CN112367021A - 太阳能装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能装置，包括：机架，安装有控制器；收展组件，包括收展电机以及多个扇形板，收展电机连接有转轴，多个扇形板沿转轴的轴向排列，每个扇形板上均设置有太阳能板，转轴可带动多个扇形板依次旋转以展开或折叠，扇形板远离转轴的一端设置有弧形支架，弧形支架包括弧形滑轨和弧形滑槽，前一扇形板的弧形滑轨/弧形滑槽可与后一扇形板的弧形滑槽/弧形滑轨滑动配合；水平回转机构，可带动收展组件在水平面内旋转；俯仰机构，可带动收展组件在竖直平面内旋转。弧形支架可对扇形板的末端起到支撑作用，能够减小扇形板的变形，增强太阳能装置的抗风性能，可使多个扇形板的展开和折叠过程更为稳定。

Description

太阳能装置

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，特别涉及一种太阳能装置。

背景技术

随着社会的发展以及科技的进步，人们对能源的需求也在不断增加，而太阳能作为一种新能源，蕴藏丰富、不会威胁人类和环境，是非常理想的一种能量来源。

目前使用太阳能发电的方式多为在屋顶或者空置的区域建设固定方向的太阳能板阵列进行自然发电，占用面积大，因此，现有太阳能装置会通过收展组件将太阳能板折叠到一起，以实现节省空间的目的。但现有太阳能板在展开后，由于设置于转轴上的扇形板较薄且呈悬臂状态，当扇形板展开状态下置于户外时，扇形板易受到风力影响产生变形，严重时可能在相邻扇形板间产生碰撞从而对太阳能板造成损伤。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种太阳能装置，能够减小扇形板的变形，增强太阳能装置的抗风性能。

根据本发明实施例的一种太阳能装置，包括：机架，安装有控制器；收展组件，设置于所述机架上，包括收展电机以及多个扇形板，所述收展电机与所述控制器电连接，所述收展电机连接有转轴，所述转轴可在所述收展电机的驱动下围绕自身轴线旋转，多个所述扇形板沿所述转轴的轴向前后排列，每个所述扇形板上均设置有太阳能板，所述转轴可带动多个所述扇形板依次逐个旋转以展开或折叠多个所述扇形板，所述扇形板远离所述转轴的一端设置有弧形支架，所述弧形支架包括弧形滑轨和弧形滑槽，前一所述扇形板的所述弧形滑轨/所述弧形滑槽可与后一所述扇形板的所述弧形滑槽/所述弧形滑轨滑动配合；水平回转机构，设置于所述机架上并与所述控制器电连接，可带动所述收展组件在水平面内旋转；俯仰机构，设置于所述机架上并与所述控制器电连接，可带动所述收展组件在竖直平面内旋转。

至少具有如下有益效果：使用时，当控制器检测到太阳能板所处环境达到预设发电要求时，控制器控制收展电机将多个扇形板展开，并控制水平回转机构及俯仰机构对收展组件的角度进行调节，以使太阳能板朝向太阳的方向。在不需要太阳能发电时或不适宜太阳能发电的环境条件下，控制器可控制收展电机将多个扇形板收起，并控制水平回转机构及俯仰机构回到初始位置，可方便太阳能装置的收纳和移动，在恶劣环境下可防止太阳能装置受到损坏。具体地，扇形板远离转轴的一端设置有弧形支架，当多个扇形板处于展开状态时，易受到风力影响，弧形支架可对扇形板的末端起到支撑作用，能够减小扇形板的变形，增强太阳能装置的抗风性能。相邻的扇形板可通过弧形滑轨和弧形滑槽的相互配合进行滑动，可使多个扇形板的展开和折叠过程更为稳定。

根据本发明的一些实施例，所述弧形滑轨截面呈T型，所述弧形滑槽设置有与所述弧形滑轨相适配的凹槽，所述弧形滑轨滑动容置于所述弧形滑槽内。

根据本发明的一些实施例，所述扇形板的后侧面设置有若干支撑板，若干所述支撑板均沿所述扇形板的径向设置，所述支撑板的端部与所述弧形支架相连接，所述扇形板的前侧面设置有所述太阳能板。

根据本发明的一些实施例，所述弧形支架上开设有若干安装孔，若干所述支撑板通过紧固件与若干所述安装孔对应连接。

根据本发明的一些实施例，所述弧形支架上还设置有通气孔，所述通气孔位于所述扇形板的至少其中一侧。

根据本发明的一些实施例，所述转轴上固定有转接板，所述转接板与位于端部的所述扇形板相连接，所述转轴可通过所述转接板带动最远离所述收展电机的一个所述扇形板围绕所述转轴转动，前一所述扇形板带动后一所述扇形板展开或折叠。

根据本发明的一些实施例，所述扇形板的其中一侧设置有限位槽，所述扇形板的另一侧凸出设置有限位柱，前一所述扇形板上的所述限位槽可相对后一所述扇形板上的所述限位柱滑动，当所述限位槽的端部滑动至所述限位柱处时，所述限位槽可带动所述限位柱同步移动。

根据本发明的一些实施例，所述弧形滑轨位于所述扇形板的前侧面，所述弧形滑槽位于所述扇形板的后侧面。

根据本发明的一些实施例，还包括与所述控制器电连接的GPS接收器，所述GPS接收器可接收信息，所述控制器可根据所述信息控制所述收展电机、所述水平回转机构以及所述俯仰机构的运动。

根据本发明的一些实施例，还包括蓄电池，所述蓄电池与所述太阳能板、所述GPS接收器以及所述控制器电连接，用于储存电能及供给电能。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例中机架的内部结构示意图；

图3为本发明实施例多个扇形板展开后的正面结构示意图；

图4为本发明实施例多个扇形板展开后并具有一定俯仰角度的侧面结构示意图；

图5为本发明实施例中扇形板的正面结构示意图；

图6为图5中A处的局部放大图；

图7为图5中B处的局部放大图；

图8为本发明实施例中扇形板的背面结构示意图；

图9为图8中C处的局部放大图；

图10为本发明实施例中相邻两个扇形板的弧形支架配合结构示意图；

图11为本发明实施例中多个扇形板折叠状态下的纵向剖面结构示意图；

图12为本发明实施例中弧形支架的结构示意图。

附图标记：机架100、GPS接收器200、控制器300、收展组件400、收展电机410、转轴411、扇形板420、限位槽421、限位柱422、弧形支架430、弧形滑轨431、弧形滑槽432、通气孔433、安装孔434、支撑板440、转接板450、水平回转机构500、俯仰机构600、蓄电池700。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如前、后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，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个及两个以上。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1至图12，本发明公开了一种太阳能装置，包括机架100、收展组件400、水平回转机构500以及俯仰机构600。

其中，参照图1至图4，机架100安装有控制器300，收展组件400设置于机架100上，包括收展电机410以及多个扇形板420，收展电机410与控制器300电连接，收展电机410连接有转轴411，转轴411可在收展电机410的驱动下围绕自身轴线旋转，多个扇形板420沿转轴411的轴向前后排列，每个扇形板420上均设置有太阳能板，转轴411可带动多个扇形板420依次逐个旋转以展开或折叠多个扇形板420，扇形板420远离转轴411的一端设置有弧形支架430，弧形支架430包括弧形滑轨431和弧形滑槽432，前一扇形板420的弧形滑轨431/弧形滑槽432可与后一扇形板420的弧形滑槽432/弧形滑轨431滑动配合。

参照图1、图2和图4，水平回转机构500设置于机架100上并与控制器300电连接，可带动收展组件400在水平面内旋转；俯仰机构600设置于机架100上并与控制器300电连接，可带动收展组件400在竖直平面内旋转。

可以理解的是，使用时，当控制器300检测到太阳能板所处环境达到预设发电要求时，控制器300控制收展电机410将多个扇形板420展开，并控制水平回转机构500及俯仰机构600对收展组件400的角度进行调节，以使太阳能板朝向太阳的方向。在不需要太阳能发电时或不适宜太阳能发电的环境条件下，控制器300可控制收展电机410将多个扇形板420收起，并控制水平回转机构500及俯仰机构600回到初始位置，可方便太阳能装置的收纳和移动，在恶劣环境下可防止太阳能装置受到损坏。具体地，扇形板420远离转轴411的一端设置有弧形支架430，当多个扇形板420处于展开状态时，易受到风力影响，弧形支架430可对扇形板420的末端起到支撑作用，能够减小扇形板420的变形，增强太阳能装置的抗风性能。相邻的扇形板420可通过弧形滑轨431和弧形滑槽432的相互配合进行滑动，可使多个扇形板420的展开和折叠过程更为稳定。

其中，水平回转机构500可通过水平回转电机带动收展组件400在水平面内旋转；俯仰机构600可通过俯仰电机带动收展组件400在竖直平面内旋转。具体地，俯仰机构600包括曲柄连杆机构，俯仰电机带动曲柄转动，曲柄通过连杆带动摇杆在一定范围内摆动，收展组件400设置于摇杆上；水平回转电机可设置于机架100上，水平回转电机输出轴连接有回转平台，俯仰机构600及收展组件400均设置于回转平台上，水平回转电机可带动回转平台转动。

参照图5、图6、图10及图12，根据本发明的一些实施例，弧形滑轨431截面呈T型，弧形滑槽432设置有与弧形滑轨431相适配的凹槽，弧形滑轨431滑动容置于弧形滑槽432内。当弧形滑轨431滑动容置于弧形滑槽432内时，可使得相邻扇形板420沿转轴411轴向的距离固定，相当于使各个扇形板420的末端相互接连起来，当太阳能装置处于风力较大的环境中时，可以使得太阳能装置整体的抗风性能得以进一步提升。

参照图8，在本发明的一些实施例中，扇形板420的后侧面设置有若干支撑板440，若干支撑板440均沿扇形板420的径向设置，支撑板440的端部与弧形支架430相连接，扇形板420的前侧面设置有太阳能板。支撑板440可对扇形板420起到一定的支撑作用，同时，弧形支架430、支撑板440与扇形板420三者之间相互连接，可增强扇形板420的强度。具体地，弧形支架430上开设有若干安装孔434，若干支撑板440通过紧固件与若干安装孔434对应连接。

参照图12，在本发明的一些实施例中，弧形支架430上还设置有通气孔433，通气孔433位于扇形板420的至少其中一侧。当相邻扇形板420相对转动进行折叠或展开动作时，两个相邻扇形板420之间的空间会被压缩或拉伸，设置通气孔433可方便空气的排出及流入，使多个扇形板420在折叠或展开过程中更为顺畅；此外，设置于弧形支架430上的通气孔433可减轻弧形支架430的重量。

参照图11，在本发明的一些实施例中，转轴411上固定有转接板450，转接板450与位于端部的扇形板420相连接，转轴411可通过转接板450带动最远离收展电机410的一个扇形板420围绕转轴411转动，前一扇形板420带动后一扇形板420展开或折叠。即转轴411仅可间接带动位于转轴411前端部的扇形板420转动，而转轴411与除该端部扇形板420外的其他扇形板420均转动连接。

参照图7、图9和图11，在本发明的一些实施例中，扇形板420的其中一侧设置有限位槽421，扇形板420的另一侧凸出设置有限位柱422，前一扇形板420上的限位槽421可相对后一扇形板420上的限位柱422滑动，当限位槽421的端部滑动至限位柱422处时，限位槽421可带动限位柱422同步移动。转轴411前端部的扇形板420在被转轴411带动进行旋转后，可通过限位槽421与后一扇形板420的限位柱422相配合，从而带动后一扇形板420转动，以此类推，直至所有扇形板420全部展开或折叠。

在本发明的一些实施例中，弧形滑轨431位于扇形板420的前侧面，弧形滑槽432位于扇形板420的后侧面。由于扇形板420的前侧面相对会积累更多的灰尘，因此将弧形滑槽432设置于扇形板420的后侧面可使弧形滑槽432不会因积累过多灰尘而影响扇形板420的滑动。

参照图2，在本发明的一些实施例中，还包括与控制器300电连接的GPS接收器200，GPS接收器200可接收信息，控制器300可根据信息控制收展电机410、水平回转机构500以及俯仰机构600的运动。其中，GPS接收器200可接收的信息包括太阳能装置的经度、纬度等位置信息以及海拔信息、时间信息等，控制器300内存储有日照参数数据库，控制器300可通过GPS接收器200接收到的以上信息得到当前太阳方位及高度，从而控制器300可控制收展电机410、水平回转机构500以及俯仰机构600的运动，使收展组件400上的太阳能板始终朝向太阳，以达到最佳发电效果。

参照图2，在本发明的一些实施例中，还包括蓄电池700，蓄电池700与太阳能板、GPS接收器200以及控制器300电连接，用于储存电能及供给电能。太阳能板收集的电能部分可储存至蓄电池700中，当太阳能装置停止运行或因为故障停机后，蓄电池700可以为GPS接收器200以及控制器300等持续供电，以防止数据的丢失，也可以使GPS接收器200持续接收信号，保证太阳能装置始终处于安全区域。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.太阳能装置，其特征在于，包括：

机架(100)，安装有控制器(300)；

收展组件(400)，设置于所述机架(100)上，包括收展电机(410)以及多个扇形板(420)，所述收展电机(410)与所述控制器(300)电连接，所述收展电机(410)连接有转轴(411)，所述转轴(411)可在所述收展电机(410)的驱动下围绕自身轴线旋转，多个所述扇形板(420)沿所述转轴(411)的轴向前后排列，每个所述扇形板(420)上均设置有太阳能板，所述转轴(411)可带动多个所述扇形板(420)依次逐个旋转以展开或折叠多个所述扇形板(420)，所述扇形板(420)远离所述转轴(411)的一端设置有弧形支架(430)，所述弧形支架(430)包括弧形滑轨(431)和弧形滑槽(432)，前一所述扇形板(420)的所述弧形滑轨(431)/所述弧形滑槽(432)可与后一所述扇形板(420)的所述弧形滑槽(432)/所述弧形滑轨(431)滑动配合；

水平回转机构(500)，设置于所述机架(100)上并与所述控制器(300)电连接，可带动所述收展组件(400)在水平面内旋转；

俯仰机构(600)，设置于所述机架(100)上并与所述控制器(300)电连接，可带动所述收展组件(400)在竖直平面内旋转。

2.根据权利要求1所述的太阳能装置，其特征在于，所述弧形滑轨(431)截面呈T型，所述弧形滑槽(432)设置有与所述弧形滑轨(431)相适配的凹槽，所述弧形滑轨(431)滑动容置于所述弧形滑槽(432)内。

3.根据权利要求1所述的太阳能装置，其特征在于，所述扇形板(420)的后侧面设置有若干支撑板(440)，若干所述支撑板(440)均沿所述扇形板(420)的径向设置，所述支撑板(440)的端部与所述弧形支架(430)相连接，所述扇形板(420)的前侧面设置有所述太阳能板。

4.根据权利要求3所述的太阳能装置，其特征在于，所述弧形支架(430)上开设有若干安装孔(434)，若干所述支撑板(440)通过紧固件与若干所述安装孔(434)对应连接。

5.根据权利要求1至4任一项所述的太阳能装置，其特征在于，所述弧形支架(430)上还设置有通气孔(433)，所述通气孔(433)位于所述扇形板(420)的至少其中一侧。

6.根据权利要求1至4任一项所述的太阳能装置，其特征在于，所述转轴(411)上固定有转接板(450)，所述转接板(450)与位于端部的所述扇形板(420)相连接，所述转轴(411)可通过所述转接板(450)带动最远离所述收展电机(410)的一个所述扇形板(420)围绕所述转轴(411)转动，前一所述扇形板(420)带动后一所述扇形板(420)展开或折叠。

7.根据权利要求6所述的太阳能装置，其特征在于，所述扇形板(420)的其中一侧设置有限位槽(421)，所述扇形板(420)的另一侧凸出设置有限位柱(422)，前一所述扇形板(420)上的所述限位槽(421)可相对后一所述扇形板(420)上的所述限位柱(422)滑动，当所述限位槽(421)的端部滑动至所述限位柱(422)处时，所述限位槽(421)可带动所述限位柱(422)同步移动。

8.根据权利要求1至4任一项所述的太阳能装置，其特征在于，所述弧形滑轨(431)位于所述扇形板(420)的前侧面，所述弧形滑槽(432)位于所述扇形板(420)的后侧面。

9.根据权利要求1至4任一项所述的太阳能装置，其特征在于，还包括与所述控制器(300)电连接的GPS接收器(200)，所述GPS接收器(200)可接收信息，所述控制器(300)可根据所述信息控制所述收展电机(410)、所述水平回转机构(500)以及所述俯仰机构(600)的运动。

10.根据权利要求9所述的太阳能装置，其特征在于，还包括蓄电池(700)，所述蓄电池(700)与所述太阳能板、所述GPS接收器(200)以及所述控制器(300)电连接，用于储存电能及供给电能。

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