CN116707416B - 一种自调节型户外太阳能电源系统及其应用方式 - Google Patents

一种自调节型户外太阳能电源系统及其应用方式 Download PDF

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Abstract

本发明提供了应用于太阳能发电电源领域的一种自调节型户外太阳能电源系统，其特征在于，包括：箱体和支撑模块、发电模块，设置在支撑模块上，且用于进行光伏发电锁定模块，设置支撑模块上，用于将发电模块进行固定或释放；能源储存输出模块，设置在箱体内，用于存储发电模块产生的电能，同时用于将方向识别模块，设置在箱体上，被构造成识别太阳朝向从而辅助调整装置的朝向；控制模块，设置在箱体上，与发电模块、锁定模块、能源储存输出模块和方向识别模块通讯连接。

Description

一种自调节型户外太阳能电源系统及其应用方式
技术领域
本发明涉及太阳能发电电源领域，尤其涉及一种自调节型户外太阳能电源系统及其应用方式。
背景技术
前常规的中小型户外移动电源多使用汽油、柴油发电机组或者移动电源车，在工程作业、建筑施工、野外勘探、抢险救灾、突发事件、影视拍摄和军事保障等环境中有较多的实际应用需求。但是，汽油、柴油发电机组不宜连续使用，连续工作超过12小时，输出功率会严重降低，另外运行过程会产生一定的噪音污染和空气污染。而移动电源车属于特种专业车，一般用于24KVA 500KVA的容量需求，通常需要专门定制，需要较多的资金支持。
在一些小型应用上，比如场馆照明、家庭用电、道路的施工照明、应急抢险、应急供电能场所，依靠大型的并网光伏发电系统是不现实的，也是不经济的。而在军用、矿山等领域，大都需要柴油驱动的照明灯来解决野外照明问题，但这些地方，受地域、环境、维护等条件影响，不可能建造大的光伏发电系统，只能使用可移动式的小型光伏发电系统。然而，上述光伏发电系统提供的电能需要靠燃油等原料转化，这样需要将大量的原料运输到野外或矿场等地，会大量的人力物力。并且这样转化为电能不能储存，这样在一时电能用不完的情况下，会浪费原料。
太阳能作为可再生的清洁能源，其储量的无限性、存在的普遍性、应用的清洁性以及利用的经济性，越来越被人们所青睐。积极开发太阳能，成为主要的清洁能源。
发明内容
本发明的目的在于，针对在所存在的不足，提出了。
为了克服现有技术的不足，本发明采用如下技术方案：
一种自调节型户外太阳能电源系统，包括：箱体和支撑模块，还包括：
发电模块，设置在支撑模块上，且用于进行光伏发电
锁定模块，设置支撑模块上，用于将发电模块进行固定或释放；
能源储存输出模块，设置在箱体内，用于存储发电模块产生的电能，同时用于将方向识别模块，设置在箱体上，被构造成识别太阳朝向从而辅助调整装置的朝向；
控制模块，设置在箱体上，与发电模块、锁定模块、能源储存输出模块和方向识别模块通讯连接；
所述控制模块还设置有触控显示屏、分析模块与计时单元，所述触控显示屏设置在箱体上，所述分析模块被构造成接收到的信息进行处理与分析，所述计时单元用于计算调整时间间隔，
所述能源储存输出模块包括输入电路、蓄电池和输出电路，所述输入电路将蓄电池与发电模块电性连接，输出电路用于蓄电池与外接设备连接从而进行供电；
所述箱体的底部设置有移动轮机构，所述移动轮机构用于辅助带动箱体进行滚动移动；
所述方向识别模块包括转向提示单元，所述转向提示单元包括多个光照亮度传感器，所述光照亮度传感器设置于箱体的各个侧面上，且被共构造成接收箱体不同方向的光照强度信息，且将接收到的光照强度信息发送至控制模块进行分析；
所述支撑模块包括活动支撑杆、限位折叠杆，所述活动支撑杆转动设置在所述箱体上，所述限位折叠杆的一端与箱体转动连接，另一端与活动支撑杆转动连接；
所述发电模块包括安装板和太阳能发电板，所述安装板通过安装轴转动设置在所述支撑模块上，所述太阳能发电板平铺设置在安装板上，且与能源储存输出模块电性连接，太阳能发电板用于进行将太阳能转换为电能；
所述锁定模块包括转盘、锁定吸盘、驱动机构，所述转盘固定设置在安装板上，所述锁定吸盘设置在安装架上，且被构造成通过控制将转盘进行固定或释放。
所述电源系统的应用方法，包括：
S1放置，将装置放置在户外后可接受阳光的平地上；
S2对位分析，通过在触控显示屏上选择“定位”功能，经过转向提示单元进行收集阳光强度信息与控制模块的分析后，通过触控显示屏同时显示实际朝向与目标朝向，使用者旋转箱体从而使得触控显示屏中的实际朝向与目标朝向重合后，则判定为对位完成；
S3升起，使用者通过提起手把进行拉起安装板进行升起，此时锁定模块保持将安装板锁定，此时安装板的长段的一端位于高点，短段的一端位于低点，此时太阳能发电板运作进行发电；
S4角度自调节，同时触控显示屏选择自调节模式，然后控制模块根据光照影响因素进行设定调整时间间隔，到达调整时间后，控制锁定模块解除对安装板的锁定，使得安装板由于自身重心与支撑点不重合从而发生转动，当角度传感器识别到安装板转动至设定角度后，控制模块控制锁定模块重新将安装板进行锁定，则为完成一个调整流程，重复步骤S4直至安装板不能再转动或控制停止自调节模式；
S5结束与收起，在触控显示屏上选择“结束发电”指令后，控制模块控制断开发电模块与能源储存输出模块的连接，同时进行关闭锁定模块的锁定，然后使用者解除卡扣杆的锁定后将安装板进行放下，最后收起装置。
附图说明
从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的另一实施方式的结构示意图。
图3为本发明的光伏模块与控制模块和能源储存输出模块的结构示意框图。
图4为本发明的显示触控屏显示朝向关系时的示意图。
图中：1箱体、2支撑模块、3发电模块、4能源储存输出模块、5方向识别模块、6控制模块。
具体实施方式
为了使得本发明的目的.技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统.方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统.方法.特征和优点都包括在本说明书内.包括在本发明的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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组件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例一。
如图1至图4所示，一种自调节型户外太阳能电源系统，包括：箱体1和支撑模块2，还包括：
发电模块3，设置在支撑模块上，且用于进行光伏发电；
锁定模块，设置支撑模块上，用于将发电模块进行固定或释放；
能源储存输出模块4，设置在箱体内，用于存储发电模块产生的电能，同时用于将
方向识别模块5，设置在箱体上，被构造成识别太阳朝向从而辅助调整装置的朝向；
控制模块6，设置在箱体上，与发电模块、锁定模块、能源储存输出模块和方向识别模块通讯连接；
所述控制模块还设置有触控显示屏、分析模块与计时单元，所述触控显示屏设置在箱体上，所述分析模块被构造成接收到的信息进行处理与分析，所述计时单元用于计算调整时间间隔；
所述能源储存输出模块包括输入电路、蓄电池和输出电路，所述输入电路将蓄电池与发电模块电性连接，输出电路用于蓄电池与外接设备连接从而进行供电；
所述箱体的底部设置有移动轮机构，所述移动轮机构用于辅助带动箱体进行滚动移动；
所述方向识别模块包括转向提示单元，所述转向提示单元包括多个光照亮度传感器，所述光照亮度传感器设置于箱体的各个侧面上，且被共构造成接收箱体不同方向的光照强度信息，且将接收到的光照强度信息发送至控制模块进行分析；
所述支撑模块包括活动支撑杆、限位折叠杆，所述活动支撑杆转动设置在所述箱体上，所述限位折叠杆的一端与箱体转动连接，另一端与活动支撑杆转动连接；
所述发电模块包括安装板和太阳能发电板，所述安装板通过安装轴转动设置在所述支撑模块上，所述太阳能发电板平铺设置在安装板上，且与能源储存输出模块电性连接，太阳能发电板用于进行将太阳能转换为电能；
所述锁定模块包括转盘、锁定吸盘、驱动机构，所述转盘固定设置在安装板上，所述锁定吸盘设置在安装架上，且被构造成通过控制将转盘进行固定或释放。
实施例二，本实施例为上述实施例的进一步描述应当理解本实施例包括前述全部技术特征并作进一步具体描述：
一种自调节型户外太阳能电源系统，包括：箱体和支撑模块，还包括：
发电模块，设置在支撑模块上，且用于进行光伏发电；
锁定模块，设置支撑模块上，用于将发电模块进行固定或释放；
能源储存输出模块，设置在箱体内，用于存储发电模块产生的电能，同时用于将方向识别模块，设置在箱体上，被构造成识别太阳朝向从而辅助调整装置的朝向；
控制模块，设置在箱体上，与发电模块、锁定模块、能源储存输出模块和方向识别模块通讯连接；
所述控制模块还设置有触控显示屏、分析模块与计时单元，所述触控显示屏设置在箱体上，所述分析模块被构造成接收到的信息进行处理与分析，所述计时单元用于计算调整时间间隔；
所述能源储存输出模块包括输入电路、蓄电池和输出电路，所述输入电路将蓄电池与发电模块电性连接，输出电路用于蓄电池与外接设备连接从而进行供电；
所述箱体的底部设置有移动轮机构，所述移动轮机构用于辅助带动箱体进行滚动移动；
所述移动轮机构包括旋转座和万向脚轮，所述箱体的底部设置有第一容纳槽，所述旋转座转动设置在第一容纳槽内，所述万向脚轮设置在所述旋转座上；
所述旋转座还上设置有锁定机构，所述锁定机构用于将旋转座进行锁定从而避免在脚轮运动时旋转座发生；
所述箱体的底部还设置有垫脚；
所述方向识别模块包括转向提示单元，所述转向提示单元包括多个光照亮度传感器，所述光照亮度传感器设置于箱体的各个侧面上，且被共构造成接收箱体不同方向的光照强度信息，且将接收到的光照强度信息发送至控制模块进行分析；
所述支撑模块包括活动支撑杆、限位折叠杆，所述活动支撑杆转动设置在所述箱体上，所述限位折叠杆的一端与箱体转动连接，另一端与活动支撑杆转动连接，所述限位折叠杆被构造成当活动支撑杆的转动至竖直状态时，所述限位折叠杆的延伸至极限状态；
所述限位折叠杆包括相互铰接的第一节杆和第二节杆；
所述第一节杆上还设置有卡扣杆，所述第二节杆设置有与卡扣杆匹配的卡扣槽，且被构造成当第一节杆与第二节杆处于完全张开状态时，将卡扣杆扣入卡扣槽从而将第一节杆与第二节杆进行固定；
所述箱体的顶部设置有第二收纳槽；当支撑模块处于合起状态时将收进第二收纳槽中以减少整体占用空间，同时使得收缩时的安装板可平铺在箱体的顶部；
所述发电模块包括安装板和太阳能发电板，所述安装板通过安装轴转动设置在所述支撑模块上，所述太阳能发电板平铺设置在安装板上，且与能源储存输出模块电性连接，太阳能发电板用于进行将太阳能转换为电能；
当安装板处于水平状态时，所述安装板的中心线与安装轴的轴线的位置不重合，以安装轴的轴线将安装板进行划分安装板的两段分别定义为长段和短段；
所述锁定模块包括转盘、锁定吸盘、驱动机构，所述转盘固定设置在安装板上，所述锁定吸盘设置在安装架上，且被构造成通过控制将转盘进行固定或释放；
所述锁定模块还设置有角度传感器，所述角度传感器被构造成识别安装架的旋转角度；
所述安装板与支撑模块之间还设置有阻力垫片，所述阻力垫片用于提升安装板与支撑模块之间的转动阻力；
实施例三，本实施例为上述实施例的进一步描述应当理解本实施例包括前述全部技术特征并作进一步具体描述：
所述电源系统的应用方法，包括：
S1放置，将装置放置在户外后可接受阳光的平地上；
S2对位分析，通过在触控显示屏上选择“定位”功能，经过转向提示单元进行收集阳光强度信息与控制模块的分析后，通过触控显示屏同时显示实际朝向与目标朝向，使用者旋转箱体从而使得触控显示屏中的实际朝向与目标朝向重合后，则判定为对位完成；
所述转向提示单元进行收集阳光强度信息与控制模块的分析，具体分析方式为，控制模块接收到各个光照亮度传感器收集到的光照强度信息，且按环绕顺序将各个收集到的光照强度信息依次标记为H1，H2，H3....Hn...Hm,则各个光照亮度传感器的位置角度关系依次为D1，D2，D3....Dn...Dm单位为∠°；
查找强度最大值Hmax＝(H1，H2，H3....Hn...Hm)；
统计最大值个数COUNT.Hmax＝S，其中目标角度位置d与最大值个数S存在以下关系：
其中DMAXn为强度最大值对应的光照亮度传感器位置角度，所以DMAX1和DMAX2则分别为两个强度最大值对应的光照亮度传感器位置角度；
S3升起，使用者通过提起手把进行拉起安装板进行升起，此时锁定模块保持将安装板锁定，此时安装板的长段的一端位于高点，短段的一端位于低点，此时太阳能发电板运作进行发电；
S4角度自调节，同时触控显示屏选择自调节模式，然后控制模块根据光照影响因素进行设定调整时间间隔，到达调整时间后，控制锁定模块解除对安装板的锁定，使得安装板由于自身重心与支撑点不重合从而发生转动，当角度传感器识别到安装板转动至设定角度后，控制模块控制锁定模块重新将安装板进行锁定，则为完成一个调整流程，重复步骤S4直至安装板不能再转动或控制停止自调节模式；
所述然后控制模块设定调整时间间隔，具体的光照影响因素包括但不限于：地区位置与天气因素；
控制模块实时监测发电模块的发电功率，当安装板在该角度的最高功率刷新时，控制调整时间进行重新进行；
S5结束与收起，在触控显示屏上选择“结束发电”指令后，控制模块控制断开发电模块与能源储存输出模块的连接，同时进行关闭锁定模块的锁定，然后使用者解除卡扣杆的锁定后将安装板进行放下，最后收起装置。
虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法，系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略，替换或添加各种过程或组件。例如，在替代配置中，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法，和/或可以添加，省略和/或组合各种部件。而且，关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合，如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外，随着技术发展其中的元素可以更新，即许多元素是示例，并不限制本公开或权利要求的范围。
在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如，已经示出了众所周知的电路，过程，算法，结构和技术而没有不必要的细节，以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置，并且不限制权利要求的范围，适用性或配置。相反，前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。
综上，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (4)

1.一种自调节型户外太阳能电源系统，其特征在于，包括：箱体和支撑模块，还包括：
发电模块，设置在支撑模块上，且用于进行光伏发电；
锁定模块，设置支撑模块上，用于将发电模块进行固定或释放；
能源储存输出模块，设置在箱体内，用于存储发电模块产生的电能，同时用于将方向识别模块，设置在箱体上，被构造成识别太阳朝向从而辅助调整装置的朝向；
控制模块，设置在箱体上，与发电模块、锁定模块、能源储存输出模块和方向识别模块通讯连接；
所述控制模块还设置有触控显示屏、分析模块与计时单元，所述触控显示屏设置在箱体上，所述分析模块被构造成接收到的信息进行处理与分析，所述计时单元用于计算调整时间间隔；
所述能源储存输出模块包括输入电路、蓄电池和输出电路，所述输入电路将蓄电池与发电模块电性连接，输出电路用于蓄电池与外接设备连接从而进行供电；
所述方向识别模块包括转向提示单元，所述转向提示单元包括多个光照亮度传感器，所述光照亮度传感器设置于箱体的各个侧面上，且被共构造成接收箱体不同方向的光照强度信息，且将接收到的光照强度信息发送至控制模块进行分析；
所述支撑模块包括活动支撑杆、限位折叠杆，所述活动支撑杆转动设置在所述箱体上，所述限位折叠杆的一端与箱体转动连接，另一端与活动支撑杆转动连接；
所述限位折叠杆包括相互铰接的第一节杆和第二节杆；
所述第一节杆上还设置有卡扣杆，所述第二节杆设置有与卡扣杆匹配的卡扣槽，且被构造成当第一节杆与第二节杆处于完全张开状态时，将卡扣杆扣入卡扣槽从而将第一节杆与第二节杆进行固定；
所述发电模块包括安装板和太阳能发电板，所述安装板通过安装轴转动设置在所述支撑模块上，所述太阳能发电板平铺设置在安装板上，且与能源储存输出模块电性连接，太阳能发电板用于进行将太阳能转换为电能；
所述锁定模块包括转盘、锁定吸盘、驱动机构，所述转盘固定设置在安装板上，所述锁定吸盘设置在安装架上，且被构造成通过控制将转盘进行固定或释放；
当安装板处于水平状态时，所述安装板的中心线与安装轴的轴线的位置不重合，以安装轴的轴线将安装板进行划分安装板的两段分别定义为长段和短段；
所述锁定模块包括转盘、锁定吸盘、驱动机构，所述转盘固定设置在安装板上，所述锁定吸盘设置在安装架上，且被构造成通过控制将转盘进行固定或释放；
所述锁定模块还设置有角度传感器，所述角度传感器被构造成识别安装架的旋转角度；
所述安装板与支撑模块之间还设置有阻力垫片，所述阻力垫片用于提升安装板与支撑模块之间的转动阻力。
2.如权利要求1所述的一种自调节型户外太阳能电源系统，其特征在于，所述箱体的底部设置有移动轮机构，所述移动轮机构用于辅助带动箱体进行滚动移动。
3.如权利要求1至2任一项所述的一种自调节型户外太阳能电源系统的应用方式，其特征在于，所述电源系统的应用方法，包括：
S1放置，将装置放置在户外后可接受阳光的平地上；
S2对位分析，通过在触控显示屏上选择“定位”功能，经过转向提示单元进行收集阳光强度信息与控制模块的分析后，通过触控显示屏同时显示实际朝向与目标朝向，使用者旋转箱体从而使得触控显示屏中的实际朝向与目标朝向重合后，则判定为对位完成；
S3升起，使用者通过提起手把进行拉起安装板进行升起，此时锁定模块保持将安装板锁定，此时安装板的长段的一端位于高点，短段的一端位于低点，此时太阳能发电板运作进行发电；
S4角度自调节，同时触控显示屏选择自调节模式，然后控制模块根据光照影响因素进行设定调整时间间隔，到达调整时间后，控制锁定模块解除对安装板的锁定，使得安装板由于自身重心与支撑点不重合从而发生转动，当角度传感器识别到安装板转动至设定角度后，控制模块控制锁定模块重新将安装板进行锁定，则为完成一个调整流程，重复步骤S4直至安装板不能再转动或控制停止自调节模式；
S5结束与收起，在触控显示屏上选择“结束发电”指令后，控制模块控制断开发电模块与能源储存输出模块的连接，同时进行关闭锁定模块的锁定，然后使用者解除卡扣杆的锁定后将安装板进行放下，最后收起装置。
4.如权利要求3所述的一种自调节型户外太阳能电源系统应用方式，其特征在于，所述转向提示单元进行收集阳光强度信息与控制模块的分析，具体分析方式为，控制模块接收到各个光照亮度传感器收集到的光照强度信息，且按环绕顺序将各个收集到的光照强度信息依次标记为H1，H2，H3....Hn...Hm,则各个光照亮度传感器的位置角度关系依次为D1，D2，D3....Dn...Dm单位为∠°；
查找强度最大值Hmax＝(H1，H2，H3....Hn...Hm)；
统计最大值个数COUNT.Hmax＝S，其中目标角度位置d与最大值个数S存在以下关系：
其中DMAXn为强度最大值对应的光照亮度传感器位置角度，所以DMAX1和DMAX2则分别为两个强度最大值对应的光照亮度传感器位置角度。
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