CN107361484A - 一种太阳能供电多功能户外伞 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能供电多功能户外伞，主要包括：伞体、立柱、基座、底座；所述太阳能电池板对光有响应并将光能转换为电能，所述控制器控制太阳能发电系统始终处于发电的最大功率点附近，采用脉冲宽度调制技术即PWM技术，使整个系统始终运行与最大功率点Pm附近，然后将太阳能电池板所产生的部分直流电传递给所述蓄电池组进行储存，将剩余的直流电传递给所述逆变器，逆变器将产生的直流电逆变成交流电，然后再通过导线传递给所述插板与所述风扇，保证装置运作。
Description
技术领域
本发明涉及新能源应用技术领域，具体涉及一种太阳能供电多功能户外伞。
背景技术
随着一次能源消耗量的不断增大和化石能源的日益匮乏，新能源、可再生能源的发展日益得到人们的重视，各种利用可再生能源进行的装置不断出现在日常生活中。
太阳能电池、太阳能电池阵列以及太阳能收集装置在效率以及配置方面都在不断地进步。期望有一种改进的太阳能装置，其对于多种用途和配置而言是便携、多功能以及高效的。
太阳伞为许多户外工作和互动的人群所使用，它具有遮阳、防止紫外线、避雨、抗风等作用。但是随着环境污染的日益严重，温室效应的不断加剧，全球温度不断升高，单独遮阳功能的太阳伞不能很好地为人们提供降温功能，满足不了人们的需要，并且太阳能作为一种绿色环保的能源，如果能把伞面上照射到的太阳能转化为电能，为太阳伞的辅助设备提供能源，则既可达到环保节能的作用，又可以降低太阳伞辅助设备的使用成本。
例如中国发明201210467618.X介绍了一种遮阳伞用太阳能发电装置，可以保证太阳板随伞开合，而且走线简单，但发电效果较差，并且功能单一，无法为使用者提供更多的服务。
发明内容
针对以上技术问题，本发明提供一种太阳能供电多功能户外伞，能够实现对太阳能的有效利用，又可以为太阳伞带来更多辅助功能的装置。
本发明的技术方案为：一种太阳能供电多功能户外伞，主要包括：伞体、立柱、基座、底座，所述基座安装于所述底座中心；底座包括：蓄电池组、控制器、逆变器、电磁装置，所述蓄电池组、控制器、逆变器依次从左到右安装于底座内部，控制器左端与蓄电池组连接，右端与逆变器连接，所述电磁装置安装于底座上表面；基座包括：插座、连接座、照明开关、卷帘开关，所述插座安装于基座右表面内，所述连接座安装于基座上表面内，所述照明开关安装于基座左侧外表面偏上处，所述卷帘开关安装于基座左侧外表面偏下方；所述立柱安装于连接座上，立柱包括：卡扣、风扇、可拆卸桌、温度调节器，所述可拆卸桌安装于立柱上，可拆卸桌还包括：电阻加热区、电阻加热器、餐桌温控器、电子开关，所述电阻加热区位于可拆卸桌内，所述电阻加热器、餐桌温控器、电子开关都位于电阻加热区内，电子开关与电阻加热器串联于电路中，餐桌温控器与电阻加热器连接，所述温度调节器安装于可拆卸桌与基座之间 ；所述伞体安装于立柱顶端，伞体包括：太阳能电池板、滚轴、连杆、卷帘装置、灯管、卷帘执行器、帘子，所述滚轴安装于所述太阳能电池板之间，所述卷帘装置与所述灯管都安装于相邻的两个所述连杆之间，所述帘子位于卷帘装置内，所述卷帘执行器安装于连杆末端，太阳能电池板通过导线与控制器连接，控制器通过导线分别与所述蓄电池组与所述逆变器连接，逆变器另一端分别与所述插座、风扇、电阻加热区连接。
进一步的，所述太阳能电池板为半径1.7m，圆心角22.5°的扇形，共16块；所述立柱为长1.8M，半径0.05m的空心圆环；所述可拆卸叶扇长度为0.8m，共4片；所述风扇安装于距离立柱顶端0.3m处，所述基座为高0.4m，半径0.1m的空心圆柱；所述底座为高0.2m，半径2m的空心圆柱；所以太阳能电池板的面积为π*1.7²≈9.08㎡，除去连接处的相应面积，太阳能电池板实际面积为8.8㎡。
进一步的，所述太阳能电池板与连接座所连接的导线位于立柱内，连接座与立柱底部为可拆卸连接，连接座与立柱连接处有对应的线路插口。
进一步的，所述太阳能电池板采用晶体硅材料，太阳能电池板外表面涂料第一层由氧化硅制成，第二层采用金属陶瓷层，第三层采用金属层，三层涂料的厚度比为1:1:1，总厚度为100纳米；第一层氧化硅制成的防阳光反射层，对照射在涂料上的阳光至吸收，不反射放置热量损失，第二层的金属陶瓷层可以有效吸收热量，第三层的金属层采用导热性良好的金属；保证了太阳能电池板对光的吸收率达到95％。室外温度为25~40℃时，每1㎡太阳能电池板的功率为100~150W/h，经过控制器损耗后，实际输出功率为85W~135W/h，每天日照6~10h，逆变器的转换率为90％，装置每天输出的实际功率经过计算为4039.2~10692W·h。
进一步的，所述卡扣还包括：卡套与卡口，所述卡扣位于立柱上端，所述卡套安装于卡扣外面，所述风扇安装于立柱中上端，风扇还包括：转轴、保护器、可拆卸叶扇、电机，所述转轴安装于立柱上，所述保护器安装于风扇内，所述可拆卸叶扇安装于转轴外周，所述电机安装于风扇内；所述连杆安装于太阳能电池板下表面，连杆还包括：杆一、杆二、支撑点、支撑杆，所述支撑杆一端安装于太阳能电池板下表面，所述支撑点安装于支撑杆另一端，所述杆一一端与支撑点连接，另一端与卡套连接，所述杆二一端与支撑点连接，另一端与太阳能电池板连接。
进一步的，所述部分导线位于立柱内，所述连接座与所述立柱底部为可拆卸连接，连接座与立柱连接处有对应的线路插口；实现了装置各部分元件可拆卸功能。
进一步的，所述装置的工作原理为：
所述太阳能电池板对光有响应并将光能转换为电能，所述控制器控制太阳能发电系统始终处于发电的最大功率点附近，采用脉冲宽度调制技术即PWM技术，使整个系统始终运行与最大功率点Pm附近，然后将太阳能电池板所产生的的部分直流电传递给所述蓄电池组进行储存，将剩余的直流电传递给所述逆变器，逆变器将产生的直流电逆变成交流电，然后再通过导线传递给所述插板与所述风扇，保证装置运作。
进一步的，所述电机的额定功率为120W，装置在运行时电机每天工作6~10h，电机每天消耗的功率经计算为720~1200Wh；所述电阻加热器共有4个，每个电阻加热器的额定功率为375W，装置在运行时电阻加热器每天工作3~4h，电阻加热器每天消耗的功率经计算为4500~6000Wh；所述电磁装置共有4个。
进一步的，所述卷帘装置、灯管、卷帘执行器、帘子都各有4个。
本发明的工作原理为：太阳能电池板对光有响应并将光能转换为电能，所述控制器控制太阳能发电系统始终处于发电的最大功率点附近，采用脉冲宽度调制技术即PWM技术，使整个系统始终运行与最大功率点Pm附近，然后将太阳能电池板所产生的的部分直流电传递给所述蓄电池组进行储存，将剩余的直流电传递给所述逆变器，逆变器将产生的直流电逆变成交流电，然后再通过导线传递给所述插板与所述风扇，保证装置运作。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明使用可再生能源太阳能，相应政府节能号召，并且采用先进的涂料技术为装置提供更高的太阳光吸收率，大面积的太阳能电池板相应的带来了较高的实际输出功率，可以带动大功率风扇，给使用者带来舒适的生活体验；并且配对插座、电阻加热区、电磁装置、卷帘、灯管，可以方便使用者就餐，电磁装置可以保证座椅的稳定性，为使用者提供更多的服务，伞体可以折叠，各元件采用可拆卸式连接，减少装置在不使用时的所占空间，并且内置有蓄电池组，大面积的太阳能电池板带来的高功率电能储存起来，温度调节器收集周围温度控制风扇转速，卷帘可以有效防止户外恶劣天气对使用者的影响，灯管保证了使用者的在光照条件不足下的正常使用。
附图说明
图1是本发明的俯视；
图2是本发明结构示意图；
图3是本发明伞体示意图；
图4是本发明可拆卸桌示意图；
图5是本发明流程图；
图6是本发明电磁装置电路图；
1-伞体、2-立柱、3-基座、4-底座、101-太阳能电池板、102-滚轴、103-连杆、104-卷帘装置、105-灯管、106-卷帘执行器、107-帘子、1031-杆一、杆二-1302、1033-支撑点、1034-支撑杆、201-卡扣、202-风扇、203-可拆卸桌、204-温度调节器、2011-卡套、2012-卡口、2021-转轴、2022保护器、2023-可拆卸叶扇、2024-电机、2030-电阻加热区、2031-电阻加热器、2032-餐桌温控器、2033-开关、、301-插座、302-连接座、303照明开关、304-卷帘开关、401-蓄电池组、402-控制器、403-逆变器、404-电磁装置。
具体实施方式
为了更充分的解释本发明的实施，提供下述一种太阳能供电多功能户外伞的实施实例。这些实施实例仅仅是解释、而不是限制本发明的范围。下面通过典型的实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1：
如图2所示，一种太阳能供电多功能户外伞，主要包括：伞体1、立柱2、基座3、底座4；
如图2所示，基座3安装于底座4中心；底座4包括：蓄电池组401、控制器402、逆变器403、电磁装置404，蓄电池组401、控制器402、逆变器403依次从左到右安装于底座4内部，控制器402左端与蓄电池组401连接，右端与逆变器403连接，电磁装置404安装于底座4上表面；基座3包括：插座301、连接座302、照明开关303、卷帘开关304，插座301安装于基座3右表面内，连接座302安装于基座3上表面内，照明开关303安装于基座3左侧外表面偏上处，卷帘开关304安装于基座3左侧外表面偏下方；
如图2、3所示，立柱2安装于连接座302上，立柱2包括：卡扣201、风扇202、可拆卸桌203、温度调节器204，可拆卸桌203安装于立柱2上，可拆卸桌203还包括：电阻加热区2030、电阻加热器2031、餐桌温控器2032、电子开关2033，电阻加热区2030位于可拆卸桌203内，电阻加热器2031、餐桌温控器2032、电子开关2033都位于电阻加热区2030内，电子开关2033与电阻加热器2031串联于电路中，餐桌温控器2032与电阻加热器2031连接，温度调节器204安装于可拆卸桌203与基座3之间 ；伞体1安装于立柱2顶端；
如图1、3所示，伞体1包括：太阳能电池板101、滚轴102、连杆103、卷帘装置104、灯管105、卷帘执行器106、帘子107，滚轴102安装于太阳能电池板101之间，卷帘装置104与灯管105都安装于相邻的两个连杆103之间，帘子107位于卷帘装置104内，卷帘执行器106安装于连杆103末端，太阳能电池板101通过导线与控制器402连接，控制器402通过导线分别与蓄电池组401以及逆变器403连接，逆变器403另一端分别与插座301、风扇202、电阻加热区2030连接。
其中，卡扣201还包括：卡套2011与卡口2012，卡扣2012位于立柱2上端，卡套2011安装于卡扣2012外面，风扇202安装于立柱2中上端，风扇202还包括：转轴2021、保护器2022、可拆卸叶扇2023、电机2024，转轴2021安装于立柱2上，保护器2022安装于风扇202内，可拆卸叶扇2023安装于转轴2021外周，电机2024安装于风扇202内；连杆103安装于太阳能电池板101下表面，连杆103还包括：杆一1031、杆二1032、支撑点1033、支撑杆1034，支撑杆1034一端安装于太阳能电池板101下表面，支撑点1033安装于支撑杆1034另一端，杆一1031一端与支撑点1033连接，另一端与卡套2011连接，杆二1032一端与支撑点1033连接，另一端与太阳能电池板101连接；太阳能电池板101采用晶体硅材料，太阳能电池板101外表面涂料第一层由氧化硅制成，第二层采用金属陶瓷层，第三层采用金属层，三层涂料的厚度比为1:1:1，总厚度为100纳米；第一层氧化硅制成的防阳光反射层，对照射在涂料上的阳光至吸收，不反射放置热量损失，第二层的金属陶瓷层可以有效吸收热量，第三层的金属层采用导热性良好的金属；保证了太阳能电池板101对光的吸收率达到95％；太阳能电池板101为半径1.7m，圆心角22.5°的扇形，共16块；立柱2为长1.8M，半径0.05m的空心圆环；可拆卸叶扇2023长度为0.8m，共4片；风扇202安装于距离立柱2顶端0.3m处，基座3为高0.4m，半径0.1m的空心圆柱；底座4为高0.2m，半径2m的空心圆柱；所以太阳能电池板101的面积为π*1.7²≈9.08㎡，除去连接处的相应面积，太阳能电池板101实际面积为8.8㎡；太阳能电池板101与连接座302所连接的导线位于立柱2内，连接座302与立柱2底部为可拆卸连接，连接座302与立柱2连接处有对应的线路插口，室外温度为25℃时，每1㎡太阳能电池板11的功率为100W/h，经过控制器402损耗后，实际输出功率为85WW/h，每天日照6h，逆变器403的转换率为90％，装置每天输出的实际功率经过计算为4039.2W·h；电机2024的额定功率为120W，装置在运行时电机2024每天工作6h，电机2024每天消耗的功率经计算为720~1200Wh；电阻加热器2031共有4个，每个电阻加热器2031的额定功率为375W，装置在运行时电阻加热器2031每天工作3~4h，电阻加热器2031每天消耗的功率经计算为4500~6000Wh；电磁装置404共有4个；卷帘装置104、灯管105、卷帘执行器106、帘子107都各有4个。
实施例2
与实施例1不同处在于：
室外温度为25℃时，每1㎡太阳能电池板11的功率为100W/h，经过控制器402损耗后，实际输出功率为85W/h，每天日照10h，逆变器403的转换率为90％，装置每天输出的实际功率经过计算为7480W·h。
实施例3
与实施例1不同在于：
室外温度为40℃时，每1㎡太阳能电池板11的功率为150W/h，经过控制器402损耗后，实际输出功率为135W/h，每天日照6h，逆变器403的转换率为90％，装置每天输出的实际功率经过计算为7128W·h。
实施例4
与实施例1不同在于：
室外温度为40℃时，每1㎡太阳能电池板11的功率为150W/h，经过控制器402损耗后，实际输出功率为135W/h，每天日照10h，逆变器403的转换率为90％，装置每天输出的实际功率经过计算为10692W·h。
本实施例的工作原理为：太阳能电池板101对光有响应并将光能转换为电能，控制器402控制太阳能发电系统始终处于发电的最大功率点附近，采用脉冲宽度调制技术即PWM技术，使整个系统始终运行与最大功率点Pm附近，然后将太阳能电池板101所产生的的部分直流电传递给所述蓄电池组401进行储存，将剩余的直流电传递给所述逆变器403，逆变器403将产生的直流电逆变成交流电，然后再通过导线传递给所述插板301与风扇202，保证装置运作。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种太阳能供电多功能户外伞，其特征在于，主要包括：伞体（1）、立柱（2）、基座（3）、底座（4），所述基座（3）安装于所述底座（4）中心；底座（4）包括：蓄电池组（401）、控制器（402）、逆变器（403）、电磁装置（404），所述蓄电池组（401）、控制器（402）、逆变器（403）依次从左到右安装于底座（4）内部，控制器（402）左端与蓄电池组（401）连接，右端与逆变器（403）连接，所述电磁装置（404）安装于底座（4）上表面；基座（3）包括：插座（301）、连接座（302）、照明开关（303）、卷帘开关（304），所述插座（301）安装于基座（3）右表面内，所述连接座（302）安装于基座（3）上表面内，所述照明开关（303）安装于基座（3）左侧外表面偏上处，所述卷帘开关（304）安装于基座（3）左侧外表面偏下方；所述立柱（2）安装于连接座（302）上，立柱（2）包括：卡扣（201）、风扇（202）、可拆卸桌（203）、温度调节器（204），所述可拆卸桌（203）安装于立柱（2）上，可拆卸桌（203）还包括：电阻加热区（2030）、电阻加热器（2031）、餐桌温控器（2032）、电子开关（2033），所述电阻加热区（2030）位于可拆卸桌（203）内，所述电阻加热器（2031）、餐桌温控器（2032）、电子开关（2033）都位于电阻加热区（2030）内，电子开关（2033）与电阻加热器（2031）串联于电路中，餐桌温控器（2032）与电阻加热器（2031）连接，所述温度调节器（204）安装于可拆卸桌（203）与基座（3）之间 ，温度调节器（204）与所述风扇（202）连接；所述伞体（1）安装于立柱（2）顶端，伞体（1）包括：太阳能电池板（101）、滚轴（102）、连杆（103）、卷帘装置（104）、灯管（105）、卷帘执行器（106）、帘子（107），所述滚轴（102）安装于所述太阳能电池板（101）之间，所述卷帘装置（104）与所述灯管（105）都安装于相邻的两个所述连杆（103）之间，所述帘子（107）位于卷帘装置（104）内，所述卷帘执行器（106）安装于连杆（103）末端，太阳能电池板（101）通过导线与控制器（402）连接，控制器（402）通过导线分别与所述蓄电池组（401）以及所述逆变器（403）连接，逆变器（403）另一端分别与所述插座（301）、风扇（202）、电阻加热区（2030）连接。
2.如权利要求1所述的一种太阳能供电多功能户外伞，其特征在于，所述卡扣（201）还包括：卡套（2011）与卡口（2012），所述卡扣（2012）位于立柱（2）上端，所述卡套（2011）安装于卡扣（2012）外面，所述风扇（202）安装于立柱（2）中上端，风扇（202）还包括：转轴（2021）、保护器（2022）、可拆卸叶扇（2023）、电机（2024），所述转轴（2021）安装于立柱（2）上，所述保护器（2022）安装于风扇（202）内，所述可拆卸叶扇（2023）安装于转轴（2021）外周，所述电机（2024）安装于风扇（202）内；所述连杆（103）安装于太阳能电池板（101）下表面，连杆（103）还包括：杆一（1031）、杆二（1032）、支撑点（1033）、支撑杆（1034），所述支撑杆（1034）一端安装于太阳能电池板（101）下表面，所述支撑点（1033）安装于支撑杆（1034）另一端，所述杆一（1031）一端与支撑点（1033）连接，另一端与卡套（2011）连接，所述杆二（1032）一端与支撑点（1033）连接，另一端与太阳能电池板（101）连接。
3.如权利要求1所述的一种太阳能供电多功能户外伞，其特征在于，所述太阳能电池板（101）采用晶体硅材料，太阳能电池板（101）外表面涂料第一层由氧化硅制成，第二层采用金属陶瓷层，第三层采用金属层，三层涂料的厚度比为1:1:1，总厚度为100纳米。
4.如权利要求3所述的一种太阳能供电多功能户外伞，其特征在于，所述太阳能电池板（101）为半径1.7m，圆心角22.5°的扇形，共16块；所述立柱（2）为长1.8M，半径0.05m的空心圆环；所述可拆卸叶扇（2023）长度为0.8m，共4片；所述风扇（202）安装于距离立柱（2）顶端0.3m处，所述基座（3）为高0.4m，半径0.1m的空心圆柱；所述底座（4）为高0.2m，半径2m的空心圆柱。
5.如权利要求1所述的一种太阳能供电多功能户外伞，其特征在于，所述太阳能电池板（101）与所述连接座（302）所连接的导线位于立柱（2）内，连接座（302）与所述立柱（2）底部为可拆卸连接，连接座（302）与立柱（2）连接处有对应的线路插口。
6.如权利要求1所述的一种太阳能供电多功能户外伞，其特征在于，所述太阳能电池板（101）采用晶体硅材料，太阳能电池板（101）外表面涂料第一层由氧化硅制成，第二层采用金属陶瓷层，第三层采用金属层，对光能吸收率为98％，转换率可以达到14％。
7.如权利要求1所述的一种太阳能供电多功能户外伞，其特征在于，所述电机（2024）的额定功率为120W；所述电阻加热器（2031）共4个，每个电阻加热器（2031）的额定功率为375W；所述电磁装置（404）共有4个。
8.如权利要求1所述的一种太阳能供电多功能户外伞，其特征在于，所述卷帘装置（104）、灯管（105）、卷帘执行器（106）、帘子（107）都各有4个。
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