CN106911301B - 可展开可收合太阳能电池板阵列机构 - Google Patents

可展开可收合太阳能电池板阵列机构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可展开可收合太阳能电池板阵列机构，包括转轴、太阳能板和伸缩部件；伸缩部件为沿横向、平行设置的多个伸缩机构；单个伸缩机构包括依次连接的第一模块、第二模块和第三模块；第一模块由两个平面六杆机构构成，单个平面六杆机构的杆AB两端分别与杆AH、BG铰接，杆CD的两端分别与杆BG、AH上的一点铰接，杆GF的两端分别与杆BG、FE铰接；杆FE的自由端与AH的中点E铰接；两个平面六杆机构且沿杆AB的中垂线对称；多个伸缩机构的第一、三模块分别铰接在转轴上；太阳能板设置在相邻两个伸缩机构之间。该可展开可收合太阳能电池板阵列机构结构简单、安装方便、受光角度可调、空间利用率高、易于模块化。

Description

可展开可收合太阳能电池板阵列机构
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，具体涉及一种仅含转动副的可展开可收合太阳能电池板阵列机构。
背景技术
随着经济社会的迅速发展和能源消耗的与日俱增，化石能源的过度开发和利用已经导致了严重的能源危机和环境污染。与化石能源相比，太阳能发电绝对干净且不产生公害；更为重要的是，照射在地球上的太阳能非常巨大，大约40分钟照射在地球上的太阳能即可满足全球人类一年的能量消耗，可以说，太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源，因此太阳能发电是人类未来最重要的获取能量的方式之一。目前，太阳能发电主要是以太阳能电池板阵列的形式进行安装和并网发电，安装时通过固定机架将太阳能电池板固定安装在指定区域位置，但由于太阳能电池板的固定安装，易造成如下缺点：1、大规模安装和拆卸时需要耗费大量的人力资源；2、由于不能实时调节姿态，故难以保证其一直处于最佳受光角度，造成光照利用率不足；3、当遇到雷电、大风、冰雹、强降雨、雪等恶劣极端天气时，极易造成太阳能电池板的受损和破坏，使得人工维修与维护成本增加。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种可展开可收合太阳能电池板阵列机构，结构简单、安装方便、受光角度可调、整体机动性强、空间利用率高、易于模块化制造、装配和运输。
为此，本发明的技术方案如下：
一种可展开可收合太阳能电池板阵列机构，包括转轴、太阳能板和伸缩部件；所述伸缩部件为沿横向、平行设置的两个或多个伸缩机构；
所述单个伸缩机构包括第一模块、第二模块和第三模块，所述第二模块有2n个，n为零或正整数；
所述第一模块由两个平面六杆机构构成，单个所述平面六杆机构包括杆AH、杆AB、杆BG、杆GF、杆FE和杆CD；两个平面六杆机构共用杆AB，且沿杆AB的中垂线对称；
所述杆AB的第一端点和杆AH的第一端点铰接，其连接点标记为A；
所述杆AB的第二端点和杆BG的第一端点铰接，其连接点标记为B；
所述杆CD的第一端点和杆BG上的一点铰接，其连接点标记为C；
所述杆CD的第二端点和杆AH上的一点铰接，其连接点标记为D；
所述杆BG的第二端点和杆GF的第一端点铰接，其连接点标记为G；
所述杆GF的第二端点和杆FE的第一端点铰接，其连接点标记为F；
所述杆FE的第二端点和杆AH的中点铰接，其连接点标记为E；
其中，杆AH的长度为杆GF长度的2/k倍；杆AB的长度为杆GF长度的(1-k2)/k2倍；杆BG的长度为杆GF长度的1/k2倍；杆FE的长度为杆GF长度的1/k倍；杆CD的长度为杆GF长度的(1-k2)/k倍；0＜k＜1；并且，点D距点A的长度等于杆CD的长度；点C距点B的长度等于杆AB的长度；
所述第一模块的杆FE从E点向外延伸至K点，记为杆FK，E点为杆FK的中点，其它结构不变，即为所述第二模块的结构；
将所述第二模块的杆AH从铰接点E点以外的部分截掉，记为杆AE，其它结构不变，即为所述第三模块的结构；
所述第一模块的杆AH的第二个端点与所述第二模块的杆FK的K点铰接，其连接点标记为Kj，j＝1；所述第一模块的杆AB的A端标记为Ai，i＝1；
所述第二模块的杆AB的两个端点分别铰接在所述第一模块的两个F点上，此连接点标记为Ai，i＝2；
相邻所述两个第二模块的杆FK的K点与杆AH的第二个端点铰接，标记为K j，1＜j＜2n+1；相邻所述两个第二模块的A端点与F端点铰接，标记为Ai，2＜i＜2n+2；
所述第三模块的杆FK的K点与所述第二模块AH的第二端点铰接，标记为K j，j＝2n+1；所述第三模块的杆AB的两个端点分别铰接在所述第二模块的两个F点上，此连接点标记为Ai，i＝2n+2；所述第三模块的F点标记为Ai，i＝2n+3；
所述多个伸缩机构中i相同的Ai点铰接在同一根轴上，其中，1≤i≤2n+3，且i为奇数；所述多个伸缩机构中j相同的K j点铰接在同一根轴上，其中，1≤j≤2n+1，且j为奇数；
所述太阳能板安装在相邻的轴I、轴II之间，所述轴I为连接多个伸缩机构之间Ai点的轴；所述轴II为连接多个伸缩机构之间Kj点的轴。
进一步，所述轴I、轴II仅连接的是位于上侧的，相互平行的单个平面六杆机构。
进一步，所述第一模块不包括杆AB。
进一步，所述伸缩部件的底部通过滚轮支架固定有滚轮。
进一步，所述伸缩部件的第一部件侧、第三部件侧、或第一部件和第三部件两侧设置有把手。
进一步，所述伸缩部件的第一部件的点A、B之间，第三部件的两个点F之间分别设置基板。优选，所述基板上分别设置有角铁，所述多个伸缩机构铰接在所述角铁上。
进一步，所述可展开可收合太阳能电池板阵列机构设置在车上或平台上；优选，在所述伸缩部件的一侧还设置有停放亭，用于将收缩状态的可展开可收合太阳能电池板阵列机构封闭起来。
该可展开可收合太阳能电池板阵列机构具有如下优点：
1、仅含有转动副，具有运动范围大，使用寿命长、加工制造方便、不易卡死等优点；
2、传统的固定式机架相比可实现太阳能电池板自由伸展收合，可实现模块化生产与管理，便于太阳能电池板的安装调试与运输。
3、太阳能电池板的角度可根据光照的角度进行实时调节，以保证最佳的光照利用率，提高发电效率。
4、遇到极端天气，太阳能电池板可实现自动收合，保护太阳能电池板不受破坏，减少人工维护成本。
5、本发明可通过改变中层模块的安装数量实现机构最大伸缩量的变化，进而增加太阳能电池板的数量，如图7所示，且容易实现正向和反向驱动；
附图说明
图1为本发明提供的可展开可收合太阳能电池板阵列机构的结构示意图；
图2单个伸缩机构的结构示意图；
图3为第一模块的结构示意图；
图4为第二模块的结构示意图；
图5为第三模块的结构示意图；
图6为单个伸缩机构的结构示意图；
图7为基板的结构示意图；
图8为本发明提供的可展开可收合太阳能电池板阵列机构压缩状态图；
图9为本发明提供的可展开可收合太阳能电池板阵列机构展开状态图；
图10为可展开可收合太阳能电池板阵列机构的第一种实施图；
图11为可展开可收合太阳能电池板阵列机构的第二种实施图；
图12为可展开可收合太阳能电池板阵列机构的第三种实施图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行详细描述。
如图1所示，一种可展开可收合太阳能电池板阵列机构，包括转轴4、太阳能板2和伸缩部件3；伸缩部件为沿横向、平行设置的两个或多个伸缩机构；
单个伸缩机构包括第一模块、第二模块和第三模块，如图2所示；
如图3所示，第一模块由两个平面六杆机构构成，单个平面六杆机构包括杆AH、杆AB、杆BG、杆GF、杆FE和杆CD；两个平面六杆机构共用杆AB，且沿杆AB的中垂线对称；
杆AB的第一端点和杆AH的第一端点铰接，其连接点标记为A；
杆AB的第二端点和杆BG的第一端点铰接，其连接点标记为B；
杆CD的第一端点和杆BG上的一点铰接，其连接点标记为C；
杆CD的第二端点和杆AH上的一点铰接，其连接点标记为D；
杆BG的第二端点和杆GF的第一端点铰接，其连接点标记为G；
杆GF的第二端点和杆FE的第一端点铰接，其连接点标记为F；
杆FE的第二端点和杆AH的中点铰接，其连接点标记为E；
其中，杆AH的长度为杆GF长度的2/k倍；杆AB的长度为杆GF长度的(1-k2)/k2倍；杆BG的长度为杆GF长度的1/k2倍；杆FE的长度为杆GF长度的1/k倍；杆CD的长度为杆GF长度的(1-k2)/k倍；0＜k＜1；并且，点D距点A的长度等于杆CD的长度；点C距点B的长度等于杆AB的长度；
第一模块的杆FE从E点向外延伸至K点，记为杆FK，E点为杆FK的中点，其它结构不变，即为第二模块的结构，如图4所示；
将第二模块的杆AH从铰接点E点以外的部分截掉，记为杆AE，其它结构不变，即为第三模块的结构，如图5所示；
第一模块的杆AH的第二个端点与第二模块的杆FK的K点铰接，其连接点标记为Kj，j＝1；第一模块的杆AB的A端标记为Ai，i＝1；
第二模块的杆AB的两个端点分别铰接在第一模块的两个F点上，此连接点标记为Ai，i＝2；
相邻两个第二模块的杆FK的K点与杆AH的第二个端点铰接，标记为K j，1＜j＜2n+1；相邻所述两个第二模块的A端点与F端点铰接，标记为Ai，2＜i＜2n+2。
第三模块的杆FK的K点与第二模块AH的第二端点铰接，标记为K j，j＝2n+1；第三模块的杆AB的两个端点分别铰接在第二模块的两个F点上，此连接点标记为Ai，i＝2n+2；第三模块的F点标记为Ai，i＝2n+3；
多个伸缩机构中i相同的Ai点铰接在同一根轴上，其中，1≤i≤2n+3，且i为奇数；多个伸缩机构中j相同的K j点铰接在同一根轴上，其中，1≤j≤2n+1，且j为奇数；
太阳能板2安装在相邻的轴I、轴II之间，轴I为连接多个伸缩机构之间Ai点的轴；轴II为连接多个伸缩机构之间Kj点的轴。进一步，第一模块可以不包括杆AB，A点、B点分别铰接在安装位置即可。该机构的使用状态，压缩态如图8所示，伸展态如图9所示。
进一步，轴I、轴II仅连接的是位于上侧的，相互平行的单个平面六杆机构。
进一步，伸缩部件的一侧还设置有停放亭，用于将收缩状态的可展开可收合太阳能电池板阵列机构封闭起来。
实际使用时，为了方便伸缩操作，伸缩部件3的底部通过滚轮支架103固定有滚轮104。同时，还可以在伸缩部件的的第一部件侧、第三部件侧、或第一部件和第三部件两侧设置有把手102，如图10所示。
作为本发明的一种实施方式，伸缩部件的第一部件的点A、B之间，第三部件的两个点F之间分别设置基板1。进一步，基板1上分别设置有角铁101，多个伸缩机构铰接在角铁101上，如图7所示。另外，太阳能发电所需的其它部件，如蓄电池6、控制板与传感器7设置在该基板上。
用于实现伸缩部件3伸缩功能的电机5也可以安装在基板上，或者是固定在第一模块，或第三模块上。
作为本发明的实施方式，可展开可收合太阳能电池板阵列机构设置在车上(如图11所示)或平台(如图12所示)上。

Claims (9)

1.一种可展开可收合太阳能电池板阵列机构，包括转轴(4)、太阳能板(2)和伸缩部件(3)；其特征在于：所述伸缩部件(3)为沿横向、平行设置的两个或多个伸缩机构；
单个所述伸缩机构包括第一模块、第二模块和第三模块，所述第二模块有2n个，n为零或正整数；
所述第一模块由两个平面六杆机构构成，单个所述平面六杆机构包括杆AH、杆AB、杆BG、杆GF、杆FE和杆CD；两个平面六杆机构共用杆AB，且沿杆AB的中垂线对称；
所述杆AB的第一端点和杆AH的第一端点铰接，其连接点标记为A；
所述杆AB的第二端点和杆BG的第一端点铰接，其连接点标记为B；
所述杆CD的第一端点和杆BG上的一点铰接，其连接点标记为C；
所述杆CD的第二端点和杆AH上的一点铰接，其连接点标记为D；
所述杆BG的第二端点和杆GF的第一端点铰接，其连接点标记为G；
所述杆GF的第二端点和杆FE的第一端点铰接，其连接点标记为F；
所述杆FE的第二端点和杆AH的中点铰接，其连接点标记为E；
其中，杆AH的长度为杆GF长度的2/k倍；杆AB的长度为杆GF长度的(1-k2)/k2倍；杆BG的长度为杆GF长度的1/k2倍；杆FE的长度为杆GF长度的1/k倍；杆CD的长度为杆GF长度的(1-k2)/k倍；0＜k＜1；并且，点D距点A的长度等于杆CD的长度；点C距点B的长度等于杆AB的长度；
所述第一模块的杆FE从E点向外延伸至K点，记为杆FK，E点为杆FK的中点，其它结构不变，即为所述第二模块的结构；
将所述第二模块的杆AH从铰接点E点以外的部分截掉，记为杆AE，其它结构不变，即为所述第三模块的结构；
所述第一模块的杆AH的第二个端点与所述第二模块的杆FK的K点铰接，其连接点标记为Kj，j＝1；所述第一模块的杆AB的A端标记为Ai，i＝1；
所述第二模块的杆AB的两个端点分别铰接在所述第一模块的两个F点上，此连接点标记为Ai，i＝2；
相邻所述两个第二模块的杆FK的K点与杆AH的第二个端点铰接，标记为Kj，1＜j＜2n+1；相邻所述两个第二模块的A端点与F端点铰接，标记为Ai，2＜i＜2n+2；
所述第三模块的杆FK的K点与所述第二模块AH的第二端点铰接，标记为Kj，j＝2n+1；所述第三模块的杆AB的两个端点分别铰接在所述第二模块的两个F点上，此连接点标记为Ai，i＝2n+2；所述第三模块的F点标记为Ai，i＝2n+3；
所述多个伸缩机构中i相同的Ai点铰接在同一根轴上，其中，1≤i≤2n+3，且i为奇数；所述多个伸缩机构中j相同的Kj点铰接在同一根轴上，其中，1≤j≤2n+1，且j为奇数；
所述太阳能板(2)安装在相邻的轴I、轴II之间，所述轴I为连接多个伸缩机构之间Ai点的轴；所述轴II为连接多个伸缩机构之间Kj点的轴。
2.如权利要求1所述可展开可收合太阳能电池板阵列机构，其特征在于：所述轴I、轴II仅连接的是位于上侧的，相互平行的单个平面六杆机构。
3.如权利要求1所述可展开可收合太阳能电池板阵列机构，其特征在于：所述伸缩部件(3)的底部通过滚轮支架(103)固定有滚轮(104)。
4.如权利要求1所述可展开可收合太阳能电池板阵列机构，其特征在于：所述伸缩部件的第一部件侧、第三部件侧、或第一部件和第三部件两侧设置有把手(102)。
5.如权利要求1所述可展开可收合太阳能电池板阵列机构，其特征在于：所述伸缩部件的第一部件的点A、B之间，第三部件的两个点F之间分别设置基板(1)。
6.如权利要求5所述可展开可收合太阳能电池板阵列机构，其特征在于：所述基板(1)上分别设置有角铁(101)，所述多个伸缩机构铰接在所述角铁(101)上。
7.如权利要求1所述可展开可收合太阳能电池板阵列机构，其特征在于：所述可展开可收合太阳能电池板阵列机构设置在车上或平台上。
8.如权利要求1所述可展开可收合太阳能电池板阵列机构，其特征在于：所述伸缩部件的一侧还设置有停放亭，用于将收缩状态的可展开可收合太阳能电池板阵列机构封闭起来。
9.如权利要求1所述可展开可收合太阳能电池板阵列机构，其特征在于：相邻两伸缩机构之间距离相等。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108599691B (zh) * 2018-05-22 2019-11-22 东阳市天齐知识产权运营有限公司 一种可折叠收缩的多功能太阳能电池板
CN110429370B (zh) * 2019-09-02 2020-10-13 乐清旭耀科技有限公司 一种空中管制系统用雷达保护装置
CN112271987A (zh) * 2020-10-15 2021-01-26 合肥凌山新能源科技有限公司 一种可自动收缩的太阳能发电装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104868830A (zh) * 2015-05-22 2015-08-26 上海工程技术大学 一种太阳能电池板的安装调节装置
CN105227092A (zh) * 2015-09-30 2016-01-06 黑龙江兴安新能源股份有限公司 基于曲柄摇杆展开结构的太阳能电池板承载机构
CN106411240A (zh) * 2016-07-28 2017-02-15 江苏启晶光电科技有限公司 全方位跟踪光伏发电设备
CN206673902U (zh) * 2017-04-25 2017-11-24 天津工业大学 可展开可收合太阳能电池板阵列机构

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN205957521U (zh) * 2016-07-28 2017-02-15 江苏启晶光电科技有限公司 大转角棚架光伏电站

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104868830A (zh) * 2015-05-22 2015-08-26 上海工程技术大学 一种太阳能电池板的安装调节装置
CN105227092A (zh) * 2015-09-30 2016-01-06 黑龙江兴安新能源股份有限公司 基于曲柄摇杆展开结构的太阳能电池板承载机构
CN106411240A (zh) * 2016-07-28 2017-02-15 江苏启晶光电科技有限公司 全方位跟踪光伏发电设备
CN206673902U (zh) * 2017-04-25 2017-11-24 天津工业大学 可展开可收合太阳能电池板阵列机构

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