CN111865187A - 一种展开式光伏发电箱 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种展开式光伏发电箱，包括箱体、设于箱体左右两侧的侧开门、设于箱体顶部、后侧及侧开门的内外两侧的光伏单元，以及设于光伏单元与箱体之间、光伏单元与侧开门之间的角度调节单元。与现有技术相比，本发明充分利用六面体结构箱体的多面性功能，将角度调节单元分别布置在结构箱体的顶部、后侧，以及两扇侧开门的内外两侧，最大限度地提高发电效率，并具有结构简单、运输方便、维修方便等优点。

Description

一种展开式光伏发电箱
技术领域
本发明属于太阳能光伏技术领域，涉及一种展开式光伏发电箱。
背景技术
太阳能光伏机构是一种将太阳光辐射能转换成电能的发电设备。在电力供应不完善的地区，譬如偏远山区和荒漠化严重区域，对电力均呈现出愈来愈强烈的需求。对于偏远山区来说，为了改善当地居民的用电环境，提升生活质量，电力供应问题亟需改善；对于荒漠化严重区域，也需要一种能够应用太阳能进行独立发电的设备，用来对该区域的巡视通信设备提供电力支持。
现有的太阳能光伏发电装置大多采用固定支架形式，一块太阳能光伏板通过型材与地面进行固定连接，使用起来缺乏灵活性，单位面积的发电效率也不高，并且太阳能光伏板的倾角也不具备可调节功能。
发明内容
本发明的目的就是提供一种展开式光伏发电箱，用于解决现有的太阳能光伏板使用便捷性较差、不易搬运、倾角难以调整的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种展开式光伏发电箱，包括箱体、设于箱体左右两侧的侧开门、设于箱体顶部、后侧及侧开门的内外两侧的光伏单元，以及设于光伏单元与箱体之间、光伏单元与侧开门之间的角度调节单元。
工作状态下，本光伏发电箱通过打开侧开门，使位于侧开门内侧的光伏单元与位于箱体外侧的光伏单元一同暴露于阳光照射下，并通过角度调节单元控制光伏单元的倾角，以提高光伏单元的采光效果；非工作状态下，则可通过收拢角度调节单元将光伏单元贴附于箱体或侧开门，并通过关闭侧开门使本光伏发电箱处于收拢状态，以便于移动搬运。
进一步地，所述的角度调节单元包括至少1个角度调节机构；
当所述的角度调节单元包括多个角度调节机构时，多个角度调节机构依次堆叠设置，从而提高光伏单元的倾角调节范围。
进一步地，所述的角度调节机构包括底板、设于底板上的滑轨、滑动设于滑轨上的滑块、与底板转动连接的支架，以及设于支架与滑块之间的支撑杆；
所述的支撑杆的两端分别与支架及滑块相铰接；
所述的底板与箱体或在下的角度调节机构中的支架固定连接；所述的支架与光伏单元或在上的角度调节机构中的底板固定连接。
即，所述的角度调节机构通过支架与光伏单元固定连接，通过底板与箱体或侧开门固定连接；当光伏单元包括至少2个角度调节机构时，相邻角度调节机构之间通过相应的支架与底板固定连接。
进一步地，所述的底板上还设有支架底座，所述的底板通过支架底座与支架转动连接。具体地，所述的支架两端分别与支架底座及支撑杆相铰接。
进一步地，同一角度调节单元内，多个底板上的支架底座同侧设置。
进一步地，所述的角度调节机构还包括驱动组件；该驱动组件包括设于底板上的电机、依次与电机传动连接的传动杆与连接杆，以及套设于传动杆外并分别固定于底板上的传动杆支座及限位支座；
所述的连接杆与滑块固定连接；
所述的传动杆支座及限位支座沿连接杆移动方向分别设于连接杆两侧。
工作时，通过传动杆将电机输出端的旋转运动转变为连接杆的直线运动，并通过限位支座来限制连接杆的最大运动位移，使得当连接杆运动到限位支座处时，角度调节机构的展开角度恰好达到设计最大值，即此时支撑杆与底板相垂直。
具体地，所述的传动杆为丝杆，所述的连接杆上开设有与丝杆相适配的螺纹孔，通过丝杆与螺纹孔的配合将电机的转动作用转化为连接杆的线性位移，并进一步带动滑块移动。
作为优选的技术方案，所述的电机为步进电机。
进一步地，所述的底板上还设有与支架相适配的防冲垫块，该防冲垫块用于在角度调节机构处于收拢状态时，避免支架与底板直接碰撞接触，以起到防冲击作用。
进一步地，所述的箱体上还设有前开门，所述的箱体内还设有控制器以及分别与控制器电连接的逆变器和蓄电池。
进一步地，所述的前开门与侧开门的下端均设有伸缩脚座，该伸缩脚座用于支撑处于打开状态下的前开门与侧开门；所述的伸缩脚座可选用市面上可实现高度调节的任意脚座，例如螺纹杆以及套设于螺纹杆外并设有内螺纹的支撑座。
进一步地，所述的光伏单元包括太阳能光伏板以及套设于太阳能光伏板外的壳体。
工作原理：实际应用过程中，首先将侧开门打开，使光伏单元均置于箱体外，之后通过电机推动连接杆进而带动支撑杆使支架与底板产生一定夹角，多个角度调节机构依次堆叠设置，使得各个夹角相互叠加，进而光伏单元具有较大的倾角调节范围，并在电机及控制器的调解下使光伏单元保持合适的倾角以及较高的采光效果；非工作状态下，则通过控制电机反转，使支架与底板相收拢，进而使光伏单元贴附于箱体或侧开门上，之后通过关闭侧开门，将内侧的光伏单元收纳于箱体内，并使光伏发电箱处于规整的箱体结构，以便于移动搬运。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1)本发明充分利用六面体结构箱体的多面性功能，将角度调节单元分别布置在结构箱体的顶部、后侧，以及两扇侧开门的内外两侧；即除了前开门外，结构箱体的其他可利用的表面均充分利用到，最大限度地提高发电效率；
2)布置在结构箱体背部和两扇侧开门外侧的角度调节单元，可以实现的最大展开角度为135°；这个功能使得结构箱体上各个光伏组件的展开朝向可以趋于一致性，具备了方便灵活的使用效果；
3)通过单片机编程控制电机，单个角度调节机构的展开角度可以在小角度范围内的任意位置停留(如实施例的0°至45°)；多个依次叠加的角度调节机构的展开角度则可在较大的角度范围内的任意位置停留(如实施例的0°至135°)，从而使得本发明的展开式光伏发电箱拓展了适用性，进一步智能化；
4)本发明还具有结构简单、运输方便、维修方便等优点。
附图说明
图1为展开状态下一种展开式光伏发电箱的结构示意图；
图2为收拢状态下一种展开式光伏发电箱的结构示意图；
图3为角度调节单元的结构示意图；
图中标记说明：
1-箱体、2-侧开门、3-底板、4-滑轨、5-滑块、6-支架、7-支撑杆、8-支架底座、9-电机、10-传动杆、11-连接杆、12-传动杆支座、13-限位支座、14-防冲垫块、15-前开门、16-伸缩脚座、17-太阳能光伏板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例：
如图1及图2所示的一种展开式光伏发电箱，包括箱体1、设于箱体1左右两侧的侧开门2、设于箱体1顶部、后侧及侧开门2的内外两侧的光伏单元，以及设于光伏单元与箱体1之间、光伏单元与侧开门2之间的角度调节单元。
其中，箱体1顶部与相应的光伏单元之间、侧开门2内侧与相应的光伏单元之间的角度调节单元包括1个角度调节机构；箱体1后侧与相应的光伏单元之间、侧开门2外侧与相应的光伏单元之间的角度调节单元包括3个堆叠设置的角度调节机构。
如图3所示，角度调节机构包括底板3、并列设于底板3上的2个滑轨4、滑动设于滑轨4上的滑块5、与底板3转动连接的支架6、设于支架6与滑块5之间的支撑杆7，以及设于底板3上并与支架6相铰接的支架底座8；其中，支撑杆7的两端分别与支架6及滑块5相铰接；角度调节机构之间通过底板3与支架6固定连接，角度调节机构与箱体1或侧开门2之间通过底板3固定连接；角度调节机构与光伏单元之间通过支架6固定连接。
角度调节机构还包括驱动组件；该驱动组件包括设于底板3上的电机9(步进电机)、依次与电机9传动连接的传动杆10与连接杆11，以及套设于传动杆10外并分别固定于底板3上的传动杆支座12及限位支座13；其中，连接杆11与2个滑块5固定连接；传动杆支座12及限位支座13沿连接杆11移动方向分别设于连接杆11两侧。其中，传动杆10为丝杆，连接杆11上开设有与丝杆相适配的螺纹孔，通过丝杆与螺纹孔的配合将电机9的转动作用转化为连接杆11的线性位移，并进一步带动滑块5移动。
底板3上还设有与支架6相适配的防冲垫块14，该防冲垫块14用于在角度调节机构处于收拢状态时，避免支架6与底板3直接碰撞接触，以起到防冲击作用。
箱体1上还设有前开门15，箱体1内还设有控制器以及分别与控制器电连接的逆变器和蓄电池。前开门15与侧开门2的下端均设有伸缩脚座16，该伸缩脚座16用于支撑处于打开状态下的前开门15与侧开门2；伸缩脚座16可选用市面上可实现高度调节的任意脚座，例如螺纹杆以及套设于螺纹杆外并设有内螺纹的支撑座。
光伏单元包括太阳能光伏板17以及套设于太阳能光伏板17外的壳体。
工作原理：实际应用过程中，首先将侧开门2打开，使光伏单元均置于箱体1外，之后通过电机9推动连接杆11进而带动支撑杆7使支架6与底板3产生一定夹角，多个角度调节机构依次堆叠设置，使得各个夹角相互叠加，进而光伏单元具有较大的倾角调节范围(本实施例中当支撑杆7与底板3相垂直时，角度调节机构达到45°的最大倾角，3个角度调节机构相叠加最大倾角即达到135°)，并在电机及控制器的调解下使光伏单元保持合适的倾角以及较高的采光效果；非工作状态下，则通过控制电机9反转，使支架6与底板3相收拢，进而使光伏单元贴附于箱体1或侧开门2上，之后通过关闭侧开门2，将内侧的光伏单元收纳于箱体1内，并使光伏发电箱处于规整的箱体结构，以便于移动搬运。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种展开式光伏发电箱，其特征在于，该光伏发电箱包括箱体(1)、设于箱体(1)左右两侧的侧开门(2)、设于箱体(1)顶部、后侧及侧开门(2)的内外两侧的光伏单元，以及设于光伏单元与箱体(1)之间、光伏单元与侧开门(2)之间的角度调节单元。
2.根据权利要求1所述的一种展开式光伏发电箱，其特征在于，所述的角度调节单元包括至少1个角度调节机构；
当所述的角度调节单元包括多个角度调节机构时，多个角度调节机构依次堆叠设置。
3.根据权利要求2所述的一种展开式光伏发电箱，其特征在于，所述的角度调节机构包括底板(3)、设于底板(3)上的滑轨(4)、滑动设于滑轨(4)上的滑块(5)、与底板(3)转动连接的支架(6)，以及设于支架(6)与滑块(5)之间的支撑杆(7)；
所述的支撑杆(7)的两端分别与支架(6)及滑块(5)相铰接；
所述的底板(3)与箱体(1)或在下的角度调节机构中的支架(6)固定连接；所述的支架(6)与光伏单元或在上的角度调节机构中的底板(3)固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种展开式光伏发电箱，其特征在于，所述的底板(3)上还设有支架底座(8)，所述的底板(3)通过支架底座(8)与支架(6)转动连接。
5.根据权利要求4所述的一种展开式光伏发电箱，其特征在于，同一角度调节单元内，多个底板(3)上的支架底座(8)同侧设置。
6.根据权利要求3所述的一种展开式光伏发电箱，其特征在于，所述的角度调节机构还包括驱动组件；该驱动组件包括设于底板(3)上的电机(9)、依次与电机(9)传动连接的传动杆(10)与连接杆(11)，以及套设于传动杆(10)外并分别固定于底板(3)上的传动杆支座(12)及限位支座(13)；
所述的连接杆(11)与滑块(5)固定连接；
所述的传动杆支座(12)及限位支座(13)沿连接杆(11)移动方向分别设于连接杆(11)两侧。
7.根据权利要求3所述的一种展开式光伏发电箱，其特征在于，所述的底板(3)上还设有与支架(6)相适配的防冲垫块(14)。
8.根据权利要求3所述的一种展开式光伏发电箱，其特征在于，所述的箱体(1)上还设有前开门(15)，所述的箱体(1)内还设有与光伏单元电连接的控制器，以及分别与控制器电连接的逆变器和蓄电池。
9.根据权利要求8所述的一种展开式光伏发电箱，其特征在于，所述的前开门(15)与侧开门(2)的下端均设有伸缩脚座(16)。
10.根据权利要求1所述的一种展开式光伏发电箱，其特征在于，所述的光伏单元包括太阳能光伏板(17)以及套设于太阳能光伏板(17)外的壳体。
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