CN108322161B - 一种智能抗风的太阳能电池片安装架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能抗风的太阳能电池片安装架，包括基板、安装架、挡风板以及测风块，所述基板上固定有支撑柱，所述支撑柱远离基板一端固定有安装架；所述测风块设置于挡风板远离支撑柱一侧，且所述测风块固定于基板上，所述测风块中开设有插槽，所述插槽中活动插设有转轴，所述转轴远离插槽一端固定有扇叶，所述转轴上固定有动磁铁，所述动磁铁一侧设置有转速传感器；所述转速传感器和电动推杆分别电性连接于单片机上。本发明通过对风力大小的测量，来实现挡风板对太阳能电池片的智能保护，安装架保持固定，使得太阳能电池片不会随着风力转动方向，也不会对太阳能电池片的光电转换效率造成影响，避免了大量的经济损失。

Description

一种智能抗风的太阳能电池片安装架

技术领域

本发明涉及太阳能电池片安装技术领域，具体为一种智能抗风的太阳能电池片安装架。

背景技术

在太阳能技术被广泛应用的今天，太阳能组件安装的稳定性越来越受到人们的关注。为了保证发电效率，组件板安装时与地面要保持一定的夹角，以利于太阳光直射在电池片上，在低纬度地区此夹角越大。目前，太阳能组件系统站一般建立在戈壁地区，风沙较大，工作环境比较恶劣，面临这样的环境，太阳能组件无疑就成为了一个挡风板，它所承受的风力是不言而喻的。

目前，一般的太阳能组件安装方式是使用若干螺栓将太阳能组件板固定在安装支架上，而没有其他多余的保护措施，在强风的长期作用下，螺栓极易松动，出现太阳能组件板松脱或者螺栓固定处安装支架被撕裂的现象，严重影响了太阳能电池片的正常工作。

对于上述提出的问题，申请公布号为CN 104579132A的申请文件“单向抗风太阳能组件安装架”，通过将安装架设置为可以根据风力进行旋转的方式，避免风力直接对太阳能组件造成损坏，但是，该申请文件的方案明显存在一个较为明显的缺陷：1、太阳能电池片在安装时为了更好的吸收光能，需要设置成朝阳的方式，但是可旋转的安装架在受到风力进行转动后，太阳能电池片的吸光面就会偏离朝阳面，对太阳能电池片的光电转换效率造成影响，就会造成大量经济损失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能抗风的太阳能电池片安装架，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种智能抗风的太阳能电池片安装架，包括基板、安装架、挡风板以及测风块，所述基板上固定有支撑柱，所述支撑柱远离基板一端固定有安装架；

所述安装架包括主支架和副支架，所述主支架和支撑柱固定连接，所述副支架和主支架一端活动连接；

所述挡风板设置于支撑柱一侧，且所述挡风板固定于安装板上，所述安装板与电动推杆固定连接，所述电动推杆固定于基板上；

所述测风块设置于挡风板远离支撑柱一侧，且所述测风块固定于基板上，所述测风块中开设有插槽，所述插槽中活动插设有转轴，所述转轴远离插槽一端固定有扇叶，所述转轴上固定有动磁铁，所述动磁铁一侧设置有转速传感器；

所述基板上设置有单片机，所述转速传感器和电动推杆分别电性连接于单片机上。

优选的，所述主支架远离副支架一端活动连接有调节杆，所述调节杆远离主支架一端固定有固定磁块，所述固定磁块与副支架活动连接。

优选的，所述挡风板呈“V”字型设置，且挡风板两端通过支撑杆相连。

优选的，所述转速传感器通过固定杆固定于测风块上。

优选的，所述测风块上开设有环形槽，所述环形槽中活动插设有移动杆，所述移动杆通过连接杆固定于转轴上。

优选的，所述扇叶两侧对称设置有侧板，所述侧板通过竖杆固定于基板上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的安装架由两部分组成，主支架用来固定，副支架用来安装电池片，电池片可以通过螺栓固定于副支架上，通过调节杆的移动，来调节副支架的角度，从而对电池片的吸光角度进行调节。

本发明的挡风板设置为“V”字型，“V’字的开口一端朝向电池片设置，当有风力吹到挡风板上时，通过挡风板将风力向两侧进行引流，从而对电池片进行保护，防止风力直接作用到电池片上。

本发明通过扇叶来测量风力的大小，然后通过转速传感器对转轴的转速进行监测，当转速传感器测量出的转速超过额定值时，单片机控制电动推杆进行运动，推动挡风板上升至与电池片同一水平高度，对电池片进行保护，也就避免了挡风板始终与电池片保持同一高度进行保护时，对电池片的采光效果造成影响的问题，通过风力的大小对挡风板的所在高度进行控制。

本发明通过对风力大小的测量，来实现挡风板对太阳能电池片的智能保护，安装架保持固定，使得太阳能电池片不会随着风力转动方向，始终保持朝阳，在避免风力破坏的同时，也不会对太阳能电池片的光电转换效率造成影响，避免了大量的经济损失。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的测风块结构示意图；

图3为本发明的挡风板结构示意图；

图4为本发明具体实施方式中单片机的引脚电性连接示意图。

图中：1基板、2支撑柱、3主支架、4副支架、5调节杆、6固定磁块、7挡风板、71支撑杆、8安装板、9电动推杆、10测风块、11插槽、12转轴、13扇叶、14动磁铁、15转速传感器、16固定杆、17单片机、18环形槽、19移动杆、20连接杆、21竖杆、22侧板、100电池片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：

一种智能抗风的太阳能电池片安装架，包括基板1、安装架、挡风板7以及测风块10，基板1上固定有支撑柱2，支撑柱2垂直插设于基板1上，支撑柱2远离基板1一端固定有安装架，安装架用来对电池片100进行安装，电池片100安装完成后，使得电池片100保持朝阳方向，更好的对太阳能进行采光接收。

安装架包括主支架3和副支架4，主支架3和支撑柱2固定连接，主支架3采用硬塑料制成平板，将主支架3水平设置，固定在支撑柱2上，副支架4和主支架3一端活动连接，副支架4采用钢铁材料制成平板，面积大小满足电池片100的安装放置，电池片100通过若干螺栓固定于副支架4上，副支架4与主支架3的接触处通过轴进行铰接，使得副支架4可以绕着铰接处进行转动，从而对副支架4的倾斜角度进行调节。

主支架3远离副支架4一端活动连接有调节杆5，调节杆5与主支架3的连接处也进行铰接处理，使得调节杆5可以绕着铰接处进行转动，调节杆5远离主支架3一端固定有固定磁块6，固定磁块6与副支架4活动连接，通过调节杆5的转动，带动固定磁块6对副支架4进行支撑固定，固定磁块6可以在副支架4调节好倾斜角度后，对副支架4进行吸附支撑，便于电池片100在安装后进行采光角度的调整。

挡风板7设置于支撑柱2一侧，挡风板7呈“V”字型设置，且挡风板7两端通过支撑杆71相连，支撑杆71进一步增加挡风板7的强度，挡风板7的开口处正好朝向电池片100，使得挡风板7在与电池片100保持同一高度时对电池片100进行抗风保护，风从挡风板7两侧分流走，且挡风板7固定于安装板8上，挡风板7垂直在安装板8上，安装板8与电动推杆9固定连接，电动推杆9固定于基板1上，电动推杆9带动挡风板7进行上升和下落，当风力过大时，挡风板7被起升至与电池片100同一高度，此时挡风板7会对电池片100采光效果造成影响；当风力不大时，挡风板7就下落至电池片100下方，此时风力不会对安装架造成损坏，挡风板7也不会影响电池片100采光效果。

通过测风块10对风力进行实时监测，测风块10设置于挡风板7远离支撑柱2一侧，且测风块10固定于基板1上，测风块10中开设有插槽11，插槽11设置于测风块10的中心，插槽11中活动插设有转轴12，转轴12可以在插槽11自由转动，在插槽11中加上润滑油，避免转轴12在转动过程中承受过大的阻力，转轴12远离插槽11一端固定有扇叶13，扇叶13均匀的固定于转轴12上，用来感受风力，当环境有风时，扇叶13被吹动，带动转轴12一起转动，转轴12上固定有动磁铁14，动磁铁14一侧设置有转速传感器15，转速传感器15设置在动磁铁14旁边，转速传感器15选用开关型的霍尔传感器，转速传感器15与动磁铁14之间留有1～2mm的间隙，转速传感器15通过固定杆16固定于测风块10上。

基板1上设置有单片机17，如说明书附图4所示，转速传感器15和电动推杆9分别电性连接于单片机17上，单片机17选用80C51型单片机，霍尔传感器的OUT端连接于单片机17的P1.0引脚上，电动推杆9选用DT3200型推杆，电动推杆9内部自带电机，单片机17通过复合晶体管ULN2003的驱动，从而控制电动推杆9内部电机的运动，实现电动推杆9的往复运动控制。

动磁铁14固定在转轴12上，将开关型的霍尔传感器靠近在动磁铁14附近，当转轴12转动以后，动磁铁14会在一定的周期内靠近转速传感器15一次，这样霍尔传感器将输出一个高电平，当动磁铁14远离转速传感器15时，转速传感器15输出一个低电平，利用单片机17的内部定时器，计算出脉冲一个周期的时间，就可以算出转轴12的转速，从而确定风力的大小。

作为一个优选，测风块10上开设有环形槽18，环形槽18中活动插设有移动杆19，移动杆19通过连接杆20固定于转轴12上，连接杆20固定于动磁铁14下方，避免转轴12转动时移动杆19对转速传感器15造成影响，当转轴12转动时，带动移动杆19一起转动，起到防止转轴12在转动时偏移的作用，使得转轴12在转动时更加稳定。

作为一个优选，如说明书附图3所示，扇叶13两侧对称设置有侧板22，侧板22通过竖杆21固定于基板1上，侧板22与电池片100所在面保持垂直，使得扇叶13感应到的风力，是从与电池片100垂直面吹过来的风，避免了电池片100侧面吹来的风对扇叶13的影响，因为从电池片100侧面吹来的风并不会直接作用在电池片100表面，不会对电池片100和安装架造成过大的损坏和影响。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种智能抗风的太阳能电池片安装架，包括基板（1）、安装架、挡风板（7）以及测风块（10），其特征在于：所述基板（1）上固定有支撑柱（2），所述支撑柱（2）远离基板（1）一端固定有安装架；

所述安装架包括主支架（3）和副支架（4），所述主支架（3）和支撑柱（2）固定连接，所述副支架（4）和主支架（3）一端活动连接：

所述挡风板（7）设置于支撑柱（2）一侧，且所述挡风板（7）固定于安装板（8）上，所述安装板（8）与电动推杆（9）固定连接，所述电动推杆（9）固定于基板（1）上；

所述测风块（10）设置于挡风板（7）远离支撑柱（2）一侧，且所述测风块（10）固定于基板（1）上，所述测风块（10）中开设有插槽（11），所述插槽（11）中活动插设有转轴（12），所述转轴（12）远离插槽（11）一端固定有扇叶（13），所述转轴（12）上固定有动磁铁（14），所述动磁铁（14）一侧设置有转速传感器（15），所述转速传感器（15）通过固定杆（16）固定于测风块（10）上，所述扇叶（13）两侧对称设置有侧板（22），所述侧板（22）通过竖杆（21）固定于基板（1）上；

所述基板（1）上设置有单片机（17），所述转速传感器（15）和电动推杆（9）分别电性连接于单片机（17）上；

所述扇叶（13）用于测量风力的大小，所述转速传感器（15）用于对所述转轴（12）的转速进行检测，当所述转速传感器（15）测量出的转速超过额定值时，所述单片机（17）控制所述电动推杆（9）进行运动，推动所述挡风板（7）上升至与电池片同一高度。

2.根据权利要求1所述的一种智能抗风的太阳能电池片安装架，其特征在于：所述主支架（3）远离副支架（4）一端活动连接有调节杆（5），所述调节杆（5）远离主支架（3）一端固定有固定磁块（6），所述固定磁块（6）与副支架（4）活动连接。

3.根据权利要求1所述的一种智能抗风的太阳能电池片安装架，其特征在于：所述挡风板（7）呈“V”字型设置，且挡风板（7）两端通过支撑杆（71）相连。

4.根据权利要求1所述的一种智能抗风的太阳能电池片安装架，其特征在于：所述测风块（10）上开设有环形槽（18），所述环形槽（18）中活动插设有移动杆（19），所述移动杆（19）通过连接杆（20）固定于转轴（12）上。