CN111313818B - 一种可同步双向收缩及展开的阵列式光伏板配套装置 - Google Patents
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Abstract
一种可同步双向收缩及展开的阵列式光伏板配套装置，涉及新能源技术领域，包括上固定板，所述上固定板的正面活动来内接有上定位座一，所述上固定板一的外侧活动连接有上活动板一，所述上活动板一的正面活动连接有上定位座二。该可同步双向收缩及展开的阵列式光伏板配套装置，具备阵列式分布、可同步双向收缩或展开、光能和空间利用率高的优点，解决了现有光伏板角度固定，无法将太阳光能最大化利用，同时占用空间较大的问题，另外，利用同步双向收缩或展开，可在大风等恶劣天气时及时完成光伏板的折叠，避免造成光伏板的损坏，一定程度上保证了光伏电站的正常运行，间接的增加了光伏电站的收益。
Description
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，具体为一种可同步双向收缩及展开的阵列式光伏板配套装置。
背景技术
新能源(NE)：又称非常规能源，是指传统能源之外的各种能源形式，也是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。其中太阳能作为最清洁的新能源之一，正在逐渐的进入人们的生活之中。
太阳能主要利用光伏板进行光电转换，以此来提供日常生产生活所需的电能。目前太阳能发电厂内的光伏板基本为并列式，即一块块光伏板借助支架紧挨着放置在地面上，通常呈一定角度的朝南倾斜。这种方式一方面占用空间较大，降低了太阳能发电场的空间利用率，另一方面光伏板呈一定角度的朝南倾斜，朝向相对固定，由于太阳的位置会发生运动，即太阳光线与光伏板之间的角度会发生变化，因此光伏板无法最大程度的进行光电转换，影响发电厂收益的同时造成了一定程度的能源浪费。
另外，对于现有的呈阵列式分布的光伏板配套装置，其往往无法实现光伏板的折叠或者折叠仅为单向，面对大风等恶劣天气无法及时将光伏板收起，展开的光伏板其受风面积大，可能会因为风力作用导致光伏板损坏，造成一定程度的经济损失，同时还会影响光伏电站的正常运行。
为解决上述问题，发明者提出了一种可同步双向收缩及展开的阵列式光伏板配套装置，具备阵列式分布、可同步双向收缩或展开、光能和空间利用率高的优点，解决了现有光伏板角度固定，无法将太阳光能最大化利用，同时占用空间较大的问题，另外，利用同步双向收缩或展开，可在大风等恶劣天气时及时完成光伏板的折叠，避免造成光伏板的损坏，一定程度上保证了光伏电站的正常运行，间接的增加了光伏电站的收益。
发明内容
为实现上述阵列式分布、可同步双向收缩或展开、光能和空间利用率高的目的，本发明提供如下技术方案：一种可同步双向收缩及展开的阵列式光伏板配套装置，包括上固定板、上定位座一、上活动板一、上定位座二、上定位杆一、上活动板二、上定位杆二、驱动机构、下固定板、下定位座一、下活动板一、下定位座二、下定位杆一、下活动板二、下定位杆二、上从动齿轮一、上从动齿轮二、下从动齿轮一、下从动齿轮二、限位块、内驱动轮、传动齿轮、外驱动轮、安装板和限位槽。
上述各结构的位置及连接关系如下：
所述上固定板的正面活动连接有上定位座一，所述上固定板的外侧活动连接有上活动板一，所述上活动板一的正面活动连接有上定位座二，所述上活动板一的背面活动连接有上定位杆一，所述上活动板一的外侧活动连接有上活动板二，所述上活动板二的背面活动连接有上定位杆二，所述上活动板二的内侧活动连接有驱动机构，所述下固定板的正面活动连接有下定位座一，所述下固定板的外侧活动连接有下活动板一，所述下活动板一的正面活动连接有下定位座二，所述下活动板一的背面活动连接有下定位杆一，所述下活动板一的外侧活动连接有下活动板二，所述下活动板二的背面活动连接有下定位杆二；
所述上活动板一的内侧活动连接有上从动齿轮一，所述上活动板二的内侧活动连接有上从动齿轮二，所述下活动板一的内侧活动连接有下从动齿轮一，所述下活动板二的内侧活动连接有下从动齿轮二，所述上固定板的外侧活动连接有限位块；
所述驱动机构包括内驱动轮，所述内驱动轮的外侧活动连接有传动齿轮，所述传动齿轮的外侧活动连接有外驱动轮，所述外驱动轮的背面活动连接有安装板，所述安装板的正面固定连接有限位槽。
作为优选，所述上定位座一、上定位座二、下定位座一和下定位座二均有闭口端和开口端，其开口端设置有曲面广口的导向结构，可在工作过程中起到导向的作用。
作为优选，所述上定位杆一、上定位杆二、下定位杆一和下定位杆二的端部均为倒圆角结构，可方便其插入与之对应的曲面广口导向结构。
作为优选，初始状态下，上固定板、上活动板一、上活动板二、下固定板、下活动板一和下活动板二，以安装板的圆心为参照呈均匀分布。
作为优选，所述下从动齿轮一和下从动齿轮二的规格尺寸均相同，且二者的圆心在同一个圆上；所述上从动齿轮一和上从动齿轮二的规格尺寸均相同，且二者的圆心在同一个圆上。
作为优选，六个所述限位块的块体结构，其中点在同一个圆上。
与现有技术及产品相比，本发明的有益效果如下：
该可同步双向收缩及展开的阵列式光伏板配套装置，具备阵列式分布、可同步双向收缩或展开、光能和空间利用率高的优点，解决了现有光伏板角度固定，无法将太阳光能最大化利用，同时占用空间较大的问题，另外，利用同步双向收缩或展开，可在大风等恶劣天气时及时完成光伏板的折叠，避免造成光伏板的损坏，一定程度上保证了光伏电站的正常运行，间接的增加了光伏电站的收益。
附图说明
图1为本发明连接结构俯视图，此时各结构均处于初始状态；
图2为本发明图1中各结构运动轨迹示意图；
图3为本发明上固定板、上活动板一、上活动板二、下固定板、下活动板一、下活动板二连接结构仰视图；
图4为本发明驱动机构连接结构示意图；
图5为本发明内驱动轮、下活动板二、下从动齿轮二、下活动板一、下从动齿轮一、下固定板和传动齿轮连接结构示意图；
图6为本发明外驱动轮、上活动板二、上从动齿轮二、上活动板一、上从动齿轮一和上固定板连接结构示意图；
图7为本发明下固定板、下活动板一、下活动板二与驱动机构连接结构示意图；
图8为本发明上固定板、上活动板一、上活动板二与外驱动轮连接结构示意图；
图9为本发明下固定板、下活动板一、下从动齿轮一、下活动板二与下从动齿轮二连接结构示意图；
图10为本发明上固定板、上活动板一、上从动齿轮一、上活动板二与上从动齿轮二连接结构示意图；
图11为本发明上固定板、上定位座一、上活动板一、上定位座二和上定位杆一连接结构示意图；
图12为本发明图11中各结构运动轨迹示意图。
图中：1、上固定板；2、上定位座一；3、上活动板一；4、上定位座二；5、上定位杆一；6、上活动板二；7、上定位杆二；8、驱动机构；9、下固定板；10、下定位座一；11、下活动板一；12、下定位座二；13、下定位杆一；14、下活动板二；15、下定位杆二；16、上从动齿轮一；17、上从动齿轮二；18、下从动齿轮一；19、下从动齿轮二；20、限位块；81、内驱动轮；82、传动齿轮；83、外驱动轮；84、安装板；85、限位槽；
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1-12：
该可同步双向收缩及展开的阵列式光伏板配套装置，包括上固定板1、上定位座一2、上活动板一3、上定位座二4、上定位杆一5、上活动板二6、上定位杆二7、驱动机构8、下固定板9、下定位座一10、下活动板一11、下定位座二12、下定位杆一13、下活动板二14、下定位杆二15、上从动齿轮一16、上从动齿轮二17、下从动齿轮一18、下从动齿轮二19和限位块20。
上述各结构的初始位置及连接关系如下：
上固定板1的正面活动连接有上定位座一2，上固定板1的外侧活动连接有上活动板一3，上活动板一3的正面活动连接有上定位座二4，上活动板一3的背面活动连接有上定位杆一5，上活动板一3的外侧活动连接有上活动板二6，上活动板二6的背面活动连接有上定位杆二7，上活动板二6的内侧活动连接有驱动机构8，下固定板9的正面活动连接有下定位座一10，下固定板9的外侧活动连接有下活动板一11，下活动板一11的正面活动连接有下定位座二12，下活动板一11的背面活动连接有下定位杆一13，下活动板一11的外侧活动连接有下活动板二14，下活动板二14的背面活动连接有下定位杆二15；
上活动板一3的内侧活动连接有上从动齿轮一16，上活动板二6的内侧活动连接有上从动齿轮二17，下活动板一11的内侧活动连接有下从动齿轮一18，下活动板二14的内侧活动连接有下从动齿轮二19，上固定板1的外侧活动连接有限位块20；
驱动机构8包括内驱动轮81、传动齿轮82、外驱动轮83、安装板84和限位槽85。
上述各结构的初始位置及连接关系如下：
内驱动轮81的外侧活动连接有传动齿轮82，传动齿轮82的外侧活动连接有外驱动轮83，外驱动轮83的背面活动连接有安装板84，安装板84的正面固定连接有限位槽85。
其中：
a、上固定板1、上活动板一3、上活动板二6、下固定板9、下活动板一11和下活动板二14的规格尺寸均相同，均为扇形结构，并且上固定板1和下固定板9以驱动机构8的中心为参照呈反向对称分布。下从动齿轮一18和下从动齿轮二19的规格尺寸均相同，且二者的圆心在同一个圆上；上从动齿轮一16和上从动齿轮二17的规格尺寸均相同，且二者的圆心在同一个圆上。
b、上定位座一2、上定位座二4、下定位座一10和下定位座二12的规格尺寸均相同，均为中空曲面结构；上定位杆一5、上定位杆二7、下定位杆一13和下定位杆二15的规格尺寸均相同，均为曲面杆状结构，且尺寸均与上定位座一2的中空曲面结构相适配；上定位杆二7和上定位座二4、上定位杆一5和上定位座一2、下定位杆一13和下定位座一10、下定位杆二15和下定位座二12分别对应。
c、限位块20共设置有六个，均由块体和连接件组成，该块体结构呈曲面状、尺寸与限位槽85的尺寸相适配且与限位槽85滑动连接；六个限位块20分别与上固定板1、上活动板一3、上活动板二6、下固定板9、下活动板一11和下活动板二14对应且活动连接。六个限位块20的块体结构，其中点在同一个圆上。
d、下从动齿轮一18和下从动齿轮二19均与内驱动轮81啮合；内驱动轮81的齿牙位于外侧，外驱动轮83的齿牙位于内侧，传动齿轮82分别与内驱动轮81和外驱动轮83啮合；上从动齿轮一16和上从动齿轮二17均与外驱动轮83啮合；内驱动轮81、外驱动轮83均为圆柱状结构且与安装板84的圆心在同一直线上。初始状态下，上固定板1、上活动板一3、上活动板二6、下固定板9、下活动板一11和下活动板二14，以安装板84的圆心为参照呈均匀分布。
其中：
e、下活动板二14、下活动板一11和下固定板9呈阶梯状由高到低排列，顺序依次为下活动板二14高于下活动板一11、下活动板一11高于下固定板9，并且与下活动板二14、下活动板一11和下固定板9对应的三个限位块20的尺寸也为由大到小。
f、上活动板二6、上活动板一3和上固定板1呈阶梯状由高到低排列，顺序依次为上活动板二6高于上活动板一3、上活动板一3高于上固定板1，并且与上活动板二6、上活动板一3和上固定板1对应的三个限位块20的尺寸也为由大到小。
g、上固定板1和下固定板9及分别与二者对应的两个限位块20，其高度和尺寸分别相同；上活动板一3和下活动板一11及分别与二者对应的两个限位块20，其高度和尺寸分别相同；上活动板二6和下活动板二14及分别与二者对应的两个限位块20，其高度和尺寸分别相同。
h、上定位座一2、上定位座二4、下定位座一10和下定位座二12均有闭口端和开口端，其开口端设置有曲面广口的导向结构，可在工作过程中起到导向的作用。上定位杆一5、上定位杆二7、下定位杆一13和下定位杆二15的端部均为倒圆角结构，可方便其插入与之对应的曲面广口导向结构。
在使用时，初始状态下上固定板1、上活动板一3、上活动板二6、下固定板9、下活动板一11和下活动板二14，以安装板84的圆心为参照呈均匀分布，下活动板二14、下活动板一11和下固定板9呈阶梯状由高到低排列，顺序依次为下活动板二14高于下活动板一11、下活动板一11高于下固定板9，并且与下活动板二14、下活动板一11和下固定板9对应的三个限位块20的尺寸也为由大到小，上活动板二6、上活动板一3和上固定板1呈阶梯状由高到低排列，顺序依次为上活动板二6高于上活动板一3、上活动板一3高于上固定板1，并且与上活动板二6、上活动板一3和上固定板1对应的三个限位块20的尺寸也为由大到小，下从动齿轮一18和下从动齿轮二19均与内驱动轮81啮合；内驱动轮81的齿牙位于外侧，外驱动轮83的齿牙位于内侧，传动齿轮82分别与内驱动轮81和外驱动轮83啮合；上从动齿轮一16和上从动齿轮二17均与外驱动轮83啮合；内驱动轮81、外驱动轮83均为圆柱状结构且与安装板84的圆心在同一直线上。
上述结构及过程请参阅图1、图3-4、图7-10。
需要将该装置收缩时，将内驱动轮81与外置电机的输出轴活动连接并使其顺时针转动，此时内驱动轮81作顺时针转动，由于下活动板一11和下活动板二14分别通过下从动齿轮一18和下从动齿轮二19与内驱动轮81啮合，且啮合方式为外啮合，所以此时下活动板一11和下活动板二14分别通过下从动齿轮一18和下从动齿轮二19的带动作逆时针转动，此时下定位杆一13进入下定位座一10、下定位杆二15进入下定位座二12，由于下活动板二14、下活动板一11和下固定板9呈阶梯状由高到低排列，顺序依次为下活动板二14高于下活动板一11、下活动板一11高于下固定板9，并且与下活动板二14、下活动板一11和下固定板9对应的三个限位块20的尺寸也为由大到小，所以此时下活动板二14、下活动板一11向下固定板9的方向运动并完成折叠。
同时，由于传动齿轮82分别与内驱动轮81和外驱动轮83啮合，所以当内驱动轮81顺时针转动时可带动与之啮合的传动齿轮82逆时针转动，由于传动齿轮82与外驱动轮83啮合且啮合方式为内啮合，所以此时传动齿轮82带动外驱动轮83转动且转动方向一致，均为逆时针转动。由于上从动齿轮一16和上从动齿轮二17均与外驱动轮83啮合，且啮合方式为内啮合，所以此时外驱动轮83带动上从动齿轮一16和上从动齿轮二17转动且转动方向一致，均为逆时针转动，此时上定位杆二7进入上定位座二4、上定位杆一5进入上定位座一2。
由于上活动板二6、上活动板一3和上固定板1呈阶梯状由高到低排列，顺序依次为上活动板二6高于上活动板一3、上活动板一3高于上固定板1，并且与上活动板二6、上活动板一3和上固定板1对应的三个限位块20的尺寸也为由大到小，所以此时上活动板二6、上活动板一3向上固定板1的方向转动并完成折叠。
此时该装置完成同步双向收缩过程且互相不产生干涉。
当需要将光伏板重新展开时，与上述原理相同、过程相反，即可实现光伏板的展开。
上述结构及过程请参阅图2、图4-6、图11-12。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种可同步双向收缩及展开的阵列式光伏板配套装置，包括上固定板（1），其特征在于：所述上固定板（1）的正面活动连接有上定位座一（2），所述上固定板（1）的外侧活动连接有上活动板一（3），所述上活动板一（3）的正面活动连接有上定位座二（4），所述上活动板一（3）的背面活动连接有上定位杆一（5），所述上活动板一（3）的外侧活动连接有上活动板二（6），所述上活动板二（6）的背面活动连接有上定位杆二（7），所述上活动板二（6）的内侧活动连接有驱动机构（8），下固定板（9）的正面活动连接有下定位座一（10），所述下固定板（9）的外侧活动连接有下活动板一（11），所述下活动板一（11）的正面活动连接有下定位座二（12），所述下活动板一（11）的背面活动连接有下定位杆一（13），所述下活动板一（11）的外侧活动连接有下活动板二（14），所述下活动板二（14）的背面活动连接有下定位杆二（15）；
所述上活动板一（3）的内侧活动连接有上从动齿轮一（16），所述上活动板二（6）的内侧活动连接有上从动齿轮二（17），所述下活动板一（11）的内侧活动连接有下从动齿轮一（18），所述下活动板二（14）的内侧活动连接有下从动齿轮二（19），所述上固定板（1）的外侧活动连接有限位块（20）；
所述驱动机构（8）包括内驱动轮（81），所述内驱动轮（81）的外侧活动连接有传动齿轮（82），所述传动齿轮（82）的外侧活动连接有外驱动轮（83），所述外驱动轮（83）的背面活动连接有安装板（84），所述安装板（84）的正面固定连接有限位槽（85）；
所述下从动齿轮一（18）和下从动齿轮二（19）均与内驱动轮（81）啮合；所述内驱动轮（81）的齿牙位于外侧，外驱动轮（83）的齿牙位于内侧，所述传动齿轮（82）分别与内驱动轮（81）和外驱动轮（83）啮合；所述上从动齿轮一（16）和上从动齿轮二（17）均与外驱动轮（83）啮合；所述内驱动轮（81）、外驱动轮（83）均为圆柱状结构且与安装板（84）的圆心在同一直线上。
2.根据权利要求1所述的一种可同步双向收缩及展开的阵列式光伏板配套装置，其特征在于：所述上固定板（1）、上活动板一（3）、上活动板二（6）、下固定板（9）、下活动板一（11）和下活动板二（14）的规格尺寸均相同，均为扇形结构，并且上固定板（1）和下固定板（9）以驱动机构（8）的中心为参照呈反向对称分布。
3.根据权利要求1所述的一种可同步双向收缩及展开的阵列式光伏板配套装置，其特征在于：所述上定位座一（2）、上定位座二（4）、下定位座一（10）和下定位座二（12）的规格尺寸均相同，均为中空曲面结构；所述上定位杆一（5）、上定位杆二（7）、下定位杆一（13）和下定位杆二（15）的规格尺寸均相同，均为曲面杆状结构，且尺寸均与上定位座一（2）的中空曲面结构相适配；所述上定位杆二（7）和上定位座二（4）、上定位杆一（5）和上定位座一（2）、下定位杆一（13）和下定位座一（10）、下定位杆二（15）和下定位座二（12）分别对应。
4.根据权利要求1所述的一种可同步双向收缩及展开的阵列式光伏板配套装置，其特征在于：所述限位块（20）共设置有六个，均由块体和连接件组成，该块体结构呈曲面状、尺寸与限位槽（85）的尺寸相适配且与限位槽（85）滑动连接；六个所述限位块（20）分别与上固定板（1）、上活动板一（3）、上活动板二（6）、下固定板（9）、下活动板一（11）和下活动板二（14）对应且活动连接。
5.根据权利要求1所述的一种可同步双向收缩及展开的阵列式光伏板配套装置，其特征在于：所述下活动板二（14）、下活动板一（11）和下固定板（9）呈阶梯状由高到低排列，顺序依次为下活动板二（14）高于下活动板一（11）、下活动板一（11）高于下固定板（9），并且与下活动板二（14）、下活动板一（11）和下固定板（9）对应的三个限位块（20）的尺寸也为由大到小。
6.根据权利要求1所述的一种可同步双向收缩及展开的阵列式光伏板配套装置，其特征在于：所述上活动板二（6）、上活动板一（3）和上固定板（1）呈阶梯状由高到低排列，顺序依次为上活动板二（6）高于上活动板一（3）、上活动板一（3）高于上固定板（1），并且与上活动板二（6）、上活动板一（3）和上固定板（1）对应的三个限位块（20）的尺寸也为由大到小。
7.根据权利要求1所述的一种可同步双向收缩及展开的阵列式光伏板配套装置，其特征在于：所述上固定板（1）和下固定板（9）及分别与二者对应的两个限位块（20），其高度和尺寸分别相同；上活动板一（3）和下活动板一（11）及分别与二者对应的两个限位块（20），其高度和尺寸分别相同；上活动板二（6）和下活动板二（14）及分别与二者对应的两个限位块（20），其高度和尺寸分别相同。
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