CN116599434B - 一种可调节的光伏设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了光伏设备技术领域的一种可调节的光伏设备，包括底座，底座固定套接有半圆形块和半圆形的涡轮，半圆形块和涡轮相互平行，半圆形块的外周设有半圆弧形的第一滑槽，第一滑槽滑动连接有安装座，安装座的底部固定连接有第一电机，第一电机的活动端固定套接有与涡轮配合使用的蜗杆；安装座转动连接有连接轴，连接轴固定连接有框架，框架的轴线和安装座的轴线垂直，框架固定安装有光伏板，框架的顶部转动连接有卷轴，框架固定设有驱动卷轴转动的第二电机，卷轴绕有用于遮挡光伏板的遮挡布。本方案有效避免光伏板受到破坏，延长其使用寿命。

Description

一种可调节的光伏设备

技术领域

本发明涉及光伏设备技术领域，具体涉及一种可调节的光伏设备。

背景技术

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应，而将光能直接转变为电能的一种技术，主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。

太阳能光伏板大多不具备防护功能，尤其是碰到冰雹这种自然灾害时，更是容易造成破坏，现有技术通常是在太阳能光伏板的基础上加装了一层防护布进行防护，然而在实际应用中发现，大量冰雹堆集在防护布上对光伏板造成太大压力，也进一步影响防护布的防护功能，并且冰雹夹带的水分会通过防护布和光伏板之间的缝隙流入，进而对光伏板的运行造成影响。

发明内容

本发明意在提供一种可调节的光伏设备，以解决现有技术中大量冰雹堆集造成光伏板压坏的问题。

为了解决上述问题，本发明提供如下技术方案：

一种可调节的光伏设备，包括底座，底座固定套接有半圆形块和半圆形的涡轮，半圆形块的轴线和涡轮的轴线相互平行，半圆形块的外周壁设有半圆弧形的第一滑槽，第一滑槽滑动连接有安装座，安装座的底部固定连接有第一电机，第一电机的活动端固定套接有与涡轮配合使用的蜗杆；安装座的顶部转动连接有连接轴，连接轴固定连接有框架，框架的轴线和安装座的轴线垂直，框架固定安装有光伏板，框架的顶部转动连接有卷轴，框架固定设有驱动卷轴转动的第二电机，卷轴绕有用于完整遮挡光伏板的遮挡布，遮挡布远离卷轴的一端固定连接有滑动磁块，框架设有和光伏板沿伸方向平行的第二滑槽，滑动磁块和第二滑槽滑动连接，框架的底部设有与滑动磁块配合使用的固定磁块；还包括用于驱动框架摆动的驱动机构，驱动机构包括和连接轴固定套接的齿轮，底座固定设有第一气缸，第一气缸的活动端固定设有与齿轮配合使用的齿条；框架沿其轴线对称设有连接孔组，连接孔组包括位于同一竖直面的多个连接孔，每个连接孔均同轴滑动连接有连接杆，连接杆的一端固定套接有沿伸到光伏板边缘的顶板，每个连接孔组多个连接杆的另一端共同连接一块固定板，两侧固定板之间固定设有联动板，框架还固定设有第二气缸，第二气缸的活动端和联动板固定连接。

本发明的工作原理及有益效果：本方案中光伏板安装于框架上，初始时光伏板和框架均处于相较于竖直面倾斜的状态，则方便阳光照射在光伏板上进行发电，并且安装座和半圆弧形的第一滑槽滑动连接，而涡轮的轴线和半圆形块的轴线相互平行，安装座的底部固定设有第一电机，第一电机的活动端又固定套接有与涡轮配合使用的蜗杆，则通过第一电机驱动蜗杆正反转，涡杆在涡轮上滚动，从而带动安装座在半圆形块上来回滑动，从而改变安装座上框架的倾斜程度，即改变光伏板的倾斜角度，使得太阳光始终保持直射在光伏板上，提高光伏板的发电效率。

当发生冰雹时，此时先调整光伏板的角度，即通过第一电机和蜗杆、涡轮配合使得安座调整为水平状态，此时框架处于竖直状态，则光伏板也处于竖直状态，这样调整目的使光伏板处于竖直状态后，能够减少击打在光伏板上的冰雹数量，而少量的冰雹击打在光伏板上尽可能减小冲击力。此时启动第二电机，第二电机驱动卷轴反向转动，使得卷轴上的遮挡布脱离，并且遮挡布固定连接的滑动磁块又与第二滑槽滑动连接，则滑动磁块的向下拉动下，遮挡布朝向框架的底部移动，并且将光伏板完全覆盖，滑动磁块和固定磁块吸附在一起后，第二电机停止工作，冰雹直接击打在遮挡布上，遮挡布能够进行缓冲避免直接冰雹直接冲撞在光伏板上。

当遮挡布上积累了一定重量的冰雹后，为了避免冰雹积蓄的重量给光伏板造成较大的压力，同时冰雹融化的水通过遮挡布和光伏板之间的间隙流入，因为水的张力在光伏板和遮挡布之间形成水膜积蓄大量的水，这些水若不及时清理则对光伏板的工作造成影响。

由于框架对称设有连接孔组，连接孔组包括多个连接孔，每个连接孔均滑动连接有连接杆，连接杆的一端有固定设有顶板，此时顶板位于遮挡布和光伏板之间，而每个连接孔组多个连接杆的另一端共同连接一块固定板，两侧固定板之间固定设有联动板，框架还固定设有第二气缸，第二气缸的活动端和联动板固定连接。此时启动第二气缸工作，第二气缸拉起联动板，联动板又拉起固定板，固定板将多个连接杆朝向连接孔内部的方向顶入，连接杆则顶起顶板，顶板将该处遮挡布的边缘顶起，使其远离光伏板，从而破坏吸附在一起的水膜，使得水自然朝下流出并脱离框架和光伏板。

并且本方案中连接轴是和安装座转动连接的，而框架是和连接轴固定连接的，连接轴又固定套接有齿轮，启动第一气缸工作，第一气缸驱动齿条来回移动，则齿条通过齿轮驱动连接轴顺时针逆时针交替转动，则带动框架和光伏板顺时针逆时针快交替转动，则将遮挡布上的冰雹和水快速甩离，尤其配合顶板将遮挡布顶起，从而更好清理吸附在遮挡布和光伏板之间的水，有效延长光伏板的使用寿命。冰雹结束后，第一电机驱动卷轴将遮挡布卷起，重新调整光伏板处于倾斜状态。

本方案利用遮挡布遮挡光伏板，并且可以将光伏板调整为竖直状态，再使光伏板顺时针逆时针交替摆动清理冰雹和水，尤其配合顶板清理遮挡布和光伏板之间粘附的水分，通过以上措施有效避免光伏板受到破坏，延长其使用寿命。

进一步，所述半圆形块沿底座的轴线对称设置。这样设置可以对安装座的两侧进行有效限位，使其平稳滑动。

进一步，每个连接孔组的多个连接孔沿框架的轴线均匀间隔设置。这样设置可以有效顶起遮挡布，以便有效消除水膜。

进一步，所述安装座的顶部设有罩住齿轮、第一气缸和齿条的箱体。箱体设置将第一气缸、齿轮和齿条罩住，延长其使用寿命。

进一步，所述遮挡布的表面从上到下依次设有多个柔性的凸起条。柔性凸起条起到缓冲冲击力的目的。

进一步，所述第二滑槽贯穿框架。此时第二滑槽和连接孔均作为排水使用。

进一步，所述底座的底部设有万向轮。万向轮作为移动底座使用。

进一步，所述框架的背面固定设有挡板。挡板用于保护光伏板的背面，遮挡布保护光伏板的正面。

进一步，所述顶板包裹有橡胶层。

进一步，所述框架的顶部设有套筒，所述卷轴和第二电机均设置于套筒内部。

附图说明

图1为本发明中一种可调节的光伏设备的主视图；

图2为图1中安装座的左视图；

图3为图1光伏板处的局部放大示图；

图4为图1中遮挡布遮挡光伏板时的结构示意图；

图5为图4中框架的后视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：第一电机1、涡轮2、半圆形块3、第一滑槽4、安装座5、顶板6、框架7、第二滑槽8、第一气缸9、蜗杆10、底座11、安装槽12、连接轴13、齿轮14、齿条15、连接杆16、滑动磁块17、第二电机18、遮挡布19、卷轴20、固定磁块21、联动板22、固定板23、第二气缸24、光伏板25。

以下陈述中“左”、“右”、“上”、“下”等方位词均是基于图示的方位而言，实际中相应的结构若基于方位做同向改变保持相对位置不变的情况下，不影响方案的实施。

实施例：一种可调节的光伏设备，如图1和图2所示，包括底座11，底座11的左侧和右侧固定套接有对称的半圆形块3，半圆形块3的外周壁设有半圆弧形的第一滑槽4，两侧第一滑槽4之间滑动连接有安装座5。底座11还固定套接位于两侧半圆形块3之间且半圆形的涡轮2。安装座5的底部固定连接有第一电机1，第一电机1的活动端固定套接有与涡轮2配合使用的蜗杆10。

如图3所示，安装座5的顶部转动连接有连接轴13，连接轴13固定连接有框架7，框架7的轴线和安装座5的轴线垂直。框架7固定安装有光伏板25，框架7的顶部设有安装槽12，安装槽12固定连接有第二电机18，第二电机18的活动端驱动有卷轴20，卷轴20绕有用于遮挡光伏板25的遮挡布19，遮挡布19的底部固定连接有滑动磁块17，框架7的右侧设有供滑动磁块17竖直滑动的第二滑槽8，框架7的底部固定设有与滑动磁块17配合使用的固定磁块21。

如图5所示，还包括用于驱动框架7摆动的驱动机构，驱动机构包括和连接轴13固定套接的齿轮14，底座11固定设有第一气缸9，第一气缸9的活动端固定设有与齿轮14配合使用的齿条15；框架7的左侧设有连接孔组，连接孔组包括位于同一竖直面且均匀间隔的4个连接孔，每个连接孔均滑动连接有连接杆16，每根连接杆16均固定套接有沿伸到光伏板25边缘的顶板6，4根连接杆16的另一端共同连接一块固定板23，固定板23固定设有联动板22，框架7还固定设有第二气缸24，第二气缸24的活动端和联动板22固定连接。

如图1所示，本方案中光伏板25安装于框架7上，初始时光伏板25和框架7均处于相较于竖直面倾斜的状态，则方便阳光照射在光伏板25上进行发电，并且安装座5和第一滑槽4滑动连接，而涡轮2和半圆形块3相互平行，安装座5的底部固定设有第一电机1，第一电机1的活动端又固定套接有与涡轮2配合使用的蜗杆10，则通过第一电机1驱动蜗杆10正反转，使涡杆在涡轮2上来回滚动，从而带动安装座5在半圆形块3上滑动，从而改变安装座5上框架7的倾斜程度，即改变光伏板25的倾斜角度，使得太阳光始终保持直射在光伏板25上，提高光伏板25的发电效率。

如图4所示，当发生冰雹时，此时先调整光伏板25的角度，即通过第一电机1和蜗杆10、涡轮2配合使得安装座5调整为水平状态，此时框架7处于竖直状态，则光伏板25也处于竖直状态，这样调整目的是使光伏板25处于竖直状态后，能够减少击打在光伏板25上的冰雹数量，而少量的冰雹击打在光伏板25上尽可能减小冲击力。此时启动第二电机18，第二电机18驱动卷轴20反向转动，使得卷轴20上的遮挡布19脱离，并且遮挡布19固定连接的滑动磁块17又与第二滑槽8滑动连接，则滑动磁块17的向下拉动下，遮挡布19朝向框架7的底部移动，第二滑槽8限定滑动磁块17的滑动轨迹，遮挡布19将光伏板25和顶板6覆盖，滑动磁块17和固定磁块21吸附在一起后，第二电机18停止工作，冰雹直接击打在遮挡布19上，遮挡布19能够进行缓冲，避免冰雹直接击打在光伏板25上。

当遮挡布19积累了一定重量的冰雹后，为了避免冰雹积蓄过多给光伏板25造成较大的压力，并且冰雹融化的水通过遮挡布19和光伏板25之间的间隙流入，因为水的张力在遮挡布19和光伏板25之间形成水膜积蓄大量的水，这些水若不及时清理则对光伏板25的工作造成影响。

如图5所示，由于框架7的左侧设有连接孔组，连接孔组包括4个连接孔，每个连接孔滑动连接有连接杆16，连接杆16固定设有顶板6，此时顶板6位于遮挡布19和光伏板25之间，而连接孔组4个连接杆16的另一端共同连接一块固定板23，固定板23固定设有联动板22，框架7还固定设有第二气缸24，第二气缸24的活动端和联动板22固定连接。此时启动第二气缸24工作，第二气缸24朝向光伏板25的方向拉起联动板22，联动板22又拉起固定板23，固定板23将4个连接杆16朝向连接孔内部的方向顶入，连接杆16则顶起顶板6，顶板6将该处遮挡布19的边缘顶起使其远离光伏板25，从而破坏吸附在一起的水膜，使得水自然朝下流出并脱离框架7和光伏板25。

并且本方案中连接轴13是和安装座5转动连接的，而框架7是和连接轴13固定连接的，连接轴13又固定套接有齿轮14，启动第一气缸9工作，第一气缸9驱动齿条15来回移动，则齿条15通过齿轮14驱动连接轴13顺时针逆时针交替转动，则带动框架7和光伏板25顺时针逆时针快交替转动，则将遮挡布19上的冰雹和水快速甩离，尤其配合顶板6将遮挡布19顶起，从而更好清理吸附在遮挡布19和光伏板25之间的水，有效延长光伏板25的使用寿命。冰雹结束后，第一电机1驱动卷轴20将遮挡布19卷起，重新调整光伏板25处于倾斜状态。

Claims (10)

1.一种可调节的光伏设备，其特征在于：包括底座，底座固定套接有半圆形块和半圆形的涡轮，半圆形块的轴线和涡轮的轴线相互平行，半圆形块的外周壁设有半圆弧形的第一滑槽，第一滑槽滑动连接有安装座，安装座的底部固定连接有第一电机，第一电机的活动端固定套接有与涡轮配合使用的蜗杆；安装座的顶部转动连接有连接轴，连接轴固定连接有框架，框架的轴线和安装座的轴线垂直，框架固定安装有光伏板，框架的顶部转动连接有卷轴，框架固定设有驱动卷轴转动的第二电机，卷轴绕有用于完整遮挡光伏板的遮挡布，遮挡布远离卷轴的一端固定连接有滑动磁块，框架设有和光伏板沿伸方向平行的第二滑槽，滑动磁块和第二滑槽滑动连接，框架的底部设有与滑动磁块配合使用的固定磁块；还包括用于驱动框架摆动的驱动机构，驱动机构包括和连接轴固定套接的齿轮，底座固定设有第一气缸，第一气缸的活动端固定设有与齿轮配合使用的齿条；框架沿其轴线对称设有连接孔组，连接孔组包括位于同一竖直面的多个连接孔，每个连接孔均同轴滑动连接有连接杆，连接杆的一端固定套接有沿伸到光伏板边缘的顶板，多个连接杆的另一端共同连接一块固定板，两侧固定板之间固定设有联动板，框架还固定设有第二气缸，第二气缸的活动端和联动板固定连接。

2.根据权利要求1所述的可调节的光伏设备，其特征在于：所述半圆形块沿底座的轴线对称设置。

3.根据权利要求2所述的可调节的光伏设备，其特征在于：每个连接孔组的多个连接孔沿框架的轴线均匀间隔设置。

4.根据权利要求3所述的可调节的光伏设备，其特征在于：所述安装座的顶部设有罩住齿轮、第一气缸和齿条的箱体。

5.根据权利要求4所述的可调节的光伏设备，其特征在于：所述遮挡布的表面从上到下依次设有多个柔性的凸起条。

6.根据权利要求1～5任一项所述的可调节的光伏设备，其特征在于：所述第二滑槽贯穿框架。

7.根据权利要求6所述的可调节的光伏设备，其特征在于：所述底座的底部设有万向轮。

8.根据权利要求7所述的可调节的光伏设备，其特征在于：所述框架的背面固定设有挡板。

9.根据权利要求8所述的可调节的光伏设备，其特征在于：所述顶板包裹有橡胶层。

10.根据权利要求9所述的可调节的光伏设备，其特征在于：所述框架的顶部设有套筒，所述卷轴和第二电机均设置于套筒内部。