置在平移块的上方，两个所述支架分别设置在第二套管的两侧，所述支架的竖向截面的形状为L形，所述支架的一端固定在平移块上，所述支架的另一端与第二套管固定连接，所述第二套管套设在限位杆上，所述铰接块与限位杆的顶端铰接且固定在其中一个太阳能板的下方。
作为优选，为了能够根据太阳光的方向调节太阳能板的角度从而提高发电效率，所述角度调节单元包括第二驱动电机、角度调节第一连杆和角度调节第二连杆，所述第二驱动电机固定在支柱上且与角度调节第一连杆传动连接，所述角度调节第一连杆通过角度调节第二连杆与太阳能板铰接。
作为优选，利用无刷直流电机驱动精度高的特点，为了精确控制太阳能板的角度，所述第二驱动电机为无刷直流电机。
作为优选，为了限制限位杆的移动距离，所述限位杆的底端设有限位块，所述限位块的半径大于第二套管的半径。
作为优选，为了加强固定单元对设备的固定能力，所述限位块的两端均设有第一套管，所述第一套管的数量与支架的数量相等且一一对应，所述第一套管与限位块固定连接且套设在对应的支架上。
作为优选，为了实现太阳能板与连接板的角度变化，所述铰接单元包括第一套环、连接杆、两个第二套环和两个连接块，所述第一套环固定在太阳能板上，两个所述第二套环分别设置在第一套环的两侧且固定在连接板上，所述第一套环和第二套环均套设在连接杆上，两个所述连接块分别固定在连接杆的两端。
作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第一驱动电机的驱动力，所述第一驱动电机为直流伺服电机。
作为优选，为了保证两个太阳能板最终平行，所述第一驱动轴的长度大于太阳能板的长度。
作为优选，利用钛合金坚固特点，为了防止支架变形，所述支架的材质为钛合金。
作为优选，为了便于实现通过电信号控制阀门的开关，所述阀门为电磁阀。
该光伏发电装置在遭遇酸雨天气时，为了实现自我保护功能，通过连接板两侧的伸缩单元使伸缩板与两侧的太阳能板的角度发生变化，由其中一个太阳能板翻转折叠使其正对另一个太阳能板，同时背部的防护板防止酸雨侵蚀，从而实现自我保护。在伸缩单元中，通过第一驱动电机运行，带动第一驱动轴沿其中心轴线旋转，由于第一驱动轴上的外螺纹与移动块内的内螺纹相匹配，从而使移动块沿着第一驱动轴的方向向缓冲块靠近，进而通过第一连杆，使连接板与太阳能板的角度缩小，由于其中一个太阳能板的角度固定，从而使连接板和另一个太阳能板向固定位置的太阳能板转动，最终使两个太阳能板相对，同时转动的太阳能板背部的防护板覆盖在设备上方，防止酸雨的侵蚀。该结构稳固的折叠式光伏发电装置通过连接板两侧的伸缩单元使其与太阳能板的角度缩小，最终两个太阳能板相对，并由其中一个太阳能板背部的防护板对设备进行保护，避免酸雨腐蚀。
为了保证该装置结构的稳固性，通过支柱两侧的固定单元加强设备的稳固，在角度调节单元对太阳能板的角度进行调节时，固定单元中的阀门打开，在太阳能板角度改变的同时，平移块发生移动且限位杆在第二套管内移动，当遭遇强风天气时，为了防止太阳能板发生晃动，此时固定单元中的阀门关闭，气缸内稳定的气压使活塞的位置固定不变，使平移块的位置稳定不变，在平移块的上方，支架和第二套管的位置也固定不变，通过套设在支架上的第一套管和与第一套管连接的限位块，进而固定了限位杆的高度位置，两个固定单元中限位杆的高度固定不变，从而固定了太阳能板的角度，防止其发生晃动，保证了设备的安全性。该结构稳固的折叠式光伏发电装置通过固定单元固定太阳能板的角度，保证装置结构的稳固性，避免在强风天气下设备发生晃动，从而提高了设备的实用性。
本发明的有益效果是，该结构稳固的折叠式光伏发电装置通过连接板两侧的伸缩单元使其与太阳能板的角度缩小，最终两个太阳能板相对，并由其中一个太阳能板背部的防护板对设备进行保护，避免酸雨腐蚀，不仅如此，通过固定单元固定太阳能板的角度，保证装置结构的稳固性，避免在强风天气下设备发生晃动，从而提高了设备的实用性。
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是本发明的结构稳固的折叠式光伏发电装置的结构示意图；
图2是本发明的结构稳固的折叠式光伏发电装置的俯视图；
图3是本发明的结构稳固的折叠式光伏发电装置的铰接单元的结构示意图；
图4是本发明的结构稳固的折叠式光伏发电装置的固定单元的结构示意图；
图5是本发明的结构稳固的折叠式光伏发电装置的角度调节单元的结构示意图；
图中：1.底座，2.支柱，3.固定单元，4.角度调节单元，5.太阳能板，6.铰接单元，7.第一驱动电机，8.缓冲块，9.第一驱动轴，10.移动块，11.第一连杆，12.防护板，13.伸缩单元，14.连接板，15.角度调节第二连杆，16.第一套环，17.第二套环，18.连接杆，19.连接块，20.气缸，21.阀门，22.活塞，23.平移块，24.支架，25.第一套管，26.限位块，27.限位杆，28.第二套管，29.铰接块，30.第二驱动电机，31.角度调节第一连杆。
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，一种结构稳固的折叠式光伏发电装置，包括底座1、支柱2、角度调节单元4、发电机构和两个固定单元3，所述支柱2的底端固定在底座1上，两个所述固定单元3分别设置在支柱2的两侧，所述发电机构设置在支柱2的顶端，所述角度调节单元4设置在支柱2的一侧且与发电机构传动连接；
所述发电机构包括连接板14、两个伸缩单元13和两个太阳能板5，两个所述太阳能板5分别设置在连接板14的两侧，所述连接板14的两侧均设有两个铰接单元6，所述连接板14通过铰接单元6与太阳能板5连接，两个所述伸缩单元13分别设置在连接板14的两端，两个太阳能板5中，其中一个太阳能板5的下方设有防护板12，另一个太阳能板5的中端与支柱2铰接；
所述伸缩单元13包括第一驱动电机7、缓冲块8、第一驱动轴9、移动块10和两个第一连杆11，所述第一驱动电机7固定在连接板14上，所述缓冲块8设置在第一驱动电机7的上方，所述第一驱动轴9设置在第一驱动电机7和缓冲块8之间，所述第一驱动电机7与第一驱动轴9传动连接，所述第一驱动轴9的外周设有外螺纹，所述移动块10套设在第一驱动轴9上，所述移动块10内的内螺纹与第一驱动轴9上的外螺纹相匹配，两个所述第一连杆11分别设置在第一驱动轴9的两侧且与太阳能板5一一对应，所述移动块10通过第一连杆11与太阳能板5铰接；
所述固定单元3包括限位杆27、铰接块29、第二套管28、气缸20、阀门21、活塞22、平移块23和两个支架24，所述气缸20固定在支柱2上，所述气缸20内设有阀门21，所述活塞22的一端设置在气缸20内，所述活塞22的另一端与平移块23固定连接，所述第二套管28设置在平移块23的上方，两个所述支架24分别设置在第二套管28的两侧，所述支架24的竖向截面的形状为L形，所述支架24的一端固定在平移块23上，所述支架24的另一端与第二套管28固定连接，所述第二套管28套设在限位杆27上，所述铰接块29与限位杆27的顶端铰接且固定在其中一个太阳能板5的下方。
作为优选，为了能够根据太阳光的方向调节太阳能板5的角度从而提高发电效率，所述角度调节单元4包括第二驱动电机30、角度调节第一连杆31和角度调节第二连杆15，所述第二驱动电机30固定在支柱2上且与角度调节第一连杆31传动连接，所述角度调节第一连杆31通过角度调节第二连杆15与太阳能板5铰接。
作为优选，利用无刷直流电机驱动精度高的特点，为了精确控制太阳能板5的角度，所述第二驱动电机30为无刷直流电机。
作为优选，为了限制限位杆27的移动距离，所述限位杆27的底端设有限位块26，所述限位块26的半径大于第二套管28的半径。
作为优选，为了加强固定单元3对设备的固定能力，所述限位块26的两端均设有第一套管25，所述第一套管25的数量与支架24的数量相等且一一对应，所述第一套管25与限位块26固定连接且套设在对应的支架24上。
作为优选，为了实现太阳能板5与连接板14的角度变化，所述铰接单元6包括第一套环16、连接杆18、两个第二套环17和两个连接块19，所述第一套环16固定在太阳能板5上，两个所述第二套环17分别设置在第一套环16的两侧且固定在连接板14上，所述第一套环16和第二套环17均套设在连接杆18上，两个所述连接块19分别固定在连接杆18的两端。
作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第一驱动电机7的驱动力，所述第一驱动电机7为直流伺服电机。
作为优选，为了保证两个太阳能板5最终平行，所述第一驱动轴9的长度大于太阳能板5的长度。
作为优选，利用钛合金坚固特点，为了防止支架24变形，所述支架24的材质为钛合金。
作为优选，为了便于实现通过电信号控制阀门21的开关，所述阀门21为电磁阀。
该光伏发电装置在遭遇酸雨天气时，为了实现自我保护功能，通过连接板14两侧的伸缩单元13使伸缩板14与两侧的太阳能板5的角度发生变化，由其中一个太阳能板5翻转折叠使其正对另一个太阳能板5，同时背部的防护板12防止酸雨侵蚀，从而实现自我保护。在伸缩单元13中，通过第一驱动电机7运行，带动第一驱动轴9沿其中心轴线旋转，由于第一驱动轴9上的外螺纹与移动块10内的内螺纹相匹配，从而使移动块10沿着第一驱动轴9的方向向缓冲块8靠近，进而通过第一连杆11，使连接板14与太阳能板5的角度缩小，由于其中一个太阳能板5的角度固定，从而使连接板14和另一个太阳能板5向固定位置的太阳能板5转动，最终使两个太阳能板5相对，同时转动的太阳能板5背部的防护板12覆盖在设备上方，防止酸雨的侵蚀。该结构稳固的折叠式光伏发电装置通过连接板14两侧的伸缩单元13使其与太阳能板5的角度缩小，最终两个太阳能板5相对，并由其中一个太阳能板5背部的防护板12对设备进行保护，避免酸雨腐蚀。
为了保证该装置结构的稳固性，通过支柱2两侧的固定单元3加强设备的稳固，在角度调节单元4对太阳能板5的角度进行调节时，固定单元3中的阀门21打开，在太阳能板5角度改变的同时，平移块23发生移动且限位杆27在第二套管28内移动，当遭遇强风天气时，为了防止太阳能板5发生晃动，此时固定单元3中的阀门21关闭，气缸20内稳定的气压使活塞22的位置固定不变，使平移块23的位置稳定不变，在平移块23的上方，支架24和第二套管28的位置也固定不变，通过套设在支架24上的第一套管25和与第一套管25连接的限位块26，进而固定了限位杆27的高度位置，两个固定单元3中限位杆27的高度固定不变，从而固定了太阳能板5的角度，防止其发生晃动，保证了设备的安全性。该结构稳固的折叠式光伏发电装置通过固定单元3固定太阳能板5的角度，保证装置结构的稳固性，避免在强风天气下设备发生晃动，从而提高了设备的实用性。
与现有技术相比，该结构稳固的折叠式光伏发电装置通过连接板14两侧的伸缩单元13使其与太阳能板5的角度缩小，最终两个太阳能板5相对，并由其中一个太阳能板5背部的防护板12对设备进行保护，避免酸雨腐蚀，不仅如此，通过固定单元3固定太阳能板5的角度，保证装置结构的稳固性，避免在强风天气下设备发生晃动，从而提高了设备的实用性。
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)
1.一种结构稳固的折叠式光伏发电装置，其特征在于，包括底座(1)、支柱(2)、角度调节单元(4)、发电机构和两个固定单元(3)，所述支柱(2)的底端固定在底座(1)上，两个所述固定单元(3)分别设置在支柱(2)的两侧，所述发电机构设置在支柱(2)的顶端，所述角度调节单元(4)设置在支柱(2)的一侧且与发电机构传动连接；
所述发电机构包括连接板(14)、两个伸缩单元(13)和两个太阳能板(5)，两个所述太阳能板(5)分别设置在连接板(14)的两侧，所述连接板(14)的两侧均设有两个铰接单元(6)，所述连接板(14)通过铰接单元(6)与太阳能板(5)连接，两个所述伸缩单元(13)分别设置在连接板(14)的两端，两个所述太阳能板(5)中，其中一个太阳能板(5)的下方设有防护板(12)，另一个太阳能板(5)的中端与支柱(2)铰接；
所述伸缩单元(13)包括第一驱动电机(7)、缓冲块(8)、第一驱动轴(9)、移动块(10)和两个第一连杆(11)，所述第一驱动电机(7)固定在连接板(14)上，所述缓冲块(8)设置在第一驱动电机(7)的上方，所述第一驱动轴(9)设置在第一驱动电机(7)和缓冲块(8)之间，所述第一驱动电机(7)与第一驱动轴(9)传动连接，所述第一驱动轴(9)的外周设有外螺纹，所述移动块(10)套设在第一驱动轴(9)上，所述移动块(10)内的内螺纹与第一驱动轴(9)上的外螺纹相匹配，两个所述第一连杆(11)分别设置在第一驱动轴(9)的两侧且与太阳能板(5)一一对应，所述移动块(10)通过第一连杆(11)与太阳能板(5)铰接；
所述固定单元(3)包括限位杆(27)、铰接块(29)、第二套管(28)、气缸(20)、阀门(21)、活塞(22)、平移块(23)和两个支架(24)，所述气缸(20)固定在支柱(2)上，所述气缸(20)内设有阀门(21)，所述活塞(22)的一端设置在气缸(20)内，所述活塞(22)的另一端与平移块(23)固定连接，所述第二套管(28)设置在平移块(23)的上方，两个所述支架(24)分别设置在第二套管(28)的两侧，所述支架(24)的竖向截面的形状为L形，所述支架(24)的一端固定在平移块(23)上，所述支架(24)的另一端与第二套管(28)固定连接，所述第二套管(28)套设在限位杆(27)上，所述铰接块(29)与限位杆(27)的顶端铰接且固定在其中一个太阳能板(5)的下方。
2.如权利要求1所述的结构稳固的折叠式光伏发电装置，其特征在于，所述角度调节单元(4)包括第二驱动电机(30)、角度调节第一连杆(31)和角度调节第二连杆(15)，所述第二驱动电机(30)固定在支柱(2)上且与角度调节第一连杆(31)传动连接，所述角度调节第一连杆(31)通过角度调节第二连杆(15)与太阳能板(5)铰接。
3.如权利要求2所述的结构稳固的折叠式光伏发电装置，其特征在于，所述第二驱动电机(30)为无刷直流电机。
4.如权利要求1所述的结构稳固的折叠式光伏发电装置，其特征在于，所述限位杆(27)的底端设有限位块(26)，所述限位块(26)的半径大于第二套管(28)的半径。
5.如权利要求1所述的结构稳固的折叠式光伏发电装置，其特征在于，所述限位块(26)的两端均设有第一套管(25)，所述第一套管(25)的数量与支架(24)的数量相等且一一对应，所述第一套管(25)与限位块(26)固定连接且套设在对应的支架(24)上。
6.如权利要求1所述的结构稳固的折叠式光伏发电装置，其特征在于，所述铰接单元(6)包括第一套环(16)、连接杆(18)、两个第二套环(17)和两个连接块(19)，所述第一套环(16)固定在太阳能板(5)上，两个所述第二套环(17)分别设置在第一套环(16)的两侧且固定在连接板(14)上，所述第一套环(16)和第二套环(17)均套设在连接杆(18)上，两个所述连接块(19)分别固定在连接杆(18)的两端。
7.如权利要求1所述的结构稳固的折叠式光伏发电装置，其特征在于，所述第一驱动电机(7)为直流伺服电机。
8.如权利要求1所述的结构稳固的折叠式光伏发电装置，其特征在于，所述第一驱动轴(9)的长度大于太阳能板(5)的长度。
9.如权利要求1所述的结构稳固的折叠式光伏发电装置，其特征在于，所述支架(24)的材质为钛合金。
10.如权利要求1所述的结构稳固的折叠式光伏发电装置，其特征在于，所述阀门(21)为电磁阀。
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