CN113489446A - 一种多级抽屉式太阳能光伏板的展开装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多级抽屉式太阳能光伏板的展开装置，包括支撑结构，该支撑结构分层可移动地安装有多个一级展开机构，每个一级展开机构均可移动地安装有二级展开机构，一级展开机构、二级展开机构和支撑结构的顶部均安装有太阳能光伏板。与现有技术相比，本发明通过分层分级设置的多个展开机构安装太阳能光伏板，不使用时，整个装置分层存储太阳能光伏板，减少占地面积，便于存储和运输；使用时，通过将各层各级的展开机构打开，便能最大化太阳能光伏板的覆盖面积，保证太阳能发电效率，具有操作更加简便，占用的空间更小且使用的效率会更高等优点。

Description

一种多级抽屉式太阳能光伏板的展开装置

技术领域

本发明涉及太阳能光伏板领域，尤其是涉及一种多级抽屉式太阳能光伏板的展开装置。

背景技术

现有的太阳能光伏板的普及和使用已经较为普遍，太阳能作为一种理想的新能源，无污染、可持续、能量储存巨大、使用时无公害、无噪声，是一种值得利用的新型能源。并且太阳能光伏板使用不受资源分布地域的限制，可利用建筑的优势；而且同时无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电。但太阳能光伏系统在一般的使用过程中一直被固定在室外，容易受到环境影响，很容易失去作用；并且在一些边远地区的极端天气下，太阳能板很容易被毁坏；其次目前大部分正在使用的太阳能光伏装置平均占地面积较大，存储与运输也较为困难，使用存在诸多问题与不便。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在太阳能光伏装置平均占地面积较大，存储与运输也较为困难，使用存在诸多问题与不便的缺陷而提供一种多级抽屉式太阳能光伏板的展开装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种多级抽屉式太阳能光伏板的展开装置，包括支撑结构，该支撑结构分层可移动地安装有多个一级展开机构，每个所述一级展开机构均可移动地安装有二级展开机构，所述一级展开机构、二级展开机构和支撑结构的顶部均安装有太阳能光伏板。

进一步地，所述一级展开机构包括一级支架和第一传动机构，所述一级支架通过第一传动机构可移动连接所述支撑结构，所述第一传动机构为齿轮齿条传动结构或滚轮导轨传动结构，所述齿轮齿条传动结构和滚轮导轨传动结构中均设有限位块，所述一级支架的顶部安装有太阳能光伏板。

进一步地，所述二级展开机构包括二级支架和第二传动机构，所述二级支架通过第二传动机构可移动连接所述一级展开机构，所述第二传动机构为齿轮齿条传动结构或滚轮导轨传动结构，所述齿轮齿条传动结构和滚轮导轨传动结构中均设有限位块，所述二级支架的顶部安装有太阳能光伏板。

进一步地，所述第二传动机构为齿轮齿条传动结构，该齿轮齿条传动结构包括安装在二级支架两侧的齿条和与二级支架两侧齿条相配合的齿轮，每个齿轮均通过旋转轴连接所述支撑结构；

每个所述一级展开机构均分两层安装有两个二级展开机构，所述两个二级展开机构相邻的一端的旋转轴分别连接有蜗轮和蜗杆，所述蜗轮和蜗杆相齿合，用于拉动一个二级支架的同时，通过齿条和齿轮带动蜗轮和蜗杆进行传动，使得另一层的二级支架自动伸出。

进一步地，所述蜗轮和蜗杆位于所述一级支架的一角，所述蜗轮和蜗杆的外侧设有检修区门，该检修区门可转动连接所述一级支架。

进一步地，所述支撑结构为长方体结构，所述一级展开机构的数量为四个，四个一级展开机构的可移动方向分别朝向所述支撑结构的四面方向。

进一步地，所述一级展开机构为长方体结构，每个所述一级展开机构均安装有两个所述二级展开机构，所述两个二级展开机构可移动方向分别朝向所述一级展开机构的相邻两面方向，每个所述一级展开机构中两个二级展开机构的朝向相同，用于形成米字形的太阳能光伏板分布。

进一步地，所述支撑结构包括底板、支撑柱、顶板和多个支撑板，所述支撑柱的数量为多个，多个所述支撑柱自下而上依次连接所述底板、多个支撑板和顶板，所述多个支撑板上均可移动地安装有一级展开机构。

进一步地，所述支撑结构还包括安装在所述底板四周的箱门，该箱门可转动连接所述底板，并与所述底板和顶板间的距离相配合，用于与底板和顶板相配合封闭所述展开装置。

进一步地，所述展开装置还包括控制器和蓄电池，所述控制器和蓄电池均安装在所述支撑结构内，所述太阳能光伏板经过所述控制器连接所述蓄电池。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明提出的多级抽屉式太阳能光伏板的展开装置，通过分层分级设置的多个展开机构安装太阳能光伏板，不使用时，整个装置分层存储太阳能光伏板，减少占地面积，便于存储和运输；使用时，通过将各层各级的展开机构打开，便能最大化太阳能光伏板的覆盖面积，保证太阳能发电效率。

(2)本发明二级展开机构中采用齿轮齿条传动结构，每个一级展开机构均分两层安装有两个二级展开机构，两个二级展开机构相邻的一端的旋转轴分别连接有蜗轮蜗杆传动结构，所在拉动一个二级支架的同时，由一个二级展开机构的齿轮齿条传动结构带动蜗轮蜗杆传动结构，驱动另一个二级展开机构的齿轮齿条传动结构转动，使得另一层的二级支架自动伸出，提升整个本发明整个展开装置的展开和收纳效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种多级抽屉式太阳能光伏板的展开装置的展开状态示意图；

图2为本发明实施例提供的一种多级抽屉式太阳能光伏板的展开装置的展开状态截面图；

图3为本发明实施例中提供的一种展开装置的一级展开机构展开状态示意图；

图4为本发明实施例中提供的一种展开装置的二级展开机构展开状态整体示意图；

图5为本发明实施例中提供的一种展开装置的二级展开机构展开状态细节示意图；

图6为图5中圆圈部位的局部示意图；

图7为本实施例提供的一种滚轮导轨传动结构的示意图；

图中，1、一级展开机构，11、一级支架，12、第一传动机构，2、二级展开机构，21、二级支架，22、第二传动机构，23、蜗轮，24、蜗杆，25、检修区门，3、支撑结构，31、底板，32、支撑柱，33、顶板，34、支撑板，35、箱门，4、太阳能光伏板，5、控制器，6、蓄电池，7、齿轮齿条传动结构，71、齿条，72、齿轮，73、旋转轴，8、滚轮导轨传动结构，81、滚轮，82、定滑轮，83、限位块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。

需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

实施例1

参考图1和图2所示，本实施例提供一种多级抽屉式太阳能光伏板的展开装置，包括支撑结构3，该支撑结构3分层可移动地安装有多个一级展开机构1，每个一级展开机构1均可移动地安装有二级展开机构2，一级展开机构1、二级展开机构2和支撑结构3的顶部均安装有太阳能光伏板4。

使用时，支撑结构被放置于地面，通过一级以及二级展开结构使得整个光伏板展开并开始工作。

下面对各部件进行详细描述。

1、一级展开机构1

参考图3所示，一级展开机构1包括一级支架11和第一传动机构12，一级支架11通过第一传动机构12可移动连接支撑结构3，第一传动机构12为齿轮齿条传动结构7或滚轮导轨传动结构8，齿轮齿条传动结构7和滚轮导轨传动结构8中均设有限位块，一级支架11的顶部安装有太阳能光伏板4。

整个一级展开机构1通过人力向外拉出，并通过滑轨的固定和支架与机身的支撑保持稳定。

在一级支架拉出至最外侧静止时，一级支架有一部分留在中央机身内部，与上层的中央机身挡板接触，配合限位块，借助外端的滑轮与轴形成自锁固定。

二、二级展开机构2

参考图4所示，二级展开机构2包括二级支架21和第二传动机构22，二级支架21通过第二传动机构22可移动连接一级展开机构1，第二传动机构22为齿轮齿条传动结构7或滚轮导轨传动结构8，齿轮齿条传动结构7和滚轮导轨传动结构8中均设有限位块，二级支架21的顶部安装有太阳能光伏板4。

整个二级展开机构2通过人力拉开，并通过平面滑轨的固定和支架与一级展开机构的支撑保持稳定。

在二级支架拉出至最外侧静止时，二级支架有一部分留在一级支架内部，与上层的一级支架的挡板接触，配合限位块，借助外端的滑轮与轴形成自锁固定。

三、第二传动机构22

参考图4-6所示，作为一种优选的实施方式，第二传动机构22为齿轮齿条传动结构7，该齿轮齿条传动结构7包括安装在二级支架21两侧的齿条71和与二级支架21两侧齿条71相配合的齿轮72，每个齿轮72均通过旋转轴73连接支撑结构3；

每个一级展开机构1均分两层安装有两个二级展开机构2，两个二级展开机构2相邻的一端的旋转轴73分别连接有蜗轮23和蜗杆24，蜗轮23和蜗杆24相齿合，用于拉动一个二级支架21的同时，通过齿条71和齿轮72带动蜗轮23和蜗杆24进行传动，使得另一层的二级支架21自动伸出。

整个二级展开机构作用为：在拉伸一块光伏板的同时带动所连接的其他光伏板的展开，最终实现多块光伏板共同展开。

为了便于检修工作，作为一种优选的实施方式，蜗轮23和蜗杆24位于一级支架11的一角，蜗轮23和蜗杆24的外侧设有检修区门25，该检修区门25可转动连接一级支架11，该可转动连接的方式可以通过铰链实现。检修区门25平常合拢，在需要检修传动机构时可打开便于查看调整。

四、滚轮导轨传动结构8

参考图7所示，滚轮导轨传动结构8包括滚轮81、定滑轮82、限位块83和导轨，一级支架或二级支架的两侧均设有导轨和滚轮，支撑一级支架或二级支架二结构上对应设有多个定滑轮82和限位块83，导轨和多个定滑轮82相配合实现支撑和可移动，滚轮随一级支架或二级支架移动，并受限位块83抵挡限位。

四、支撑结构3

参考图1所示，支撑结构3为长方体结构，一级展开机构1的数量为四个，四个一级展开机构1的可移动方向分别朝向支撑结构3的四面方向。

一级展开机构1为长方体结构，每个一级展开机构1均安装有两个二级展开机构2，两个二级展开机构2可移动方向分别朝向一级展开机构1的相邻两面方向，每个一级展开机构1中两个二级展开机构2的朝向相同，用于形成米字形的太阳能光伏板4分布。

一级、二级和顶部完全展开后，共十二块光伏板与顶板的光伏板形成由上至下四个平面。

一级、二级展开机构通过两侧滑轨的固定功能确定展开方向以及展开后的固定位置，便于使用，也可以通过支撑结构的固定功能防止使用过程中机构脱落的现象，保护使用者的安全。

支撑结构3包括底板31、支撑柱32、顶板33和多个支撑板34，支撑柱32的数量为多个，多个支撑柱32自下而上依次连接底板31、多个支撑板34和顶板33，多个支撑板34上均可移动地安装有一级展开机构1。

作为一种优选的实施方式，支撑结构3还包括安装在底板31四周的箱门35，该箱门35可转动连接底板31，并与底板31和顶板33间的距离相配合，用于与底板31和顶板33相配合封闭展开装置。本实施例中箱门35通过转轴固结于底板，门可绕下端轴由上至下打开。在装置不工作时箱门关闭，这对内部结构起到保护作用。

展开装置还包括控制器5和蓄电池6，控制器5和蓄电池6均安装在支撑结构3内，太阳能光伏板4经过控制器5连接蓄电池6。

本发明多级抽屉式太阳能光伏板的展开装置的使用方法如下：将支撑结构3置于空地上，打开四周的四扇箱门35，将由下至上四层一级支架11由人力向外拉出并放置稳定，再将每一层一级支架的位于底层的二级支架21人力向外拉出，同时其上层的另一个二级支架向外伸出，直至两层支架都伸出完毕，放置稳定。则拉出所有支架后装置可以开始工作。

将支架展开的过程中，人力向外拉动支架，支架侧面凸板与定滑轮82相接触，与支架连接的滚轮81在轨道上滚动，直至与限位块83接触不再移动；此时支架不再伸出，借助伸出部分的重力以及上层顶板使位置固定，保持稳定，光伏板工作面积达到最大。

整个装置将外门合上后可如集装箱一般进行操作，运输便利。

装置箱体底部空间可以放置与太阳能光伏板配套的控制器5以及存储电能的蓄电池6。太阳能控制器是用来控制光伏板给蓄电池充电，并且为电压灵敏设备提供负载控制电压的装置。它对蓄电池的充、放电条件加以规定和控制，并按照负载的电源需求控制太阳电池组件和蓄电池对负载的电能输出。将控制器从底部空间取出进行功率调节、通信、完善的保护等各项操作。蓄电池用于储存中转光伏板吸收获取的电能，可与电线等外接装置相连进行供电。太阳能蓄电池联接的方法为：将太阳能蓄电池的正极与正极、负极与负极联接。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种多级抽屉式太阳能光伏板的展开装置，其特征在于，包括支撑结构(3)，该支撑结构(3)分层可移动地安装有多个一级展开机构(1)，每个所述一级展开机构(1)均可移动地安装有二级展开机构(2)，所述一级展开机构(1)、二级展开机构(2)和支撑结构(3)的顶部均安装有太阳能光伏板(4)。

2.根据权利要求1所述的一种多级抽屉式太阳能光伏板的展开装置，其特征在于，所述一级展开机构(1)包括一级支架(11)和第一传动机构(12)，所述一级支架(11)通过第一传动机构(12)可移动连接所述支撑结构(3)，所述第一传动机构(12)为齿轮齿条传动结构(7)或滚轮导轨传动结构(8)，所述齿轮齿条传动结构(7)和滚轮导轨传动结构(8)中均设有限位块，所述一级支架(11)的顶部安装有太阳能光伏板(4)。

3.根据权利要求1所述的一种多级抽屉式太阳能光伏板的展开装置，其特征在于，所述二级展开机构(2)包括二级支架(21)和第二传动机构(22)，所述二级支架(21)通过第二传动机构(22)可移动连接所述一级展开机构(1)，所述第二传动机构(22)为齿轮齿条传动结构(7)或滚轮导轨传动结构(8)，所述齿轮齿条传动结构(7)和滚轮导轨传动结构(8)中均设有限位块，所述二级支架(21)的顶部安装有太阳能光伏板(4)。

4.根据权利要求3所述的一种多级抽屉式太阳能光伏板的展开装置，其特征在于，所述第二传动机构(22)为齿轮齿条传动结构(7)，该齿轮齿条传动结构(7)包括安装在二级支架(21)两侧的齿条(71)和与二级支架(21)两侧齿条(71)相配合的齿轮(72)，每个齿轮(72)均通过旋转轴(73)连接所述支撑结构(3)；

每个所述一级展开机构(1)均分两层安装有两个二级展开机构(2)，所述两个二级展开机构(2)相邻的一端的旋转轴(73)分别连接有蜗轮(23)和蜗杆(24)，所述蜗轮(23)和蜗杆(24)相齿合，用于拉动一个二级支架(21)的同时，通过齿条(71)和齿轮(72)带动蜗轮(23)和蜗杆(24)进行传动，使得另一层的二级支架(21)自动伸出。

5.根据权利要求4所述的一种多级抽屉式太阳能光伏板的展开装置，其特征在于，所述蜗轮(23)和蜗杆(24)位于所述一级支架(11)的一角，所述蜗轮(23)和蜗杆(24)的外侧设有检修区门(25)，该检修区门(25)可转动连接所述一级支架(11)。

6.根据权利要求1所述的一种多级抽屉式太阳能光伏板的展开装置，其特征在于，所述支撑结构(3)为长方体结构，所述一级展开机构(1)的数量为四个，四个一级展开机构(1)的可移动方向分别朝向所述支撑结构(3)的四面方向。

7.根据权利要求6所述的一种多级抽屉式太阳能光伏板的展开装置，其特征在于，所述一级展开机构(1)为长方体结构，每个所述一级展开机构(1)均安装有两个所述二级展开机构(2)，所述两个二级展开机构(2)可移动方向分别朝向所述一级展开机构(1)的相邻两面方向，每个所述一级展开机构(1)中两个二级展开机构(2)的朝向相同，用于形成米字形的太阳能光伏板(4)分布。

8.根据权利要求1所述的一种多级抽屉式太阳能光伏板的展开装置，其特征在于，所述支撑结构(3)包括底板(31)、支撑柱(32)、顶板(33)和多个支撑板(34)，所述支撑柱(32)的数量为多个，多个所述支撑柱(32)自下而上依次连接所述底板(31)、多个支撑板(34)和顶板(33)，所述多个支撑板(34)上均可移动地安装有一级展开机构(1)。

9.根据权利要求8所述的一种多级抽屉式太阳能光伏板的展开装置，其特征在于，所述支撑结构(3)还包括安装在所述底板(31)四周的箱门(35)，该箱门(35)可转动连接所述底板(31)，并与所述底板(31)和顶板(33)间的距离相配合，用于与底板(31)和顶板(33)相配合封闭所述展开装置。

10.根据权利要求1所述的一种多级抽屉式太阳能光伏板的展开装置，其特征在于，所述展开装置还包括控制器(5)和蓄电池(6)，所述控制器(5)和蓄电池(6)均安装在所述支撑结构(3)内，所述太阳能光伏板(4)经过所述控制器(5)连接所述蓄电池(6)。

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