CN108674196B - 一种新能源汽车太阳能板的支撑及方位调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及新能源领域，一种新能源汽车太阳能板的支撑及方位调节方法，将多个太阳能板以矩阵状固定在一个带有边框的放置架2上，该放置架2以可拆分方式固定在汽车的车顶，其中在该放置架2的两侧分别利用一个支撑机构3a,3b进行单独的升降动作，该放置架2在一天内不同时刻利用不同的支撑机构3a,3b进行升降支撑，使得太阳能板的倾斜角度实时正对当前时刻的光线；其中在汽车行驶过程中，利用放置架2两侧中一侧的双弹性支撑机构5进行缓冲支撑；其中靠近该双弹性支撑机构5的一侧的支撑机构3b在上升过程中，采用两磁铁之间同性磁极的排斥力作为对放置架2该侧底部的顶升力，实现在汽车行驶过程中的全天候的太阳能板的弹性良好缓冲支撑。

Description

一种新能源汽车太阳能板的支撑及方位调节方法

技术领域

本发明涉及新能源领域，具体是一种新能源汽车太阳能板的方位调节装置及其支撑及方位调节方法。

背景技术

太阳能是一种清洁无污染的可再生能源，取之不尽，用之不竭，充分开发利用太阳能不仅可以节约日益枯竭的常规能源，缓解严峻的资源短缺问题，而且还可以减少污染，保护人类赖以生存的生态环境。在众多的太阳能利用技术中，太阳能光伏发电技术实现了直接将太阳能转化为电能，是一种最方便的利用方式，它具有运行安全可靠、无需燃料、无噪声、无污染、可就地利用、使用维护简便、规模可大可小等优点，因而受到了世界各国的重视。

在汽车行业当中新能源汽车的使用越来越广泛其中新能源汽车在充电时需要到指定的冲电地点进行冲电，现如今针对这一个问题在新能源汽车上设置了太阳能板来对新能源汽车进行冲电，但是太阳能的显著特点是低密度、间歇性、空间分布不断变化，这对太阳能利用提出了更高的要求，只有跟踪太阳，使太阳入射角为直角，才能提高利用率，而现如今安装在新能源汽车上的太阳能板大都不能调节，太阳能的利用率低下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新能源汽车太阳能板的方位调节装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的技术方案是：包括安装支架、放置架和位于放置架底部的调节组件，所述安装支架水平设置且安装支架上设有用以吸附新能源汽车的吸附件，所述调节组件位于安装支架的顶部并与安装支架固定连接，所述放置架为长方形结构，所述放置架位于调节组件上方并与调节组件相配合，所述调节组件包括第一调节件和第二调节件，所述第一调节件和第二调节件沿放置架长边中分面对称设置，第一调节件和第二调节件的顶部均与放置架固定连接。

在本发明一较佳实施例中，所述放置架包括放置板和位于放置板前端的框架，所述框架与放置板固定连接形成一体，所述放置板上并位于框架内设有用以固定太阳能板的固定座。

在本发明一较佳实施例中，所述安装支架包括承托板和安装板，所述承托板为长方形结构，安装板设有两个，两个安装板沿承托板长边中分面对称设置，所述安装板位于承托板底部并与其固定连接形成一体，所述吸附件固定连接于安装板上。

在本发明一较佳实施例中，所述吸附件包括四个呈矩阵分布的吸盘，四个所述吸盘分别安装于两个安装板上。

在本发明一较佳实施例中，所述第一调节件包括竖直设置的第一电动推杆和第二电动推杆，所述第一电动推杆和第二电动推杆沿承托板宽边中分面对称设置，所述第一电动推杆和第二电动推杆的输出端均设有与放置板底部铰接的铰接块。

在本发明一较佳实施例中，所述第二调节件包括定位座、弧形推块和驱动件，所述定位座位于承托板顶部并与承托板固定连接，所述定位座上开设有用以容纳弧形推块的凹槽，所述弧形推块位于凹槽内且弧形推块的一端与放置板底部抵触连接，所述驱动件包括推送板、齿条、驱动电机和齿轮，所述推送板置于凹槽前端并与弧形推块抵触连接，所述驱动电机位于齿条的旁侧并竖直向下设置，所述齿轮与驱动电机的输出轴固定连接且齿轮与齿条相啮合。

在本发明一较佳实施例中，所述定位座的前端设有两个搭接件，所述两个搭接件沿承托板宽边中分面对称设置，所述搭接件包括竖直设置的搭接块、定位套和顶升杆，所述顶升杆的顶部与搭接块底部固定连接，顶升杆的底部插接于定位套内，所述搭接块与定位套之间设置有弹簧，所述弹簧套接于顶升杆上且弹簧的顶部与搭接块底部抵触连接，弹簧的底部与定位套顶部抵触连接。

本发明通过改进在此提供一种新能源汽车太阳能板的方位调节装置，与现有技术相比，具有如下改进及优点：1、将太阳能电池板安装在固定座上，通过第一调节件和第二调节件相互配合调节放置板角度使照射在太阳能电池板的阳光始终保持为直角，大大的提高太阳能的利用率；2、实现在汽车行驶过程中的全天候的太阳能板的弹性良好缓冲支撑。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:

图1是本发明的立体结构示意图一；

图2是本发明的立体结构示意图二；

图3是本发明局部的立体结构示意图；

图4是图5中A处放大图；

图5是本发明局部的剖示图；

附图标记说明：

安装支架1，承托板1a，安装板1b，放置架2，放置板2a，框架2b，固定座2c，调节组件3，第一调节件3a，第一电动推杆3a1，第二电动推杆3a2，铰接块3a3，第二调节件3b，定位座3b1，弧形推块3b2，驱动件3b3，推送板3b4，齿条3b5，驱动电机3b6，齿轮3b7，吸附件4，搭接件5，搭接块5a，定位套5b，顶升杆5c，弹簧5d。

具体实施方式

下面将结合附图1至图5对本发明进行详细说明，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。

第一实施方式：本发明通过改进在此提供一种新能源汽车太阳能板的方位调节装置，如图1-图5所示，包括安装支架1、放置架2和位于放置架2底部的调节组件3，所述安装支架1水平设置且安装支架1上设有用以吸附新能源汽车的吸附件4，所述调节组件3位于安装支架1的顶部并与安装支架1固定连接，所述放置架2为长方形结构，所述放置架2位于调节组件3上方并与调节组件3相配合，所述调节组件3包括第一调节件3a和第二调节件3b，所述第一调节件3a和第二调节件3b沿放置架2长边中分面对称设置，第一调节件3a和第二调节件3b的顶部均与放置架2固定连接，将安装支架1安装于新能源汽车的顶部，太阳能板放置于放置架2的顶部并与放置架2固定连接，当太阳升起时通过第一调节件3a工作时使放置架2呈倾斜状，安装在放置架2上的太阳能板能够吸收更多的太阳能，当晌午时第一调节件3a复位时放置架2呈水平状，太阳能板能够充分的吸收太阳能，当黄昏时第二调节件3b工作将放置架2顶起，使放置架2呈倾斜状，使太阳板能够吸收充分吸收太阳能。

所述放置架2包括放置板2a和位于放置板2a前端的框架2b，所述框架2b与放置板2a固定连接形成一体，所述放置板2a上并位于框架2b内设有用以固定太阳能板的固定座2c，放置板2a用以对框架2b进行支撑固定，固定座2c安装于放置架2的上方并位于框架2b内，所述框架2b用以对固定座2c进行保护。

所述安装支架1包括承托板1a和安装板1b，所述承托板1a为长方形结构，安装板1b设有两个，两个安装板1b沿承托板1a长边中分面对称设置，所述安装板1b位于承托板1a底部并与其固定连接形成一体，所述吸附件4固定连接于安装板1b上，所述第一调节件3a和第二调节件3b均安装于承托板1a的顶部，安装板1b用以对承托板1a进行支撑固定，吸附件4用以将安装板1b固定连接在新能源汽车的车顶。

所述吸附件4包括四个呈矩阵分布的吸盘，四个所述吸盘分别安装于两个安装板1b上，通过四个吸盘对新能源汽车的车顶进行吸附固定，两个安装板1b用以对承托板1a进行固定。

所述第一调节件3a包括竖直设置的第一电动推杆3a1和第二电动推杆3a2，所述第一电动推杆3a1和第二电动推杆3a2沿承托板1a宽边中分面对称设置，所述第一电动推杆3a1和第二电动推杆3a2的输出端均设有与放置板2a底部铰接的铰接块3a3，第一电动推杆3a1和第二电动推杆3a2工作时将放置板2a向上推送，使放置板2a呈倾斜状，放置板2a内安装的太阳能电池板能够被更多的阳光照射，并将太阳能转换为电能。

所述第二调节件3b包括定位座3b1、弧形推块3b2和驱动件3b3，所述定位座3b1位于承托板1a顶部并与承托板1a固定连接，所述定位座3b1上开设有用以容纳弧形推块3b2的凹槽，所述弧形推块3b2位于凹槽内且弧形推块3b2的一端与放置板2a底部抵触连接，所述驱动件3b3包括推送板3b4、齿条3b5、驱动电机3b6和齿轮3b7，所述推送板3b4置于凹槽前端并与弧形推块3b2抵触连接，所述驱动电机3b6位于齿条3b5的旁侧并竖直向下设置，所述齿轮3b7与驱动电机3b6的输出轴固定连接且齿轮3b7与齿条3b5相啮合，定位座3b1内设有用以供推送块通过的通槽，所述驱动电机3b6驱动齿轮3b7旋转，齿轮3b7旋转带动推送块的齿条3b5向定位座3b1方向移动，推送块将定位座3b1凹槽内的弧形推块3b2向上推送。

所述定位座3b1的前端设有两个搭接件5，所述两个搭接件5沿承托板1a宽边中分面对称设置，所述搭接件5包括竖直设置的搭接块5a、定位套5b和顶升杆5c，所述顶升杆5c的顶部与搭接块5a底部固定连接，顶升杆5c的底部插接于定位套5b内，所述搭接块5a与定位套5b之间设置有弹簧5d，所述弹簧5d套接于顶升杆5c上且弹簧5d的顶部与搭接块5a底部抵触连接，弹簧5d的底部与定位套5b顶部抵触连接，放置板2a搭接于搭接块5a上，搭接块5a用以对放置板2a进行支撑，当第一电动推杆3a1和第二电动推杆3a2工作将放置板2a向上抬升，搭接块5a对放置板2a进行限位固定，当第一电动推杆3a1和第二电动推杆3a2复位，驱动电机3b6驱动齿轮3b7旋转，齿轮3b7旋转带动齿条3b5和固定在齿条3b5上的推送板3b4向定位座3b1移动将弧形推块3b2向上顶起使放置板2a向上抬升。

第二实施方式：一种新能源汽车太阳能板的方位调节装置，包括安装支架1、放置架2和位于放置架2底部的调节组件3，所述安装支架1水平设置且安装支架1上设有用以吸附新能源汽车的吸附件4，所述调节组件3位于安装支架1的顶部并与安装支架1固定连接，所述放置架2为长方形结构，所述放置架2位于调节组件3上方并与调节组件3相配合，所述调节组件3包括第一调节件3a和第二调节件3b，所述第一调节件3a和第二调节件3b沿放置架2长边中分面对称设置，第一调节件3a和第二调节件3b的顶部均与放置架2固定连接；所述放置架2包括放置板2a和位于放置板2a前端的框架2b，所述框架2b与放置板2a固定连接形成一体，所述放置板2a上并位于框架2b内设有用以固定太阳能板的固定座2c。

所述第一调节件3a包括竖直设置的第一电动推杆3a1和第二电动推杆3a2，所述第一电动推杆3a1和第二电动推杆3a2沿承托板1a宽边中分面对称设置，所述第一电动推杆3a1和第二电动推杆3a2的输出端均设有与放置板2a底部铰接的铰接块3a3；

所述第二调节件3b包括定位座3b1、弧形推块3b2和驱动件3b3，所述定位座3b1位于承托板1a顶部并与承托板1a固定连接，所述定位座3b1上开设有用以容纳弧形推块3b2的凹槽，所述弧形推块3b2位于凹槽内且在弧形推块3b2上靠近放置板2a底部的一端设置有第一条形磁铁，相应的在靠近该第一条形磁铁的放置板2a一端的底部设置有可旋转的第二条形磁铁，该第二条形磁铁在旋转过程中相对于第一条形磁铁的极性可切换；所述驱动件3b3包括推送板3b4、齿条3b5、驱动电机3b6和齿轮3b7，所述推送板3b4置于凹槽前端并与弧形推块3b2抵触连接，所述驱动电机3b6位于齿条3b5的旁侧并竖直向下设置，所述齿轮3b7与驱动电机3b6的输出轴固定连接且齿轮3b7与齿条3b5相啮合；

所述定位座3b1的前端设有两个搭接件5，所述两个搭接件5沿承托板1a宽边中分面对称设置，所述搭接件5包括竖直设置的搭接块5a、定位套5b和顶升杆5c，所述顶升杆5c的顶部与搭接块5a底部固定连接，顶升杆5c的底部插接于定位套5b内，所述搭接块5a与定位套5b之间设置有弹簧5d，所述弹簧5d套接于顶升杆5c上且弹簧5d的顶部与搭接块5a底部抵触连接，弹簧5d的底部与定位套5b顶部抵触连接。

在第一实施方式中，在单独利用第一调节件3a进行支撑，调整太阳能板的倾斜角度时，此时放置架2a可以受到弹簧5d的缓冲支撑，但是在单独利用第二调节件3b进行支撑时，由于放置架2a的端部与弧形推块3b2抵触连接，而弧形推块3b2固定在安装支架1的顶部，因此此时弹簧5d无法发挥其弹性缓冲作用，因此该实施方式中无法全天候发挥弹簧的缓冲支撑作用，因此进行了进一步优化设计。

在该实施方式中将原先弧形推块3b2与放置板2a之间由直接抵触连接替换为通过磁铁的吸引力抵触连接与排斥力相结合的相互作用方式；具体为：将弧形推块3b2的一端与放置板2a底部抵触连接，替换为弧形推块3b2位于凹槽内且在弧形推块3b2上靠近放置板2a底部的一端设置有第一条形磁铁，相应的在靠近该第一条形磁铁的放置板2a一端的底部设置有可旋转的第二条形磁铁，该第二条形磁铁在旋转过程中相对于第一条形磁铁的就近侧的极性可切换，该切换时机为：在第一调节件3a和第二调节件3b两者的任一个启动进行单边支撑动作的前一刻。具体的该实施例中调节装置的工作过程如下：

当太阳升起时，首先旋转第二条形磁铁，使得第二条形磁铁与第一条形磁铁相靠近的一侧的极性相反，此时弧形推块3b2上一端的第一条形磁铁与与放置板2a底部的第二条形磁铁相吸引靠近，但是在弹簧5d的弹性支撑下又不至于吸引贴合在一起，此时通过第一调节件3a的两个电动推杆3a1,3a2工作时使放置架2呈倾斜状，安装在放置架2上的太阳能板能够吸收更多的太阳能，当晌午时第一调节件3a复位时放置架2呈水平状，太阳能板能够充分的吸收太阳能，当黄昏时，继续旋转第二条形磁铁，使得第二条形磁铁与第一条形磁铁相靠近的一侧的极性相同，此时弧形推块3b2上一端的第一条形磁铁与与放置板2a底部的第二条形磁铁相排斥而分离，从而在弧形推块3b2被推动的过程中，第二调节件3b的弧形推块3b2上的第一条形磁铁工作将第二条形磁铁排斥推动上移，从而将放置架2顶起，使放置架2呈倾斜状，使太阳板能够吸收充分吸收太阳能。

通过上述在第一调节件3a和第二调节件3b两者的任一个启动进行单边支撑动作的前一刻，切换第二条形磁铁相对于第一条形磁铁距离最近处的一侧的极性，从而使得在一天的不同时刻内，无论是太阳能板如何倾斜，其一端总会收到弹簧5d的缓冲支撑，从而实现在汽车行驶过程中，尤其是颠簸的路面，对放置架2及其上的太阳能板进行良好的缓冲支撑。

进一步的，该第二条形磁铁在放置板2a一端的底部的可旋转实现结构为：在放置板2a一端设置一个矩形凹槽，该磁铁的一端通过接入到矩形凹槽其中一个边框上的轴承中，磁铁的另一端连接到矩形凹槽另一个边框上的电机转轴上，通过电机的转动带动磁铁的转动，从而实现其相对于其下部的弧形推块3b2上的第一磁铁的极性切换。

第三实施方式：一种新能源汽车太阳能板的支撑及方位调节方法，将多个太阳能板以矩阵状固定在一个带有边框的放置架2上，该放置架2以可拆分方式固定在汽车的车顶，其中在该放置架2的两侧分别利用一个支撑机构3a,3b进行单独的升降动作，该放置架2在一天内不同时刻利用不同的支撑机构3a,3b进行升降支撑，使得太阳能板的倾斜角度实时正对当前时刻的光线；其中在汽车行驶过程中，利用放置架2两侧中一侧的双弹性支撑机构5进行缓冲支撑；其中靠近该双弹性支撑机构5的一侧的支撑机构3b在上升过程中，采用两磁铁之间同性磁极的排斥力作为对放置架2该侧底部的顶升力；在远离该双弹性支撑机构5的一侧的支撑机构3a在上升过程开始前，切换两磁铁之间的磁性组合为异形磁极，从而通过该侧的支撑机构3a与放置架2a铰接，将自身的顶升力直接传递到放置架2上作为顶升力；

其中通过在放置架2朝向靠近双弹性支撑机构5的支撑机构3b一侧的底部设置的第二条形磁铁的旋转配合在该支撑机构3b顶端固定设置的第一条形磁铁实现两磁铁之间的同性/异性磁铁组合切换。

进一步地，所述两支撑机构3a,3b分别为包括竖直直设置的第一电动推杆3a1和第二电动推杆3a2的第一调节件3a以及包括定位座3b1、弧形推块3b2和驱动件3b3的第二调节件3b，所述第一电动推杆3a1和第二电动推杆3a2的输出端均设有与放置板2a底部铰接的铰接块3a3；所述定位座3b1位于承托板1a顶部并与承托板1a固定连接，所述定位座3b1上开设有用以容纳弧形推块3b2的凹槽，所述弧形推块3b2位于凹槽内且弧形推块3b2上靠近放置板2a底部的一端设置有第一条形磁铁，相应的在靠近该第一条形磁铁的放置板2a一端的底部设置有可旋转的第二条形磁铁，位于第二条形磁铁上在旋转过程中相对于第一条形磁铁的最近距离的一侧的极性可切换；所述驱动件3b3包括推送板3b4、齿条3b5、驱动电机3b6和齿轮3b7，所述推送板3b4置于凹槽前端并与弧形推块3b2抵触连接，所述驱动电机3b6位于齿条3b5的旁侧并竖直向下设置，所述齿轮3b7与驱动电机3b6的输出轴固定连接且齿轮3b7与齿条3b5相啮合；

进一步地，所述双弹性支撑机构5为两个搭接件5，在所述定位座3b1的前端设有两个搭接件5，所述两个搭接件5沿承托板1a宽边中分面对称设置，所述搭接件5包括竖直设置的搭接块5a、定位套5b和顶升杆5c，所述顶升杆5c的顶部与搭接块5a底部固定连接，顶升杆5c的底部插接于定位套5b内，所述搭接块5a与定位套5b之间设置有弹簧5d，所述弹簧5d套接于顶升杆5c上且弹簧5d的顶部与搭接块5a底部抵触连接，弹簧5d的底部与定位套5b顶部抵触连接。

进一步地，该放置架2以可拆分方式固定在汽车的车顶具体为通过吸盘吸附在车顶。

进一步地，该第二条形磁铁在放置板2a一端的底部的可旋转实现结构为，在放置板2a一端的底部设置一个矩形凹槽，磁铁的一端通过接入到矩形凹槽其中一个边框上的轴承中，磁铁的另一端连接到矩形凹槽另一个边框上的电机转轴上，通过电机的转动带动该磁铁的转动。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种新能源汽车太阳能板的支撑及方位调节方法，其特征在于：将多个太阳能板以矩阵状固定在一个带有边框的放置架上，该放置架以可拆分方式固定在汽车的车顶，其中在该放置架的两侧分别利用独立的两支撑机构进行单独的升降动作，该放置架在一天内不同时刻利用不同的支撑机构进行升降支撑，使得太阳能板的倾斜角度实时正对当前时刻的光线；其中在汽车行驶过程中，利用放置架两侧中一侧的双弹性支撑机构进行缓冲支撑；其中靠近该双弹性支撑机构的一侧的支撑机构在上升过程中，采用两磁铁之间同性磁极的排斥力作为对放置架该侧底部的顶升力；在远离该双弹性支撑机构的一侧的支撑机构在上升过程开始前，切换两磁铁之间的磁性组合为异性磁极，从而通过该侧的支撑机构与放置架铰接，将自身的顶升力直接传递到放置架上作为顶升力；

其中通过在放置架朝向靠近双弹性支撑机构的支撑机构一侧的底部设置的第二条形磁铁的旋转配合在该支撑机构顶端固定设置的第一条形磁铁实现两磁铁之间的同性/异性磁铁组合切换；

其中，所述两支撑机构分别为包括竖直设置的第一电动推杆和第二电动推杆的第一调节件以及包括定位座、弧形推块和驱动件的第二调节件，所述第一电动推杆和第二电动推杆的输出端均设有与放置板底部铰接的铰接块；所述定位座位于承托板顶部并与承托板固定连接，所述定位座上开设有用以容纳弧形推块的凹槽，所述弧形推块位于凹槽内且弧形推块上靠近放置板底部的一端设置有第一条形磁铁，相应的在靠近该第一条形磁铁的放置板一端的底部设置有可旋转的第二条形磁铁，位于第二条形磁铁上在旋转过程中相对于第一条形磁铁的最近距离的一侧的极性可切换；所述驱动件包括推送板、齿条、驱动电机和齿轮，所述推送板置于凹槽前端并与弧形推块抵触连接，所述驱动电机位于齿条的旁侧并竖直向下设置，所述齿轮与驱动电机的输出轴固定连接且齿轮与齿条相啮合；

其中，所述双弹性支撑机构为两个搭接件，在所述定位座的前端设有两个搭接件，所述两个搭接件沿承托板宽边中分面对称设置，所述搭接件包括竖直设置的搭接块、定位套和顶升杆，所述顶升杆的顶部与搭接块底部固定连接，顶升杆的底部插接于定位套内，所述搭接块与定位套之间设置有弹簧，所述弹簧套接于顶升杆上且弹簧的顶部与搭接块底部抵触连接，弹簧的底部与定位套顶部抵触连接。

2.根据权利要求1所述的新能源汽车太阳能板的支撑及方位调节方法，其特征在于：该放置架以可拆分方式固定在汽车的车顶具体为通过吸盘吸附在车顶。

3.根据权利要求1所述的新能源汽车太阳能板的支撑及方位调节方法，其特征在于：该第二条形磁铁在放置板一端的底部的可旋转实现结构为，在放置板一端的底部设置一个矩形凹槽，磁铁的一端通过接入到矩形凹槽其中一个边框上的轴承中，磁铁的另一端连接到矩形凹槽另一个边框上的电机转轴上，通过电机的转动带动该磁铁的转动。

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