CN107040190B - 一种安全可靠的智能型光伏发电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种安全可靠的智能型光伏发电装置，包括底座、升降机构、支杆、限位管、角度调节单元、太阳能板、固定机构和四个固定桩，升降机构包括气泵、气管、气缸、活塞和第一连杆，固定机构包括四个固定单元，固定单元包括移动块、拉环、两个驱动单元和两个拉杆，驱动单元包括第一驱动电机、第一连杆和第二连杆，该安全可靠的智能型光伏发电装置通过升降单元降低太阳能板的高度，使其贴近地面，从而大幅度减弱了强风的冲击力，保证了设备的安全性，不仅如此，通过固定单元使拉环移动并勾住固定桩，从而使太阳能板固定在四个固定桩之间，防止因为风力作用使设备产生晃动，进一步保证了设备的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及光伏领域，特别涉及一种安全可靠的智能型光伏发电装置。
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，特别是在强风天气下，由于太阳能板的面积大，导致强风对发电装置具有较强的作用力，在连续的风吹作用下，容易使太阳能板发生晃动，并且伴随着晃动频率的增加，在多次振动后，容易使设备损坏。
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，提供一种安全可靠的智能型光伏发电装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种安全可靠的智能型光伏发电装置，包括底座、升降机构、支杆、限位管、角度调节单元、太阳能板、固定机构和四个固定桩，所述升降机构设置在底座的上方且与支杆传动连接，所述限位管的底端固定在底座上，所述支杆的底端设置在限位管内，所述支杆的顶端与太阳能板铰接，所述角度调节单元设置在支杆的一侧且与太阳能板传动连接，四个所述固定桩分别设置在太阳能板四角的下方处，所述固定机构设置在太阳能板的下方；
所述升降机构包括气泵、气管、气缸、活塞和第一连杆，所述气泵和气缸均固定在底座上，所述气泵通过气管与气缸连通，所述活塞的一端设置在气缸内，所述活塞的另一端通过第一连杆与支杆铰接；
所述固定机构包括四个固定单元，四个所述固定单元分别设置在太阳能板的四角处，所述固定单元的数量与固定桩的数量相等且一一对应，所述固定单元包括移动块、拉环、两个驱动单元和两个拉杆，两个所述驱动单元分别设置在移动块的两侧，所述驱动单元与移动块传动连接，所述拉环通过拉杆与移动块固定连接；
所述驱动单元包括第一驱动电机、第一连杆和第二连杆，所述第一驱动电机固定在太阳能板上且与第一连杆传动连接，所述第一连杆通过第二连杆与移动块铰接。
作为优选，为了实现根据太阳光的传播方向调节太阳能板的角度，提高发电效率，所述角度调节单元包括第二驱动电机、第二驱动轴、套管、铰接块和第四连杆，所述第二驱动电机固定在支杆上且与第二驱动轴传动连接，所述第二驱动轴的外周上设有外螺纹，所述套管套设在第二驱动轴上，所述套管内设有内螺纹，所述套管内的内螺纹与第二驱动轴上的外螺纹相匹配，所述铰接块固定在套管上，所述铰接块通过第四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，利用钛合金坚固的特点，为了防止第四连杆支撑太阳能板时受力过大产生变形，所述第四连杆为钛合金杆。
作为优选，为了固定移动块的移动方向，所述固定单元还包括限位杆，所述限位杆的两端固定在太阳能板上，所述移动块套设在限位杆上。
作为优选，为了减小移动块与限位杆之间的摩擦力，所述移动块内涂有润滑油。
作为优选，为了保证拉环能够套在规定桩上，所述拉环的半径大于固定桩的半径。
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，为了防止拉环锈蚀，所述拉环的材质为不锈钢。
作为优选，为了便于通过电信号控制气泵，所述气泵为电动气泵。
在遭遇强风天气时，为了减小强风对太阳能板的作用力，保证设备的安全性，通过升降机构降低太阳能板的高度位置，在升降机构中，通过气泵增加气缸内的气压，使活塞向气缸外部移动，从而拉动第一连杆，使支杆向下移动，由于支杆的底端设置在限位管内，从而能保证支杆沿着限位管的中心轴线方向即垂直方向向下移动，进而降低了太阳板的高度，使其贴近地面，在贴近地面时，太阳能板下方流通空间少，进而减少了风的流动空间，从而大幅度减弱了强风对太阳能板的作用力，保证了设备的安全性。该安全可靠的智能型光伏发电装置通过升降单元降低太阳能板的高度，使其贴近地面，从而大幅度减弱了强风的冲击力，保证了设备的安全性。
为了进一步保证设备的安全，防止由于风力作用使设备产生晃动，通过太阳能板下方的四个固定单元对太阳板进行固定，在固定单元中，通过第一驱动电机拉动第二连杆作移动的角度转动，通过第三连杆的铰接作用，使移动块沿着限位杆方向向太阳能板的中心处移动，从而拉动拉环，使拉环向太阳能板中心处移动并勾住地面上的固定桩，拉环勾住固定桩时，由于固定桩固定在地面上，且高度较低，从而使太阳能板固定在四个固定桩之间，防止因为风力作用使设备产生晃动，进一步保证了设备的安全性。该安全可靠的智能型光伏发电装置通过固定单元使拉环移动并勾住固定桩，从而使太阳能板固定在四个固定桩之间，防止因为风力作用使设备产生晃动，进一步保证了设备的安全性。
本发明的有益效果是，该安全可靠的智能型光伏发电装置通过升降单元降低太阳能板的高度，使其贴近地面，从而大幅度减弱了强风的冲击力，保证了设备的安全性，不仅如此，通过固定单元使拉环移动并勾住固定桩，从而使太阳能板固定在四个固定桩之间，防止因为风力作用使设备产生晃动，进一步保证了设备的安全性。
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是本发明的安全可靠的智能型光伏发电装置的结构示意图；
图2是本发明的安全可靠的智能型光伏发电装置的太阳能板的俯视图；
图3是本发明的安全可靠的智能型光伏发电装置的太阳能板的仰视图；
图4是本发明的安全可靠的智能型光伏发电装置的固定单元的结构示意图；
图5是本发明的安全可靠的智能型光伏发电装置的角度调节的结构示意图；
图中：1.底座，2.气泵，3.气管，4.气缸，5.活塞，6.第一连杆，7.限位管，8.支杆，9.角度调节单元，10.太阳能板，11.固定单元，12.固定桩，13.第一驱动电机，14.第二连杆，15.第三连杆，16.移动块，17.拉杆，18.拉环，19.限位杆，20.第二驱动电机，21.第二驱动轴，22.套管，23.铰接块，24.第四连杆。
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，一种安全可靠的智能型光伏发电装置，包括底座1、升降机构、支杆8、限位管7、角度调节单元9、太阳能板10、固定机构和四个固定桩12，所述升降机构设置在底座1的上方且与支杆8传动连接，所述限位管7的底端固定在底座1上，所述支杆8的底端设置在限位管7内，所述支杆8的顶端与太阳能板10铰接，所述角度调节单元9设置在支杆8的一侧且与太阳能板10传动连接，四个所述固定桩12分别设置在太阳能板10四角的下方处，所述固定机构设置在太阳能板10的下方；
所述升降机构包括气泵2、气管3、气缸4、活塞5和第一连杆6，所述气泵2和气缸4均固定在底座1上，所述气泵2通过气管3与气缸4连通，所述活塞5的一端设置在气缸4内，所述活塞5的另一端通过第一连杆6与支杆8铰接；
所述固定机构包括四个固定单元11，四个所述固定单元11分别设置在太阳能板10的四角处，所述固定单元11的数量与固定桩12的数量相等且一一对应，所述固定单元11包括移动块16、拉环18、两个驱动单元和两个拉杆17，两个所述驱动单元分别设置在移动块16的两侧，所述驱动单元与移动块16传动连接，所述拉环18通过拉杆17与移动块16固定连接；
所述驱动单元包括第一驱动电机13、第一连杆14和第二连杆15，所述第一驱动电机13固定在太阳能板10上且与第一连杆14传动连接，所述第一连杆14通过第二连杆15与移动块16铰接。
作为优选，为了实现根据太阳光的传播方向调节太阳能板10的角度，提高发电效率，所述角度调节单元9包括第二驱动电机20、第二驱动轴21、套管22、铰接块23和第四连杆24，所述第二驱动电机20固定在支杆8上且与第二驱动轴21传动连接，所述第二驱动轴21的外周上设有外螺纹，所述套管22套设在第二驱动轴21上，所述套管22内设有内螺纹，所述套管22内的内螺纹与第二驱动轴21上的外螺纹相匹配，所述铰接块23固定在套管22上，所述铰接块23通过第四连杆24与太阳能板10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10的角度，所述第二驱动电机20为无刷直流电机。
作为优选，利用钛合金坚固的特点，为了防止第四连杆24支撑太阳能板10时受力过大产生变形，所述第四连杆24为钛合金杆。
作为优选，为了固定移动块16的移动方向，所述固定单元11还包括限位杆19，所述限位杆19的两端固定在太阳能板10上，所述移动块16套设在限位杆19上。
作为优选，为了减小移动块16与限位杆19之间的摩擦力，所述移动块16内涂有润滑油。
作为优选，为了保证拉环18能够套在规定桩12上，所述拉环18的半径大于固定桩12的半径。
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13的驱动力，所述第一驱动电机13为直流伺服电机。
作为优选，为了防止拉环18锈蚀，所述拉环18的材质为不锈钢。
作为优选，为了便于通过电信号控制气泵2，所述气泵2为电动气泵。
在遭遇强风天气时，为了减小强风对太阳能板10的作用力，保证设备的安全性，通过升降机构降低太阳能板10的高度位置，在升降机构中，通过气泵2增加气缸4内的气压，使活塞5向气缸4外部移动，从而拉动第一连杆6，使支杆8向下移动，由于支杆8的底端设置在限位管7内，从而能保证支杆8沿着限位管7的中心轴线方向即垂直方向向下移动，进而降低了太阳板10的高度，使其贴近地面，在贴近地面时，太阳能板10下方流通空间少，进而减少了风的流动空间，从而大幅度减弱了强风对太阳能板10的作用力，保证了设备的安全性。该安全可靠的智能型光伏发电装置通过升降单元降低太阳能板10的高度，使其贴近地面，从而大幅度减弱了强风的冲击力，保证了设备的安全性。
为了进一步保证设备的安全，防止由于风力作用使设备产生晃动，通过太阳能板10下方的四个固定单元11对太阳板10进行固定，在固定单元10中，通过第一驱动电机13拉动第二连杆14作移动的角度转动，通过第三连杆15的铰接作用，使移动块16沿着限位杆17方向向太阳能板10的中心处移动，从而拉动拉环18，使拉环18向太阳能板10中心处移动并勾住地面上的固定桩12，拉环18勾住固定桩12时，由于固定桩12固定在地面上，且高度较低，从而使太阳能板10固定在四个固定桩12之间，防止因为风力作用使设备产生晃动，进一步保证了设备的安全性。该安全可靠的智能型光伏发电装置通过固定单元10使拉环18移动并勾住固定桩12，从而使太阳能板10固定在四个固定桩12之间，防止因为风力作用使设备产生晃动，进一步保证了设备的安全性。
与现有技术相比，该安全可靠的智能型光伏发电装置通过升降单元降低太阳能板10的高度，使其贴近地面，从而大幅度减弱了强风的冲击力，保证了设备的安全性，不仅如此，通过固定单元10使拉环18移动并勾住固定桩12，从而使太阳能板10固定在四个固定桩12之间，防止因为风力作用使设备产生晃动，进一步保证了设备的安全性。
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)
1.一种安全可靠的智能型光伏发电装置，其特征在于，包括底座(1)、升降机构、支杆(8)、限位管(7)、角度调节单元(9)、太阳能板(10)、固定机构和四个固定桩(12)，所述升降机构设置在底座(1)的上方且与支杆(8)传动连接，所述限位管(7)的底端固定在底座(1)上，所述支杆(8)的底端设置在限位管(7)内，所述支杆(8)的顶端与太阳能板(10)铰接，所述角度调节单元(9)设置在支杆(8)的一侧且与太阳能板(10)传动连接，四个所述固定桩(12)分别设置在太阳能板(10)四角的下方处，所述固定机构设置在太阳能板(10)的下方；
所述升降机构包括气泵(2)、气管(3)、气缸(4)、活塞(5)和第一连杆(6)，所述气泵(2)和气缸(4)均固定在底座(1)上，所述气泵(2)通过气管(3)与气缸(4)连通，所述活塞(5)的一端设置在气缸(4)内，所述活塞(5)的另一端通过第一连杆(6)与支杆(8)铰接；
所述固定机构包括四个固定单元(11)，四个所述固定单元(11)分别设置在太阳能板(10)的四角处，所述固定单元(11)的数量与固定桩(12)的数量相等且一一对应，所述固定单元(11)包括移动块(16)、拉环(18)、两个驱动单元和两个拉杆(17)，两个所述驱动单元分别设置在移动块(16)的两侧，所述驱动单元与移动块(16)传动连接，所述拉环(18)通过拉杆(17)与移动块(16)固定连接；
所述驱动单元包括第一驱动电机(13)、第一连杆(14)和第二连杆(15)，所述第一驱动电机(13)固定在太阳能板(10)上且与第一连杆(14)传动连接，所述第一连杆(14)通过第二连杆(15)与移动块(16)铰接。
2.如权利要求1所述的安全可靠的智能型光伏发电装置，其特征在于，所述角度调节单元(9)包括第二驱动电机(20)、第二驱动轴(21)、套管(22)、铰接块(23)和第四连杆(24)，所述第二驱动电机(20)固定在支杆(8)上且与第二驱动轴(21)传动连接，所述第二驱动轴(21)的外周上设有外螺纹，所述套管(22)套设在第二驱动轴(21)上，所述套管(22)内设有内螺纹，所述套管(22)内的内螺纹与第二驱动轴(21)上的外螺纹相匹配，所述铰接块(23)固定在套管(22)上，所述铰接块(23)通过第四连杆(24)与太阳能板(10)铰接。
3.如权利要求2所述的安全可靠的智能型光伏发电装置，其特征在于，所述第二驱动电机(20)为无刷直流电机。
4.如权利要求2所述的安全可靠的智能型光伏发电装置，其特征在于，所述第四连杆(24)为钛合金杆。
5.如权利要求1所述的安全可靠的智能型光伏发电装置，其特征在于，所述固定单元(11)还包括限位杆(19)，所述限位杆(19)的两端固定在太阳能板(10)上，所述移动块(16)套设在限位杆(19)上。
6.如权利要求1所述的安全可靠的智能型光伏发电装置，其特征在于，所述移动块(16)内涂有润滑油。
7.如权利要求1所述的安全可靠的智能型光伏发电装置，其特征在于，所述拉环(18)的半径大于固定桩(12)的半径。
8.如权利要求1所述的安全可靠的智能型光伏发电装置，其特征在于，所述第一驱动电机(13)为直流伺服电机。
9.如权利要求1所述的安全可靠的智能型光伏发电装置，其特征在于，所述拉环(18)的材质为不锈钢。
10.如权利要求1所述的安全可靠的智能型光伏发电装置，其特征在于，所述气泵(2)为电动气泵。
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