CN108512294A - 一种基于物联网的多功能太阳能充电设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于物联网的多功能太阳能充电设备，包括支柱、控制室和两个光伏板，还包括调节机构和充电机构，调节机构包括升降组件和转动组件，充电机构包括壳体、蓄电池、充电线、充电枪和三个收线组件。该基于物联网的多功能太阳能充电设备中，通过调节机构，通过对光伏板的调节，便于人们对其进行维护更换，还可以去除光伏板上负载物，降低设备的负载，并且可以去除光伏板表面的灰尘杂质，提高发电效率，通过充电机构，可以为车辆进行充电，还可以自动收纳充电线，由于壳体始终处于高处，这样避免了车辆撞击以及充电线与地面接触造成磨损，起到了较好的保护作用，使得充电更加安全可靠，大大提高了新能源设备的实用性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及新能源设备领域，特别涉及一种基于物联网的多功能太阳能充电设备。
背景技术
新能源又称非常规能源，是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。
太阳能充电桩就是常见的一种新能源设备，但是现有的太阳能充电桩在实际使用的过程中还是存在一些不足，比如，现有的太阳能充电的光伏板都是固定安装在高处，当光伏板出现问题时，维修更换不便，此外，由于光伏板表面积较大，平时容易积攒灰尘，灰尘会覆盖光伏板，从而影响发电效果，并且在冬天厚厚的积雪可能会压塌光伏板，从而造成太阳能充电桩损坏，另外，现有的充电装置基本都是安装在靠近地面的高度，但是这样容易受到车辆撞击而损坏，并且充电装置中的充电线长时间与地面摩擦容易磨损，可能导致断电、漏电的事故发生，影响充电安全，这些问题都大大降低了现有太阳能充电桩的实用性和可靠性。
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，提供一种基于物联网的多功能太阳能充电设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的多功能太阳能充电设备，包括支柱、控制室和两个光伏板，所述支柱的两侧均设有条形槽，所述控制室设置在支柱的顶端，两个光伏板分别水平设置在支柱的两侧，还包括调节机构和充电机构，所述充电机构有两个，两个充电机构分别设置在两个光伏板的下方；
所述调节机构包括升降组件和转动组件；
所述升降组件设置在支柱的内部，所述升降组件包括第一电机、丝杆和升降块，所述第一电机竖向设置在支柱内的底端，所述丝杆竖向设置，所述第一电机与丝杆传动连接，所述升降块套设在丝杆上，所述升降块与丝杆螺纹连接，所述升降块的两端分别设置在两个条形槽中，所述升降块在条形槽中滑动，两个光伏板分别与升降块的两端一一对应，所述光伏板的一端与升降块铰接；
所述转动组件设置在控制室的内部，所述转动组件包括第二电机、蜗杆和两个转动单元，所述第二电机竖向设置在控制室内的顶端，所述蜗杆竖向设置，所述第二电机与蜗杆传动连接，两个转动单元分别设置在蜗杆的两侧，两个转动单元分别与两个光伏板一一对应；
所述转动单元包括转轴、轴承座、齿轮、线盘、连接线、滑块、摆动杆和喷头，所述转轴水平设置，所述转轴的一端通过轴承座与控制室的内壁连接，所述转轴另一端与线盘固定连接，所述齿轮套设在转轴上，所述齿轮与蜗杆匹配，所述线盘通过连接线与光伏板的中部连接，所述滑块设置在转盘的轮面上的远离转盘的圆心的位置，所述摆动杆倾斜设置，所述摆动杆的一端与控制室铰接，所述摆动杆的另一端与喷头固定连接，所述摆动杆上设有条形孔，所述条形孔与摆动杆的轴线平行，所述滑块设置在条形孔内，所述滑块沿着条形孔滑动。
作为优选，为了进行安全可靠的充电，所述充电机构包括壳体、蓄电池、充电线、充电枪和三个收线组件，所述壳体设置在光伏板的下方，所述壳体与光伏板固定连接，所述蓄电池设置在壳体的内部的一侧，所述充电枪设置在壳体的远离蓄电池的一侧，所述蓄电池通过充电线与充电枪连接，三个收线组件依次分布在壳体的内部，所述收线组件包括第三电机、驱动轮和三个伸缩单元，所述第三电机水平设置在壳体的内部，所述第三电机与驱动轮传动连接，三个伸缩单元沿着驱动轮的圆心周向均匀分布，所述伸缩单元包括第一连杆、第二连杆和导向轮，所述第一连杆的一端与驱动轮的远离圆心处铰接，所述第一连杆的另一端与第二连杆的一端铰接，所述第二连杆的另一端与导向轮连接，所述第二连杆所在的直线穿过驱动轮的圆心，所述充电线依次绕过三个导向轮。
作为优选，为了通过PLC控制设备的功能，所述控制室的内部设有PLC，所述调节机构和充电机构均与PLC电连接。
作为优选，为了检测光伏板的转动角度，所述控制室的内部设有角度传感器，所述角度传感器与PLC电连接。
作为优选，为了检测光伏板所在的高度，所述升降块的内部设有距离传感器，所述距离传感器与PLC电连接。
作为优选，为了检测光伏板上的压力，所述光伏板上设有压力传感器，所述压力传感器与PLC电连接。
作为优选，为了扩大冲洗范围，所述喷头为蝶形喷头。
作为优选，为了使升降块竖向稳定的移动，所述升降块的两侧均设有滑动单元，所述滑动单元包括套管和固定杆，所述固定杆竖向设置在支柱的内部，所述套管套设在固定杆上，所述套管与固定杆滑动连接，所述套管与升降块的底部固定连接。
作为优选，为了防止支柱被腐蚀，所述支柱的制作材料为不锈钢。
作为优选，为了进行信号传输，实现远程控制，所述控制室的内部设有天线。
本发明的有益效果是，该基于物联网的多功能太阳能充电设备中，通过调节机构，控制光伏板升降，便于人们对其进行维护更换，控制光伏板转动，可以去除光伏板上负载物，降低设备的负载，对光伏板清洗，可以去除光伏板表面的灰尘杂质，提高发电效率，与现有的设备相比，大大提高了光伏板的灵活性，增加了设备的功能，使得光伏板发电安全可靠，通过充电机构，可以为车辆进行充电，还可以自动收纳充电线，与现有的设备相比，由于将壳体设置在光伏板的下方，使得壳体始终处于高处，这样避免了车辆撞击以及充电线与地面接触造成磨损，起到了较好的保护作用，使得充电更加安全可靠，大大提高了新能源设备的实用性和可靠性。
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是本发明的基于物联网的多功能太阳能充电设备的结构示意图；
图2是本发明的基于物联网的多功能太阳能充电设备的升降组件的结构示意图；
图3是本发明的基于物联网的多功能太阳能充电设备的转动组件的结构示意图；
图4是本发明的基于物联网的多功能太阳能充电设备的充电机构的结构示意图；
图中：1.支柱，2.控制室，3.光伏板，4.第一电机，5.丝杆，6.升降块，7.第二电机，8.蜗杆，9.转轴，10.齿轮，11.线盘，12.连接线，13.滑块，14.摆动杆，15.喷头，16.壳体，17.蓄电池，18.充电线，19.充电枪，20.第三电机，21.驱动轮，22.第一连杆，23.第二连杆，24.导向轮。
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所示，一种基于物联网的多功能太阳能充电设备，包括支柱1、控制室2和两个光伏板3，所述支柱1的两侧均设有条形槽，所述控制室2设置在支柱1的顶端，两个光伏板3分别水平设置在支柱1的两侧，还包括调节机构和充电机构，所述充电机构有两个，两个充电机构分别设置在两个光伏板3的下方；
通过调节机构，控制光伏板3升降，便于人们对其进行维护更换，控制光伏板3转动，可以去除光伏板3上负载物，降低设备的负载，对光伏板3清洗，可以去除光伏板3表面的灰尘杂质，提高发电效率，与现有的设备相比，大大提高了光伏板3的灵活性，增加了设备的功能，使得光伏板3发电安全可靠，通过充电机构，可以为车辆进行充电，还可以自动收纳充电线18，与现有的设备相比，由于将壳体16设置在光伏板3的下方，使得壳体16始终处于高处，这样避免了车辆撞击以及充电线18与地面接触造成磨损，起到了较好的保护作用，使得充电更加安全可靠，大大提高了新能源设备的实用性和可靠性。
所述调节机构包括升降组件和转动组件；
如图2所示，所述升降组件设置在支柱1的内部，所述升降组件包括第一电机4、丝杆5和升降块6，所述第一电机4竖向设置在支柱1内的底端，所述丝杆5竖向设置，所述第一电机4与丝杆5传动连接，所述升降块6套设在丝杆5上，所述升降块6与丝杆5螺纹连接，所述升降块6的两端分别设置在两个条形槽中，所述升降块6在条形槽中滑动，两个光伏板3分别与升降块6的两端一一对应，所述光伏板3的一端与升降块6铰接；
当需要调节光伏板3的高度时，由计算机远程遥控，设备通过PLC控制第一电机4启动，第一电机4带动丝杆5转动，丝杆5带动升降块6移动，通过控制升降块6的升降以及配合连接线12的收放，可以使得光伏板3上下移动，光伏板3上移，可以起到遮光发电的作用，光伏板3下移，便于人们维护更换，使用更加便捷。
如图3所示，所述转动组件设置在控制室2的内部，所述转动组件包括第二电机7、蜗杆8和两个转动单元，所述第二电机7竖向设置在控制室2内的顶端，所述蜗杆8竖向设置，所述第二电机7与蜗杆8传动连接，两个转动单元分别设置在蜗杆8的两侧，两个转动单元分别与两个光伏板3一一对应；
所述转动单元包括转轴9、轴承座、齿轮10、线盘11、连接线12、滑块13、摆动杆14和喷头15，所述转轴9水平设置，所述转轴9的一端通过轴承座与控制室2的内壁连接，所述转轴9另一端与线盘11固定连接，所述齿轮10套设在转轴9上，所述齿轮10与蜗杆8匹配，所述线盘11通过连接线12与光伏板3的中部连接，所述滑块13设置在转盘的轮面上的远离转盘的圆心的位置，所述摆动杆14倾斜设置，所述摆动杆14的一端与控制室2铰接，所述摆动杆14的另一端与喷头15固定连接，所述摆动杆14上设有条形孔，所述条形孔与摆动杆14的轴线平行，所述滑块13设置在条形孔内，所述滑块13沿着条形孔滑动。
当需要对光伏板3角度进行调节时，计算机发出指令，设备通过PLC控制第二电机7启动，第二电机7驱动蜗杆8转动，蜗杆8带动齿轮10旋转，齿轮10通过转轴9带动线盘11旋转，通过控制齿轮10的旋转方向，可以放长或者收紧连接线12，从而使得光伏板3可以上下转动进行角度调节，便于接收更多的太阳光，在冬天、光伏板3向下转动的过程中，可以使得光伏板3上的积雪滑落，降低设备的负载，起到保护作用，实际上，在线盘11转动的过程中，滑块13会被带动在条形孔中滑动，从而使得摆动杆14带动喷头15往复摆动，在平时需要清洗光伏板3时，通过PLC控制喷头15打开，通过水流冲洗光伏板3表面，可以将光伏板3上的灰尘杂质去除，防止灰尘杂质覆盖光伏板3的表面影响太阳光的接收，大大提高了发电的效率。
如图4所示，所述充电机构包括壳体16、蓄电池17、充电线18、充电枪19和三个收线组件，所述壳体16设置在光伏板3的下方，所述壳体16与光伏板3固定连接，所述蓄电池17设置在壳体16的内部的一侧，所述充电枪19设置在壳体16的远离蓄电池17的一侧，所述蓄电池17通过充电线18与充电枪19连接，三个收线组件依次分布在壳体16的内部，所述收线组件包括第三电机20、驱动轮21和三个伸缩单元，所述第三电机20水平设置在壳体16的内部，所述第三电机20与驱动轮21传动连接，三个伸缩单元沿着驱动轮21的圆心周向均匀分布，所述伸缩单元包括第一连杆22、第二连杆23和导向轮24，所述第一连杆22的一端与驱动轮21的远离圆心处铰接，所述第一连杆22的另一端与第二连杆23的一端铰接，所述第二连杆23的另一端与导向轮24连接，所述第二连杆23所在的直线穿过驱动轮21的圆心，所述充电线18依次绕过三个导向轮24。
当需要充电时，通过PLC控制第三电机20启动，驱动轮21逆时针转动，驱动轮21通过第一连杆22带动第二连杆23移动，第二连杆23带动导向轮24向驱动轮21的圆心靠近，随着三个导向轮24的收缩，充电线18在充电枪19的重力的作用下，缓缓的从壳体16的内部伸出，从而使得充电枪19从高处降落，供人们充电，当充电完成后，驱动轮21顺时针转动，三个导向轮24伸长，从而带动充电线18缩回壳体16的内部，充电枪19上移到高处，起到收线的作用，与现有的设备相比，由于将壳体16设置在光伏板3的下方，使得壳体16始终处于高处，这样避免了车辆撞击以及充电线18与地面接触造成磨损，起到了较好的保护作用，使得充电更加安全可靠。
作为优选，为了通过PLC控制设备的功能，所述控制室2的内部设有PLC，所述调节机构和充电机构均与PLC电连接。
作为优选，为了检测光伏板3的转动角度，所述控制室2的内部设有角度传感器，所述角度传感器与PLC电连接。
作为优选，为了检测光伏板3所在的高度，所述升降块6的内部设有距离传感器，所述距离传感器与PLC电连接。
作为优选，为了检测光伏板3上的压力，所述光伏板3上设有压力传感器，所述压力传感器与PLC电连接。
作为优选，为了扩大冲洗范围，所述喷头15为蝶形喷头15。
作为优选，为了使升降块6竖向稳定的移动，所述升降块6的两侧均设有滑动单元，所述滑动单元包括套管和固定杆，所述固定杆竖向设置在支柱1的内部，所述套管套设在固定杆上，所述套管与固定杆滑动连接，所述套管与升降块6的底部固定连接。
作为优选，为了防止支柱1被腐蚀，所述支柱1的制作材料为不锈钢。
作为优选，为了进行信号传输，实现远程控制，所述控制室2的内部设有天线。
通过升降组件，可以控制高处的光伏板3下移，便于人们维护更换，通过转动组件，既可以将光伏板3上负载物去除，降低设备的负载，又可以对光伏板3进行清洗，防止灰尘杂质覆盖光伏板3的表面影响太阳光的接收，提高了发电的效率，与现有的设备相比，大大提高了光伏板3的灵活性，增加了设备的功能，使得光伏板3发电安全可靠，通过充电机构，可以为车辆进行充电，还可以自动收纳充电线18，与现有的设备相比，由于将壳体16设置在光伏板3的下方，使得壳体16始终处于高处，这样避免了车辆撞击以及充电线18与地面接触造成磨损，起到了较好的保护作用，使得充电更加安全可靠。
与现有技术相比，该基于物联网的多功能太阳能充电设备中，通过调节机构，控制光伏板3升降，便于人们对其进行维护更换，控制光伏板3转动，可以去除光伏板3上负载物，降低设备的负载，对光伏板3清洗，可以去除光伏板3表面的灰尘杂质，提高发电效率，与现有的设备相比，大大提高了光伏板3的灵活性，增加了设备的功能，使得光伏板3发电安全可靠，通过充电机构，可以为车辆进行充电，还可以自动收纳充电线18，与现有的设备相比，由于将壳体16设置在光伏板3的下方，使得壳体16始终处于高处，这样避免了车辆撞击以及充电线18与地面接触造成磨损，起到了较好的保护作用，使得充电更加安全可靠，大大提高了新能源设备的实用性和可靠性。
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)
1.一种基于物联网的多功能太阳能充电设备，包括支柱(1)、控制室(2)和两个光伏板(3)，所述支柱(1)的两侧均设有条形槽，所述控制室(2)设置在支柱(1)的顶端，两个光伏板(3)分别水平设置在支柱(1)的两侧，其特征在于，还包括调节机构和充电机构，所述充电机构有两个，两个充电机构分别设置在两个光伏板(3)的下方；
所述调节机构包括升降组件和转动组件；
所述升降组件设置在支柱(1)的内部，所述升降组件包括第一电机(4)、丝杆(5)和升降块(6)，所述第一电机(4)竖向设置在支柱(1)内的底端，所述丝杆(5)竖向设置，所述第一电机(4)与丝杆(5)传动连接，所述升降块(6)套设在丝杆(5)上，所述升降块(6)与丝杆(5)螺纹连接，所述升降块(6)的两端分别设置在两个条形槽中，所述升降块(6)在条形槽中滑动，两个光伏板(3)分别与升降块(6)的两端一一对应，所述光伏板(3)的一端与升降块(6)铰接；
所述转动组件设置在控制室(2)的内部，所述转动组件包括第二电机(7)、蜗杆(8)和两个转动单元，所述第二电机(7)竖向设置在控制室(2)内的顶端，所述蜗杆(8)竖向设置，所述第二电机(7)与蜗杆(8)传动连接，两个转动单元分别设置在蜗杆(8)的两侧，两个转动单元分别与两个光伏板(3)一一对应；
所述转动单元包括转轴(9)、轴承座、齿轮(10)、线盘(11)、连接线(12)、滑块(13)、摆动杆(14)和喷头(15)，所述转轴(9)水平设置，所述转轴(9)的一端通过轴承座与控制室(2)的内壁连接，所述转轴(9)另一端与线盘(11)固定连接，所述齿轮(10)套设在转轴(9)上，所述齿轮(10)与蜗杆(8)匹配，所述线盘(11)通过连接线(12)与光伏板(3)的中部连接，所述滑块(13)设置在转盘的轮面上的远离转盘的圆心的位置，所述摆动杆(14)倾斜设置，所述摆动杆(14)的一端与控制室(2)铰接，所述摆动杆(14)的另一端与喷头(15)固定连接，所述摆动杆(14)上设有条形孔，所述条形孔与摆动杆(14)的轴线平行，所述滑块(13)设置在条形孔内，所述滑块(13)沿着条形孔滑动。
2.如权利要求1所述的基于物联网的多功能太阳能充电设备，其特征在于，所述充电机构包括壳体(16)、蓄电池(17)、充电线(18)、充电枪(19)和三个收线组件，所述壳体(16)设置在光伏板(3)的下方，所述壳体(16)与光伏板(3)固定连接，所述蓄电池(17)设置在壳体(16)的内部的一侧，所述充电枪(19)设置在壳体(16)的远离蓄电池(17)的一侧，所述蓄电池(17)通过充电线(18)与充电枪(19)连接，三个收线组件依次分布在壳体(16)的内部，所述收线组件包括第三电机(20)、驱动轮(21)和三个伸缩单元，所述第三电机(20)水平设置在壳体(16)的内部，所述第三电机(20)与驱动轮(21)传动连接，三个伸缩单元沿着驱动轮(21)的圆心周向均匀分布，所述伸缩单元包括第一连杆(22)、第二连杆(23)和导向轮(24)，所述第一连杆(22)的一端与驱动轮(21)的远离圆心处铰接，所述第一连杆(22)的另一端与第二连杆(23)的一端铰接，所述第二连杆(23)的另一端与导向轮(24)连接，所述第二连杆(23)所在的直线穿过驱动轮(21)的圆心，所述充电线(18)依次绕过三个导向轮(24)。
3.如权利要求1所述的基于物联网的多功能太阳能充电设备，其特征在于，所述控制室(2)的内部设有PLC，所述调节机构和充电机构均与PLC电连接。
4.如权利要求3所述的基于物联网的多功能太阳能充电设备，其特征在于，所述控制室(2)的内部设有角度传感器，所述角度传感器与PLC电连接。
5.如权利要求3所述的基于物联网的多功能太阳能充电设备，其特征在于，所述升降块(6)的内部设有距离传感器，所述距离传感器与PLC电连接。
6.如权利要求3所述的基于物联网的多功能太阳能充电设备，其特征在于，所述光伏板(3)上设有压力传感器，所述压力传感器与PLC电连接。
7.如权利要求1所述的基于物联网的多功能太阳能充电设备，其特征在于，所述喷头(15)为蝶形喷头(15)。
8.如权利要求1所述的基于物联网的多功能太阳能充电设备，其特征在于，所述升降块(6)的两侧均设有滑动单元，所述滑动单元包括套管和固定杆，所述固定杆竖向设置在支柱(1)的内部，所述套管套设在固定杆上，所述套管与固定杆滑动连接，所述套管与升降块(6)的底部固定连接。
9.如权利要求1所述的基于物联网的多功能太阳能充电设备，其特征在于，所述支柱(1)的制作材料为不锈钢。
10.如权利要求1所述的基于物联网的多功能太阳能充电设备，其特征在于，所述控制室(2)的内部设有天线。
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