CN110946030A - 基于光伏大棚的多块柔性光伏板自控移动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于光伏大棚的多块柔性光伏板自控移动装置，包括基座、柔性光伏板、横向收展装置、弯曲度调节装置，所述基座上覆有薄膜，构成大棚。所述横向收展装置包括上层收展装置和下层收展装置，所述上层收展装置和下层收展装置均包括链条、齿轮、齿轮传动装置、伺服电机。所述弯曲度调节装置包括电动推杆、曲柄滑块机构。本发明的大棚能够满足光照和发电需求的调控，需要光照时光伏板重叠，需要发电时光伏板展开，冬天时通过弧度的控制可以有效的清除光伏板上的积雪，避免因积雪堆积产生的热斑损坏光伏板。相对于传统光伏板，柔性光伏板重量轻，性价比高。采用链条加齿轮的传动方式，整体重量更轻，灵活性更高。

Description

基于光伏大棚的多块柔性光伏板自控移动装置

技术领域

本发明涉及一种柔性光伏板自动调控装置，特别涉及一种通过电机控制及电动推杆实现多块柔性光伏板的展开、重叠、弧度的可控的柔性光伏大棚。

背景技术

目前光伏温室逐渐成为应用新型能源促进农业可持续发展的新生事物。光伏温室的优势在于操作空间大，温室内环境性能稳定，可以实现蔬菜、瓜果和花卉立体化的种植。随着光伏电池板组件价格的日益下降，其成本、技术优势和温室的相互结合，引导光伏温室的发展进入新的发展时期。

目前市面上的光伏板大多数都是刚性光伏板，易碎且与光伏大棚契合度不高，本发明才用的柔性光伏板与之相较而言，重量轻、易弯曲、可以契合大棚表面，冬天时可以融雪等。但是光伏大棚中如果采用柔性光伏板，则位置基本都是固定的，不可随意调控。

发明内容

为了实现光伏大棚光照和发电需求的可调控，搭建柔性光伏大棚并通过控制其多块柔性光伏板的位置和角度来满足大棚所需光照和光伏发电的不同需求。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

基于光伏大棚的多块柔性光伏板自控移动装置，包括基座、柔性光伏板、横向收展装置、弯曲度调节装置，所述基座上覆有薄膜，构成大棚；

所述横向收展装置包括上层收展装置和下层收展装置，所述上层收展装置和下层收展装置均包括链条、齿轮、齿轮传动装置，所述横向收展装置还包括伺服电机，所述伺服电机通过齿轮传动装置驱动齿轮旋转，所述链条套设于齿轮外，所述基座上设有直线滑轨，所述柔性光伏板的上端与链条固定连接，另一端可沿直线滑轨运动；

所述弯曲度调节装置包括电动推杆、曲柄滑块机构，所述电动推杆设置于大棚底部，所述曲柄滑块机构包括曲柄，所述曲柄的一端铰接于大棚底座上，另一端设置有滑块，所述曲柄的弯曲端连接有直杆，所述电动推杆可推动滑块在铰接点和电动推杆之间运动，所述直杆上设置有电磁铁，所述柔性光伏板的侧边设置有柔性导轨，所述柔性导轨中设置有可沿柔性导轨滑动的滑块，当所述电磁铁通电时，可吸附柔性导轨中的滑块。

更进一步的，所述柔性光伏板包括宽度为d1的第一上光伏板、宽度为d2的第二上光伏板、宽度为d3的第三上光伏板、宽度为d4的第四上光伏板，所述链条的长度为L，其中，d1+d2≤L/2，d3+d4≤L/2。

更进一步的，还包括控制器，所述控制器用于控制伺服电机、电动推杆和电磁铁。

更进一步的，还包括蓄电池，所述柔性光伏板发电储存到蓄电池中，再供给伺服电机、电动推杆和电磁铁，构成循环。

更进一步的，所述电动推杆设置于大棚的两侧，且每侧均设置2个，所述2个电动推杆背对背设置于大棚侧边的中部，直杆的两端分别于两侧同向的曲柄滑块机构和电动推杆相连，直杆两端均设置电磁铁。

本发明的有益效果如下：

本发明的大棚能够满足光照和发电需求的调控，需要光照时光伏板重叠，需要发电时光伏板展开，冬天时通过弧度的控制可以有效的清除光伏板上的积雪，避免因积雪堆积产生的热斑损坏光伏板。相对于传统光伏板，柔性光伏板重量轻，性价比高。采用链条加齿轮的传动方式，整体重量更轻，灵活性更高。

附图说明

图1是本发明装置的结构示意图(重叠状态)；

图2是横向收展装置中链条和齿轮的配合结构图；

图3是柔性光伏板上设置柔性导轨的结构示意图；

图4是柔性光伏板展开状态示意图；

图5是柔性光伏板弯曲度调节示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

本实施例提供一种如图1所示的基于光伏大棚的多块柔性光伏板自控移动装置，包括基座1、柔性光伏板2、横向收展装置、弯曲度调节装置，所述基座1上覆有薄膜，构成大棚。其中：

横向收展装置包括上层收展装置和下层收展装置，所述上层收展装置和下层收展装置均包括链条3、齿轮4、齿轮传动装置6，所述横向收展装置还包括伺服电机5。因为要满足不同的需求，所以对柔性光伏板2的位置要求比较高，此处采用伺服电机5控制，伺服电机5转动，带动齿轮传动装置6转动，齿轮4转动带动链条3转动，配合滑轨7实现光伏板的位置控制。所述伺服电机5通过齿轮传动装置6驱动齿轮4旋转，所述链条3套设于齿轮4外，链条和齿轮的配合结构如图2所示。所述基座1上设有直线滑轨7，所述柔性光伏板2的上端与链条3固定连接，另一端可沿直线滑轨7运动。

弯曲度调节装置包括电动推杆9、曲柄滑块机构10，所述电动推杆9设置于大棚底部，所述曲柄滑块机构10包括曲柄，所述曲柄的一端铰接于大棚底座上，另一端设置有滑块，所述曲柄的弯曲端连接有直杆11，所述电动推杆9可推动滑块在铰接点和电动推杆9之间运动，所述直杆11上设置有电磁铁12，所述柔性光伏板2的侧边设置有柔性导轨8，如图3所示，所述柔性导轨8中设置有可沿柔性导轨8滑动的滑块，当所述电磁铁12通电时，可吸附柔性导轨8中的滑块。曲柄滑块机构10将电动推杆9的横向运动转为直杆11的竖直运动，带动柔性光伏板2，实现柔性光伏板2的弧度变化。

本发明的装置由伺服电机5带动齿轮传动装置6控制转动，直线滑轨7和光伏板背面的柔性滑轨8配合电动推杆9和曲柄滑块机构10，加上直杆11两端的电磁铁12，实现柔性光伏板的位置和弧度变化。

所述柔性光伏板2包括宽度为d1的第一上光伏板、宽度为d2的第二上光伏板、宽度为d3的第三上光伏板、宽度为d4的第四上光伏板，所述链条3的长度为L，其中，d1+d2≤L/2，d3+d4≤L/2。

本发明的装置还包括控制器13、蓄电池14，所述控制器13用于控制伺服电机5、电动推杆9和电磁铁12，柔性光伏板2发电储存到蓄电池14中，再供给伺服电机5、电动推杆9和电磁铁12，构成循环。

本实施例中，电动推杆9设置于大棚的两侧，且每侧均设置2个，所述2个电动推杆9背对背设置于大棚侧边的中部，直杆11的两端分别于两侧同向的曲柄滑块机构10和电动推杆9相连，直杆两端均设置电磁铁12。

伺服电机控制柔性光伏板重叠的状态如图1所示，伺服电机控制柔性光伏板展开的状态如图4所示，电动推杆控制直线滑轨实现柔性光伏板的弧度变化如图5所示。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.基于光伏大棚的多块柔性光伏板自控移动装置，其特征在于：包括基座(1)、柔性光伏板(2)、横向收展装置、弯曲度调节装置，所述基座(1)上覆有薄膜，构成大棚；

所述横向收展装置包括上层收展装置和下层收展装置，所述上层收展装置和下层收展装置均包括链条(3)、齿轮(4)、齿轮传动装置(6)，所述横向收展装置还包括伺服电机(5)，所述伺服电机(5)通过齿轮传动装置(6)驱动齿轮(4)旋转，所述链条(3)套设于齿轮(4)外，所述基座(1)上设有直线滑轨(7)，所述柔性光伏板(2)的上端与链条(3)固定连接，另一端可沿直线滑轨(7)运动；

所述弯曲度调节装置包括电动推杆(9)、曲柄滑块机构(10)，所述电动推杆(9)设置于大棚底部，所述曲柄滑块机构(10)包括曲柄，所述曲柄的一端铰接于大棚底座上，另一端设置有滑块，所述曲柄的弯曲端连接有直杆(11)，所述电动推杆(9)可推动滑块在铰接点和电动推杆(9)之间运动，所述直杆(11)上设置有电磁铁(12)，所述柔性光伏板(2)的侧边设置有柔性导轨(8)，所述柔性导轨(8)中设置有可沿柔性导轨(8)滑动的滑块，当所述电磁铁(12)通电时，可吸附柔性导轨(8)中的滑块。

2.根据权利要求1所述的基于光伏大棚的多块柔性光伏板自控移动装置，其特征在于：所述柔性光伏板(2)包括宽度为d1的第一上光伏板、宽度为d2的第二上光伏板、宽度为d3的第三上光伏板、宽度为d4的第四上光伏板，所述链条(3)的长度为L，其中，d1+d2≤L/2，d3+d4≤L/2。

3.根据权利要求1所述的基于光伏大棚的多块柔性光伏板自控移动装置，其特征在于：还包括控制器(13)，所述控制器(13)用于控制伺服电机(5)和电动推杆(9)，还有电磁铁(12)。

4.根据权利要求1所述的基于光伏大棚的多块柔性光伏板自控移动装置，其特征在于：还包括蓄电池(14)，所述柔性光伏板(2)发电储存到蓄电池(14)中，再供给伺服电机(5)、电动推杆(9)还有电磁铁(12)，构成循环。

5.根据权利要求1所述的基于光伏大棚的多块柔性光伏板自控移动装置，其特征在于：所述电动推杆(9)设置于大棚的两侧，且每侧均设置2个，所述2个电动推杆(9)背对背设置于大棚侧边的中部，直杆(11)的两端分别于两侧同向的曲柄滑块机构(10)和电动推杆(9)相连，直杆两端均设置电磁铁(12)。

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