CN115664303A - 一种基于风光互补远程控制系统的光伏柱装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于风光互补远程控制系统的光伏柱装置，属于风光柱技术领域，该一种基于风光互补远程控制系统的光伏柱装置，包括柱体部件、太阳能板组件以及安装在所述柱体部件顶端的风力发电机组件；驱动所述太阳能板组件转动的转动机构，所述转动机构包括支撑座以及固定在所述支撑座内壁上伺服电机，所述伺服电机通过传动机构带动所述柱体部件转动。通过转动机构带动柱体部件进行转动，进而带动柱体部件上的太阳能板组件进行转动，从而对太阳能板组件的朝向进行调节，使其能够跟随太阳的移动而自适应的进行转动，从而增大太阳能板组件的光照面积，提高对太阳能的利用率。
Description
技术领域
本发明属于风光柱技术领域，具体涉及一种基于风光互补远程控制系统的光伏柱装置。
背景技术
目前城镇人口日益增多，用水量增大，水网系统分布杂区域广，为了对水网系统进行实时的监控，需要建立相应的系统，但是在偏远户外地区，供电系统不够完善，常常需要在偏远地区架设风光柱，相应的建立风光互补系统，利用自然界的风能以及太阳能进行供电。
中国专利文献CN108757330B公开了一种太阳能风光互补的供电装置，属于太阳能风光互补领域。一种太阳能风光互补的供电装置，包括棘轮，在风力发电装置在启动的同时，其底部支撑塔上的太阳能吸热板同步工作，将吸收到的太阳能转变为热能，并在蒸发区内部将冷却液加热至汽化，之后蒸发区内部的高压气体通过进气管输入驱动活塞筒中，高压气体驱动驱动活塞向上移动，之后带动驱动杆向上移动，从而使转动杆带动驱动圆盘转动，从而使驱动圆盘中心的转轴B转动，带动散热扇转动，排出内部气体。该装置虽然解决了风光柱的散热问题，但是该装置太阳能板的位置固定，不能做到对太阳能利用的最大化，同时在外界风力较大时，装置本身的安全性得不到保证。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于风光互补远程控制系统的光伏柱装置，以解决上述背景技术中提出现有风光柱在使用过程中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于风光互补远程控制系统的光伏柱装置，包括柱体部件、太阳能板组件以及安装在所述柱体部件顶端的风力发电机组件；
驱动所述太阳能板组件转动的转动机构，所述转动机构包括支撑座以及固定在所述支撑座内壁上伺服电机，所述伺服电机通过传动机构带动所述柱体部件转动；
将所述太阳能板组件安装在所述柱体部件上的安装机构，所述安装机构包括固定在所述柱体部件上的底板以及转动连接在所述底板一端的安装板；
控制箱。
优选的，所述转动机构还包括固定在所述柱体部件底端的转动体且所述支撑座底端内壁上设置有防止所述转动体偏移的限位部件。
优选的，所述转动机构还包括支撑机构，所述支撑机构包括固定在所述柱体部件上的旋转体以及设置在所述支撑座内壁上供所述旋转体转动的旋转槽。
优选的，所述旋转体截面为圆盘且所述旋转槽设置在所述支撑座内侧壁上。
优选的，所述旋转体截面为“门”形且所述旋转槽设置在所述支撑座底端内壁上。
优选的，所述风力发电机组件上的转轴上装有编码器。
优选的，还包括对所述安装板角度进行调节的角度调节机构。
优选的，所述角度调节机构包括沿着所述底板长度方向排布的若干动力元件以及所述动力元件驱动的滑块，所述安装板在所述太阳能板组件背面设置有供所述滑块滑动的滑轨。
优选的，所述动力元件是电动推杆。
优选的，所述风力发电机组件的叶片材质为铝合金。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过转动机构带动柱体部件进行转动，进而带动柱体部件上的太阳能板组件进行转动，从而对太阳能板组件的朝向进行调节，使其能够跟随太阳的移动而自适应的进行转动，从而增大太阳能板组件的光照面积，提高对太阳能的利用率。
2、通过编码器对风力发电机组件上叶片的转速进行测量，配合控制箱内的控制器实现对风力等级的测量，同时设置有角度调节机构对安装板以及安装板上的太阳能板组件的角度进行调节，能够依据外界风力的大小自动调节，进而实现对太阳能板的受力面积的调节，防止装置在大风环境下被破坏，提高了装置的安全性能。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图一；
图2为本发明的整体结构示意图二；
图3为图2中A处放大图；
图4为本发明的支撑座内部结构示意图一；
图5为本发明的支撑座内部结构示意图二；
图6为本发明的控制箱结构示意图。
图中：1、柱体部件；2、太阳能板组件；3、风力发电机组件；4、转动机构；5、支撑座；6、伺服电机；7、传动机构；8、转动体；9、限位部件；10、支撑机构；11、旋转体；12、旋转槽；13、安装机构；14、底板；15、安装板；16、角度调节机构；17、动力元件；18、滑块；19、滑轨；20、编码器；21、控制箱。
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1-6，本发明提供一种技术方案：一种基于风光互补远程控制系统的光伏柱装置，包括柱体部件1、太阳能板组件2以及安装在柱体部件1顶端的风力发电机组件3；驱动太阳能板组件2转动的转动机构4，转动机构4包括支撑座5以及固定在支撑座5内壁上伺服电机6，伺服电机6通过传动机构7带动柱体部件1转动；将太阳能板组件2安装在柱体部件1上的安装机构13，安装机构13包括固定在柱体部件1上的底板14以及转动连接在底板14一端的安装板15；控制箱21。
本实施方案中，分别通过太阳能板组件2和风力发电机组件3实现对太阳能和风能的采集，通过风光互补的能量采集方式保证在在不同的自然环境下有充足的电能供给，该装置以柱体部件1为主要载体，通过柱体部件1安装太阳能板组件2和风力发电机组件3，太阳能板组件2通过安装机构13安装在柱体部件1上，安装机构13由底板14和安装板15组成，底板14固定在柱体部件1上，安装板15用于安装放置太阳能板，安装板15的一端转动连接在底板14上，用以实现安装板15角度的调节。
为了实现太阳能资源利用的最大化，该装置还设置有对太阳能板朝向进行调节的转动机构4，因为太阳能板组件2安装在柱体部件1上，通过对柱体部件1角度进行调节，即可实现对太阳能板组件2朝向的调节。
转动机构4主要由支撑座5以及伺服电机6组成，伺服电机6固定在支撑座5的内壁上且伺服电机6通过传动机构7带动柱体部件1转动，传动机构7是锥齿轮传动机构，通过伺服电机6带动主动锥齿轮转动，通过齿轮啮合带动从动齿轮以及和从动锥齿轮固定连接的柱体部件1转动，即可实现太阳能板组件2朝向的调节，同时支撑座5还能增大柱体部件1同地面的接触面积，进而提高装置整体的稳定性。
为了提高柱体部件1在转动时的稳定性，可以增设转动体8以及限位部件9,转动体8和限位部件9分别设置在柱体部件1底端和支撑座5底端内壁上，当柱体部件1在转动时，转动体8随之在限位部件9内的腔室中转动，限位部件9能够有效减少柱体部件1在转动过程中发生晃动，进而提高装置在运行过程中的稳定性。
为了进一步提高柱体部件1在转动时的稳定性，可以增设支撑机构10，支撑机构10包括固定在柱体部件1上的旋转体11以及设置在支撑座5内壁上供旋转体11转动的旋转槽12，当柱体部件1在转动时，支撑机构10能够进一步提高装置的稳定性。
旋转体11的截面可以是圆盘，此时旋转槽12设置在支撑座5内侧壁上，旋转体11的截面还可以是“门”形，此时旋转槽12设置在支撑座5底端内壁上。
本实施例中，风力发电机组件3上的转轴上装有编码器20，风力发电机采用启动风速低的无齿轮直驱式、低转速稀土永磁转子发电机，风能转化率高，使用铝合金作为机身以及叶片的材料，同时编码器20能够对叶片的转速进行测量，并将测量到的数据传递至控制箱21中的控制器中，该控制器可以是PLC控制器，通过编码器20测得的叶片转速数据，控制器可以计算出外界风力的大小。
基于编码器20和控制器测出的风力等级数据，该装置还设置有角度调节机构16用以对安装板15以及上面安装的太阳能板组件2的角度进行调节，用以适用此时风力的大小，防止风力等级过大时，太阳能板组件2的受力面积过大导致装置遭到破坏。
本实施例中，角度调节机构16包括沿着底板14长度方向排布的若干动力元件17以及动力元件17驱动的滑块18，安装板15在太阳能板组件2背面设置有供滑块18滑动的滑轨19，动力元件17可以是电动推杆，当风力发电机组件3中叶片转速过高时，由此得出此时外界的风力大小超过了限定值，此时控制器控制如电动推杆一类的动力元件17启动，动力元件17带动滑块18在滑轨19上进行滑动，由于安装板15的一端转动连接在底板14上，该安装板15的另一端会随着滑块18在滑轨19上滑动而围绕底板14和安装板15之间的连接处进行旋转，进而实现对安装板15以及太阳能板组件2角度调节，进而提高了装置在恶劣环境下的安全性。
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 (10)
1.一种基于风光互补远程控制系统的光伏柱装置，其特征在于：包括
柱体部件(1)、太阳能板组件(2)以及安装在所述柱体部件(1)顶端的风力发电机组件(3)；
驱动所述太阳能板组件(2)转动的转动机构(4)，所述转动机构(4)包括支撑座(5)以及固定在所述支撑座(5)内壁上伺服电机(6)，所述伺服电机(6)通过传动机构(7)带动所述柱体部件(1)转动；
将所述太阳能板组件(2)安装在所述柱体部件(1)上的安装机构(13)，所述安装机构(13)包括固定在所述柱体部件(1)上的底板(14)以及转动连接在所述底板(14)一端的安装板(15)；
控制箱(21)。
2.根据权利要求1所述的一种基于风光互补远程控制系统的光伏柱装置，其特征在于：所述转动机构(4)还包括固定在所述柱体部件(1)底端的转动体(8)且所述支撑座(5)底端内壁上设置有防止所述转动体(8)偏移的限位部件(9)。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于风光互补远程控制系统的光伏柱装置，其特征在于：所述转动机构(4)还包括支撑机构(10)，所述支撑机构(10)包括固定在所述柱体部件(1)上的旋转体(11)以及设置在所述支撑座(5)内壁上供所述旋转体(11)转动的旋转槽(12)。
4.根据权利要求3所述的一种基于风光互补远程控制系统的光伏柱装置，其特征在于：所述旋转体(11)截面为圆盘且所述旋转槽(12)设置在所述支撑座(5)内侧壁上。
5.根据权利要求3所述的一种基于风光互补远程控制系统的光伏柱装置，其特征在于：所述旋转体(11)截面为“门”形且所述旋转槽(12)设置在所述支撑座(5)底端内壁上。
6.根据权利要求1所述的一种基于风光互补远程控制系统的光伏柱装置，其特征在于：所述风力发电机组件(3)上的转轴上装有编码器(20)。
7.根据权利要求6所述的一种基于风光互补远程控制系统的光伏柱装置，其特征在于：还包括对所述安装板(15)角度进行调节的角度调节机构(16)。
8.根据权利要求7所述的一种基于风光互补远程控制系统的光伏柱装置，其特征在于：所述角度调节机构(16)包括沿着所述底板(14)长度方向排布的若干动力元件(17)以及所述动力元件(17)驱动的滑块(18)，所述安装板(15)在所述太阳能板组件(2)背面设置有供所述滑块(18)滑动的滑轨(19)。
9.根据权利要求8所述的一种基于风光互补远程控制系统的光伏柱装置，其特征在于：所述动力元件(17)是电动推杆。
10.根据权利要求1所述的一种基于风光互补远程控制系统的光伏柱装置，其特征在于：所述风力发电机组件(3)的叶片材质为铝合金。
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| CN202111640806.3A CN115664303A (zh) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | 一种基于风光互补远程控制系统的光伏柱装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118100748A (zh) * | 2024-02-02 | 2024-05-28 | 黄石市民生太阳能科技有限公司 | 一种具有自旋转光伏发电柱的发电装置 |
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2021
- 2021-12-29 CN CN202111640806.3A patent/CN115664303A/zh not_active Withdrawn
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