CN110992849A - 一种基于太阳能电池供电可大面积显示的led户外显示屏 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于太阳能电池供电可大面积显示的LED户外显示屏。它包括由若干个显示单元模组拼装而成显示屏体、系统控制板以及同时与系统控制板作控制连接的若干块太阳能电池板和若干个电池管理单元，每个显示单元模组均对应有一个电池管理单元和至少一块太阳能电池板，每个显示单元模组均通过对应的电池管理单元与对应的太阳能电池板作电性连接。本发明的每个显示单元模组通过一组线缆将对应的电池管理单元和太阳能电池板进行直接电连接，太阳能电池板所转换形成的电能由对应的电池管理单元来承担电源管理任务并直接分配给相应的显示单元模组，不但极大地提高了太阳能的转换效率，而且能够以单一的太阳能供电模式完成对大面积显示屏的供电效果。

Description

一种基于太阳能电池供电可大面积显示的LED户外显示屏
技术领域
本发明涉及LED显示屏技术领域，尤其是一种基于太阳能电池供电可大面积显示的LED户外显示屏。
背景技术
随着LED技术的日趋成熟，LED户外显示屏的应用越来越广泛，如市政、交通、抢险救灾等场景下的指示警示类显示，户外广告、野外大型庆典或晚会等场景下的背景信息类显示等等。目前，LED户外显示屏的供电方式主要由网电(市电)供电、太阳能供电、风能供电等一种或多种的组合供电模式；其中，以单一的太阳能供电模式进行供电的LED户外显示屏大多为户外小面积指示警示类显示屏，主要原因在于；现有的太阳能供电模式一般会经过太阳能电池将光热转换为直流电→蓄电池储能并将直流电逆变为交流电→直流电源模块将交流电整流为直流电等三次转换过程才会驱动LED显示屏，而能量的三次转换过程则会造成能源的转换效率很低(经业内统计及计算，总体效率一般不高于50％)，正因为如此，如果采用单一的太阳能供电模式对于显示面积大于十几或几十平方的大面积LED户外显示屏进行供电，往往需要为显示屏配置面积数倍(通常大于4倍)于显示面积的太阳能电池板，这将直接导致大面积LED户外显示屏失去其实际的商业意义。鉴于此，现有的大面积LED户外显示屏主要以网电(市电)供电模式为主或者同时辅配太阳能供电系统、风能供电系统等。
基于此，为解决大面积LED户外显示屏容易因受到网电(市电)供电模式的束缚而导致其适用场景受限的问题，有必要对现有的大面积LED户外显示屏提出改进方案。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于太阳能电池供电可大面积显示的LED户外显示屏。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于太阳能电池供电可大面积显示的LED户外显示屏，它包括一由若干个显示单元模组拼装而成显示屏体；它还包括一系统控制板以及同时与系统控制板作控制连接的若干块太阳能电池板和若干个电池管理单元，每个所述显示单元模组均对应有一个电池管理单元和至少一块太阳能电池板，且每个所述显示单元模组均通过对应的电池管理单元与对应的太阳能电池板作电性连接。
优选地，所述太阳能电池板为单晶硅电池板，每个所述显示单元模组的显示面积与对应的太阳能电池板的表面积之间的比值为1:2。
优选地，它还包括一基准载体，所述显示屏体沿设置竖直方向装设于基准载体上，若干块所述太阳能电池板划分为一沿水平方向设置于基准载体上并位于显示屏体的顶端侧的第一太阳能电池单元组和若干个布置于第一太阳能电池单元组的周侧并相对于与第一太阳能电池单元组作翻转运动的第二太阳能电池单元组。
优选地，所述基准载体包括一整体形状呈类“T”形的主体结构框架以及若干个置于主体结构框架的横向框体的周侧的辅助结构框架，每个所述辅助结构框架均通过一翻转支撑机构与主体结构框架作翻转连接，所述显示屏体装设于主体结构框架的纵向框体上，所述第一太阳能电池单元组装设于主体结构框架的横向框体上，所述第二太阳能电池单元组装设于对应的辅助结构框架上。
优选地，所述翻转支撑机构包括一本体端铰接于主体结构框架的横向框体的边缘且伸缩端铰接于对应的辅助结构框架上的直线伸缩臂以及两个布置于直线伸缩臂的两侧并将对应的辅助结构框架与主体结构框架作铰接的辅助铰接件。
优选地，所述直线伸缩臂为受控于系统控制板的电动推杆。
优选地，所述基准载体还包括一受控于系统控制板的电动升降立柱，所述电动升降立柱的伸缩端装设于柱体结构框架的纵向框体上。
优选地，所述基准载体还包括一受控于系统控制板的旋转驱动器，所述旋转驱动器装设于电动升降立柱的本体端侧。
由于采用了上述方案，本发明的每个显示单元模组通过一组线缆将对应的电池管理单元和太阳能电池板进行直接电连接，太阳能电池板所转换形成的电能由对应的电池管理单元来承担电源管理任务并直接分配给相应的显示单元模组，不但极大地提高了太阳能的转换效率，而且能够以单一的太阳能电池供电模式完成对大面积显示屏的供电效果(显示面积与太阳能电池板的面积比值可控制在1:2)；同时，通过对基准载体的结构改进，可使得整个显示屏能够根据应用现场的地理环境进行翻转收纳、展开及采光角度调节等。
附图说明
图1是本发明实施例的供电系统原理框图；
图2是本发明实施例的结构装配示意图(一)；
图3是本发明实施例的结构装配示意图(二)；
图4是本发明实施例的结构分解示意图；
图5是本发明实施例在结构简化状态下的姿态变化示意图；
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1至图5所示，本实施例提供的一种基于太阳能电池供电可大面积显示的LED户外显示屏，它包括一由若干个显示单元模组a拼装而成显示屏体10、一系统控制板b以及同时与系统控制板b作控制连接的若干块太阳能电池板c和若干个电池管理单元d(可依现有的LED显示屏进行相关器件的选择，如主要由诸如锂电池等蓄电池配合相应的控制板等器件组合而成)；其中，每个所述显示单元模组a均对应有一个电池管理单元d和至少一块太阳能电池板c，并且每个显示单元模组a均通过对应的电池管理单元d与对应的太阳能电池板c作电性连接。
由此，利用显示单元模组a与电池管理单元d和太阳能电池板c之间的一一对应关系，可将每个显示单元模组a通过一组线缆将对应的电池管理单元d和太阳能电池板c进行直接电连接，太阳能电池板c所转换形成的电能由对应的电池管理单元d来承担电源管理任务并直接分配给相应的显示单元模组a，在整个供电流程中仅需太阳能电池将光热转换为直流电→蓄电池充电+稳压这一次转换过程即可完成对显示单元模组a的供电及驱动，极大地提高了太阳能的应用总体转换效率；同时，在将多个显示单元模组a整合在一个显示屏框架内以组合成一大面积(如面积为十几平米或几十平米)的显示屏体a后，各个显示单元模组a所需的电量均由对应的太阳能电池板c独立提供，而整个显示屏的控制过程(如电池管理单元d的运行以及显示单元模组a的启闭等)则由系统控制板b进行统筹协调，在满足日照条件、户外屏亮度等条件下可实现对大面积显示屏的驱动显示(当然，相关条件不满足要求，亦可对部分显示单元模组a进行驱动显示，以同步具备小面积屏幕的显示效果)。
为保证太阳能电池板c所提供的电量以及最终所转换的电量能够满足驱动显示单元模组a进行显示的电功率条件，在实际配置时，可依照显示单元模组a被驱动及显示时所需要的电功率，结合太阳能电池的发电效能、日照条件、户外屏亮度等要求来确定太阳能电池板c与对应的显示单元模组a之间的面积比，依照此一次电源转换原理思路，本实施例的太阳能电池板c优选为单晶硅电池板，而每个显示单元模组a的显示面积与对应的太阳能电池板c的表面积之间的比值最好设置为1:2。由此，鉴于传统的基于太阳能供电的LED显示屏因在能量处理时需要完成三次转换过程而需要保证显示模组与太阳能电池的面积比最低为1:4的标准，本实施例的可有效降低两者之间的面积比标准，在同等显示面积的条件下对太阳能电池的配置面积的要求大大降低，既能够有效地削减了太阳能电池的配置成本，又能够为扩展显示屏的显示面积提供的条件。
基于整个显示屏的系统配置方式，为能够最大限度地优化整个显示屏的结构，提升整个显示屏在户外应用时的实用性能，本实施例的显示屏还包括一用于将整个显示屏的构成部件布置于户外现场环境中的基准载体，显示屏体10沿设置竖直方向装设于基准载体上，同时将若干块太阳能电池板d划分为一沿水平方向设置于基准载体上并位于显示屏体10的顶端侧的第一太阳能电池单元组20和若干个布置于第一太阳能电池单元组20的周侧并相对于与第一太阳能电池单元组20作翻转运动的第二太阳能电池单元组30(其中需要注意的是，所述及的“太阳能电池单元组”包括至少一块太阳能电池板c，而每个太阳能电池单元组则至少对应有一个显示单元模组a)。由此，可利用基准载体将整个显示屏装配于户外现场环境中，利用第二太阳能电池单元组30可相对于第一太阳能电池单元组20进行翻转运动的效应不但可以根据太阳方向实时调整第二太阳能电池单元组30的面向，以便获取最佳的发电角度，还可以实现对部分太阳能电池板c的折叠收纳功能，以便减少整个显示屏的占用空间。
为增强构成整个显示屏的相关部件之间的结构稳定性，同时便于对相关部件进行拆装维护及管理，本实施例的基准载体包括一整体形状呈类“T”形的主体结构框架40以及若干个置于主体结构框架40的横向框体的周侧的辅助结构框架50(本实施例优选为在显示屏体10的顶端的前后两侧设置辅助结构框架50)，每个辅助结构框架50均通过一翻转支撑机构与主体结构框架40作翻转连接，显示屏体10装设于主体结构框架40的纵向框体上，第一太阳能电池单元组20装设于主体结构框架40的横向框体上，第二太阳能电池单元组30装设于对应的辅助结构框架50上。由此，利用辅助结构框架50可相对于主体结构框架40进行翻转动作的功能，可实现第二太阳能电池单元组30相对于第一太阳能电池单元组20进行翻转收纳及展开的动作效果。
作为优选方案，本实施例的翻转支撑机构包括一本体端铰接于主体结构框架40的横向框体的边缘且伸缩端铰接于对应的辅助结构框架50上的直线伸缩臂60(其可根据实际情况采用诸如电动推杆、液压推杆等可进行直线伸缩动作的基准件，本实施例优选为能够受控于系统控制板b的电动推杆)以及两个布置于直线伸缩臂60的两侧并将对应的辅助结构框架50与主体结构框架40作铰接的辅助铰接件70。由此，通过对直线伸缩臂60的控制以及辅助铰接件70的作用，可实现对第二太阳能电池单元组30的翻转控制(如图1所示的展开平铺状态，或翻转收纳状态)，而通过对直线伸缩臂60的伸缩长度的掌控，则可将第二太阳能电池单元组30翻转至适当角度以便调节至合理或最佳的光照角度(作为优选方案，本实施例的第二太阳能电池单元组30的翻转角度最好在90-120度之间)。
另外，为能够根据应用现场环境将整个显示屏调整至适当高度，以获取最佳的显示高度以及最为合理的光照角度，本实施例的基准载体还包括一受控于系统控制板b的电动升降立柱80(当然，也可根据实际情况采用诸如液压立柱等具备直线升降或旋转动能的相关器件)，电动升降立柱80的伸缩端装设于柱体结构框架30的纵向框体上。由此，可直接将电动升降立柱80装设于应用现场的地面、建筑物或者移动车体上，为显示屏的固定或移动安装、收放创造了结构条件。另外，为最大限度地提升整个显示屏对现场地理环境(尤其是光照条件)的适应性，还可在电动升降立柱80的底端设置旋转驱动器90(其可根据实际情况选择能够输出旋转动力的伺服电机等设备)，具体为：基准载体还包括一受控于系统控制板b的旋转驱动器90，旋转驱动器90装设于电动升降立柱80的本体端侧。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于太阳能电池供电可大面积显示的LED户外显示屏，它包括一由若干个显示单元模组拼装而成显示屏体；其特征在于：它还包括一系统控制板以及同时与系统控制板作控制连接的若干块太阳能电池板和若干个电池管理单元，每个所述显示单元模组均对应有一个电池管理单元和至少一块太阳能电池板，且每个所述显示单元模组均通过对应的电池管理单元与对应的太阳能电池板作电性连接。
2.如权利要求1所述的一种基于太阳能电池供电可大面积显示的LED户外显示屏，其特征在于：所述太阳能电池板为单晶硅电池板，每个所述显示单元模组的显示面积与对应的太阳能电池板的表面积之间的比值为1:2。
3.如权利要求1或2所述的一种基于太阳能电池供电可大面积显示的LED户外显示屏，其特征在于：它还包括一基准载体，所述显示屏体沿设置竖直方向装设于基准载体上，若干块所述太阳能电池板划分为一沿水平方向设置于基准载体上并位于显示屏体的顶端侧的第一太阳能电池单元组和若干个布置于第一太阳能电池单元组的周侧并相对于与第一太阳能电池单元组作翻转运动的第二太阳能电池单元组。
4.如权利要求3所述的一种基于太阳能电池供电可大面积显示的LED户外显示屏，其特征在于：所述基准载体包括一整体形状呈类“T”形的主体结构框架以及若干个置于主体结构框架的横向框体的周侧的辅助结构框架，每个所述辅助结构框架均通过一翻转支撑机构与主体结构框架作翻转连接，所述显示屏体装设于主体结构框架的纵向框体上，所述第一太阳能电池单元组装设于主体结构框架的横向框体上，所述第二太阳能电池单元组装设于对应的辅助结构框架上。
5.如权利要求4所述的一种基于太阳能电池供电可大面积显示的LED户外显示屏，其特征在于：所述翻转支撑机构包括一本体端铰接于主体结构框架的横向框体的边缘且伸缩端铰接于对应的辅助结构框架上的直线伸缩臂以及两个布置于直线伸缩臂的两侧并将对应的辅助结构框架与主体结构框架作铰接的辅助铰接件。
6.如权利要求5所述的一种基于太阳能电池供电可大面积显示的LED户外显示屏，其特征在于：所述直线伸缩臂为受控于系统控制板的电动推杆。
7.如权利要求4所述的一种基于太阳能电池供电可大面积显示的LED户外显示屏，其特征在于：所述基准载体还包括一受控于系统控制板的电动升降立柱，所述电动升降立柱的伸缩端装设于柱体结构框架的纵向框体上。
8.如权利要求7所述的一种基于太阳能电池供电可大面积显示的LED户外显示屏，其特征在于：所述基准载体还包括一受控于系统控制板的旋转驱动器，所述旋转驱动器装设于电动升降立柱的本体端侧。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112112092A (zh) * 2020-09-17 2020-12-22 崔伟杰 一种市政用便于固定的施工提示装置

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