CN111464129A - 一种太阳能板自动折叠装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能板自动折叠装置，包括安装座，还包括驱动箱，所述的驱动箱安装于安装座上；面板支架，面板支架的剖面图为“[”形，所述的面板支架安装于驱动箱上；轴杆，轴杆安装于面板支架上，且轴杆的顶端分别穿过面板支架的两端，所述的轴杆上方的面板支架上设有铰接孔，所述的轴杆驱动箱驱动轴杆转动；折叠机构，折叠机构安装于轴杆的两端；面板，面板上表面用于安装太阳能电池板，面板安装于折叠机构上，且面板至少为两个，本发明克服了现有技术的不足，该装置根据需求，可以增加或减少连杆机构的连杆和保持架的数量，以增加或减少面板的数量，具有灵活调整装置的面板数量的优点。

Description

一种太阳能板自动折叠装置

技术领域

本发明涉及一种太阳能板自动折叠装置，属于太阳能利用技术领域。

背景技术

能源是人类赖以生存的基石。随着社会高速发展，对能源的需求日益增长，另一方面，传统的不可再生能源日益枯竭，这种潜藏的危机在未来可能会成为制约社会发展的重要因素，太阳能作为可再生的清洁能源，一直备受瞩目，我国已经建立许多大型的太阳能光伏发电站，但要更加充分利用太阳能，我们还需要做出更多的努力。

现有的太阳能收集装置多为固定式，太阳能利用率低，其次太阳能板通常体积较大，不仅整体装置空间占用多，收纳也不便，而且面板久置室外会造成积灰及其它污染物覆盖。例如中国专利申请号201610742005.0公开的“一种非全开型可折叠太阳能装置”将太阳能板安装在可折叠桁架上，通过可折叠桁架而实现太阳能板自动折叠和展开，由于桁架的折叠和展开必须依赖底部轨道，造成整个装置的空间占用过多；又例如中国专利申请号201920859700.4公开的“一种太阳能板自动折叠装置”将太阳能板布置在矩形平板的两侧，通过四杆机构和电机实现太阳能板的折叠和展开，由于“门”字形连杆导致太阳能板不可扩充，其次矩形平板中间的空间没有充分利用。鉴于上述情况，有必要开发一种能实现自动折叠和展开，空间占用小的太阳能板自动折叠装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种太阳能板自动折叠装置，它能有效地解决太阳能板折叠或展开的技术问题。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种太阳能板自动折叠装置，包括安装座，

还包括驱动箱，所述的驱动箱安装于安装座上；

面板支架，面板支架的剖面图为“[”形，所述的面板支架安装于驱动箱上；

轴杆，轴杆安装于面板支架上，且轴杆的顶端分别穿过面板支架的两端，所述的轴杆上方的面板支架上设有铰接孔，所述的轴杆驱动箱驱动轴杆转动；

折叠机构，折叠机构安装于轴杆的两端；

面板，面板上表面用于安装太阳能电池板，面板安装于折叠机构上，且面板至少为两个。

其中，所述的安装座包括固定底座和支撑立柱，所述的支撑立柱固定安装于固定底座上，所述的支撑立柱的上端面上设有螺纹安装孔，所述的驱动箱的底部设有螺柱，所述的驱动箱通过螺柱安装于螺纹安装孔内。

其中，所述的驱动箱包括驱动箱、轴承和通过顶盖安装于驱动箱内的驱动机构，面板支架安装于顶盖的顶部，所述的驱动机构包括电机、驱动齿轮和从动齿轮，所述的驱动箱内并排安装有两个电机，所述的电机为伺服电机，所述的电机的转轴上固定安装有驱动齿轮，所述的轴杆通过安装于驱动箱上的轴承横穿驱动箱，所述的轴杆有两根，且相互平行，所述的从动齿轮固定安装于轴杆的中部，且从动齿轮分别与驱动齿轮啮合，所述的两个轴杆分别安装于对称设置于顶盖上的两个面板支架上。

进一步，还包括控制面板和安装于面板支架上的传感器，所述的传感器包括光线传感器和雨雪传感器，所述的控制面板与电机和传感器电连接，所述的控制面板由外接电源供电。

其中，所述的折叠机构包括两个通过轴杆对称安装于面板支架两端外侧的连杆机构，所述的面板铰接安装于面板支架上的两个连杆机构之间，面板的四角处通过安装杆都固定安装有小齿轮，所述的连杆机构由尾杆和交替连接的连杆和保持架组成，其中相邻的两个保持架反向安装，保持架均为“ㄣ”字形，保持架的折弯处上都设有连接孔，相邻的两块面板分别安装于同一保持架上的两个连接孔内，且保持架处的两块面板的小齿轮之间相啮合，位于面板安装架一侧的面板通过安装杆直接铰接安装于铰接孔内，最外侧的面板的外侧的两角上与连杆通过尾杆铰接，所述的尾杆通过安装杆铰接安装于最外侧的面板的外侧的两角上。

进一步，安装于面板支架上的面板的两角上不安装小齿轮。

本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：

1.该装置便携且空间利用率高，在小齿轮的啮合作用下，面板上的太阳能电池板之间不会产生磨损，使用寿命延长；

2.通过电机驱动从动齿轮，实现连杆机构随轴杆的转动发生伸缩，完成太阳能电池板的收放，操作方便；

3.该装置使用方式较为灵活，可以安装在其他设备上，满足随机小规模用电需求，也可以固定安装在地表面，进行持续稳定地发电；

4.该装置根据需求，可以增加或减少连杆机构的连杆和保持架的数量，以增加或减少面板的数量，具有灵活调整装置的面板数量的优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为安装座与驱动箱连接的结构示意图；

图3为驱动箱内部的结构示意图；

图4为折叠机构和面板在面板支架上安装的结构示意图；

图5为最外侧的面板与连杆和保持架的连接示意图。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-2所示，该太阳能板自动折叠装置包括固定底座、支撑立柱1、驱动机构、折叠机构，固定底座为圆饼形，也可以为其他形状，用于对该装置进行固定；固定底座与支撑立柱1固定相连，支撑立柱1主要起支撑作用，支撑立柱1上端面中心处设有螺纹安装孔11，支撑立柱1上端面安装有驱动箱2；驱动箱2内部安装驱动机构，驱动箱2底部设有螺柱20，驱动箱2通过螺柱20安装于螺纹安装孔11内，驱动箱2上固定安装有顶盖23，且驱动箱2上设有贯穿的圆孔，圆孔内安装有轴承。

如图2-4所示，驱动机构包括电机21、驱动齿轮和从动齿轮22，驱动箱2内通过电机21座并排安装有两台电机21，电机21采用伺服电机，电机21的转轴上安装有驱动齿轮，驱动箱2的圆孔内通过轴承安装有两根平行的轴杆4，轴杆4在驱动箱2内的部分上固定安装有从动齿轮22，从动齿轮22分别与驱动齿轮啮合，电机21转动时，可通过驱动齿轮使从动齿轮22带动轴杆4发生转动，两个轴杆4的两端分别通过轴承安装有面板支架3，面板支架3的剖面图为“[”形，且轴杆4的顶端分别穿过面板支架3的两端，面板支架3固定卡接安装在顶盖23上，用于侧向支撑面板5，两个面板支架3的中间安装有传感器24，传感器24包括光线传感器和雨雪传感器，该装置还包括一控制面板10，控制面板10与电机21和传感器24电连接，控制面板10由外接电源供电。

如图3-5所示，轴杆4上方的面板支架3上设有铰接孔，折叠机构包括四个连杆机构，四个连杆机构分别通过轴杆4对称安装于两个面板支架3的两端，而面板5铰接安装于位于同一面板支架3上的两个连杆机构之间，连杆机构由连杆7和保持架8交替连接而成，其中相邻的两个保持架8反向安装，保持架8均为“ㄣ”字形，保持架8的折弯处上都设有连接孔80，面板5的四角处通过安装杆32都固定安装有小齿轮6，每个小齿轮6的外部都通过安装杆32铰接有保持架8，其中安装杆32铰接于连接孔80内，而相邻的两块面板5分别安装于同一保持架8上的两个连接孔80内，且保持架8处的两块面板5的小齿轮6之间相啮合，位于面板5安装架一侧的面板5通过安装杆32直接铰接安装于铰接孔内，且安装于面板支架3上的面板5的两角上没有小齿轮6，而位于最外侧的面板5的外侧的两角上不安装保持架8，最外侧的面板5的外侧的两角上与连杆7通过尾杆9铰接，尾杆9通过安装杆32铰接安装于最外侧的面板5的外侧的两角上，同一面板支架3的连杆机构上共安装有4个面板5。

本发明的工作过程，在手动工作模式下，以装置的右半部分为例，如图4所示，连杆机构上安装有4个面板5：安装完成后将该装置置于平面上并确保四周有足够的空间，然后将控制面板10通电，通过控制面板10为右侧电机21通电使其逆时针旋转，通过驱动齿轮带动从动齿轮22和轴杆4顺时针旋转，进而连杆7顺时针旋转，面板5的侧面充当上摇杆，与面板5固接的小齿轮6随面板5发生运动，使保持架8上安装的面板5运动展平，当装置完全展开时电机21停转，展开过程完成。

装置的折叠过程与展开过程相反，具体为通过控制面板10控制为右侧电机21通电，使右侧电机21顺时针旋转，通过驱动齿轮带动从动齿轮22和轴杆4逆时针旋转，进而连杆7逆时针旋转，使装置完全折叠时电机21停转，整个折叠过程完成。

装置左半部分的展开和折叠过程与右半部分的运动过程相反，不再赘述。

在电机21驱动面板5折叠和展开的基础上，在面板支架3中间安装光敏传感器和雨雪传感器，可根据具体情况设置光照强度的阈值用于判断白天或夜晚，并通过雨雪传感器判断晴天或雨雪天。通过传感器接收的电信号，控制面板10可自动控制电机21的控制器，实现自动工作，在自动工作模式下，系统会收集传感器的信息，通过控制面板10控制面板5的折叠和展开动作，确保装置在无人状态下，实现对光照条件差和恶劣天气的动作反馈。

该装置的太阳能电池板可以折叠收落，减小了装置的体积，降低了恶劣天气的不良影响和运输成本；在使用安装方面，整个装置安装较为简单，只需进行简单学习即可进行工作。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种太阳能板自动折叠装置，包括安装座，其特征在于：

还包括驱动箱，所述的驱动箱安装于安装座上；

面板支架，面板支架的剖面图为“[”形，所述的面板支架安装于驱动箱上；

轴杆，轴杆安装于面板支架上，且轴杆的顶端分别穿过面板支架的两端，所述的轴杆上方的面板支架上设有铰接孔，所述的轴杆驱动箱驱动轴杆转动；

折叠机构，折叠机构安装于轴杆的两端；

面板，面板上表面用于安装太阳能电池板，面板安装于折叠机构上，且面板至少为两个。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能板自动折叠装置，其特征在于：所述的安装座包括固定底座和支撑立柱，所述的支撑立柱固定安装于固定底座上，所述的支撑立柱的上端面上设有螺纹安装孔，所述的驱动箱的底部设有螺柱，所述的驱动箱通过螺柱安装于螺纹安装孔内。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能板自动折叠装置，其特征在于：所述的驱动箱包括箱体、轴承和通过顶盖安装于箱体内的驱动机构，面板支架安装于顶盖的顶部，所述的驱动机构包括电机、驱动齿轮和从动齿轮，所述的箱体内并排安装有两个电机，所述的电机为伺服电机，所述的电机的转轴上固定安装有驱动齿轮，所述的轴杆通过安装于箱体上的轴承横穿箱体，所述的轴杆有两根，且相互平行，所述的从动齿轮固定安装于轴杆的中部，且从动齿轮分别与驱动齿轮啮合，所述的两个轴杆分别安装于对称设置于顶盖上的两个面板支架上。

4.根据权利要求3所述的一种太阳能板自动折叠装置，其特征在于：还包括控制面板和安装于面板支架上的传感器，所述的传感器包括光线传感器和雨雪传感器，所述的控制面板与电机和传感器电连接，所述的控制面板由外接电源供电。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能板自动折叠装置，其特征在于：所述的折叠机构包括两个通过轴杆对称安装于面板支架两端外侧的连杆机构，所述的面板铰接安装于面板支架上的两个连杆机构之间，面板的四角处通过安装杆都固定安装有小齿轮，所述的连杆机构由尾杆和交替连接的连杆和保持架组成，其中相邻的两个保持架反向安装，保持架均为“ㄣ”字形，保持架的折弯处上都设有连接孔，相邻的两块面板分别安装于同一保持架上的两个连接孔内，且保持架处的两块面板的小齿轮之间相啮合，位于面板安装架一侧的面板通过安装杆直接铰接安装于铰接孔内，最外侧的面板的外侧的两角上与连杆通过尾杆铰接，所述的尾杆通过安装杆铰接安装于最外侧的面板的外侧的两角上。

6.根据权利要求5所述的一种太阳能板自动折叠装置，其特征在于：安装于面板支架上的面板的两角上不安装小齿轮。

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