CN207706094U - 智能移动折叠式太阳能发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了智能移动折叠式太阳能发电系统，属于发电系统，其结构包括框架、万向轮、电池、逆变器、太阳能板、头部骨架、太阳能板移动驱动机构、太阳能板伸展驱动机构、太阳能板倾斜驱动机构和太阳能板旋转驱动机构，框架下部设置有万向轮，太阳能板包括四个，分别设置在头部骨架的外侧四周，且其上部分别与头部骨架相铰接，头部骨架的下部设置有太阳能板移动驱动机构，太阳能板移动驱动机构的下部设置有太阳能板旋转驱动机构，头部骨架的上部设置有太阳能板伸展驱动机构，太阳能板倾斜驱动机构设置在头部骨架与太阳能板移动驱动机构之间。本实用新型解决了偏远环境中的人群急需移动可持续用电的需求。

Description

智能移动折叠式太阳能发电系统

技术领域

本实用新型涉及一种发电系统，尤其是一种智能移动折叠式太阳能发电系统。

背景技术

当今世界，煤炭、石油等化石能源频频告急，环境污染问题日益严峻。而太阳能作为最具潜力的、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，大力发展光伏发电，在全球范围得到了空前重视，已列为各国可持续发展的国策。然而，当今太阳能的开发利用都是沿着“高”与“大”的方向发展。但是在日常的社会实践中因得不到电力供应的偏远环境还是大量存在的，如养蜂人、牧民、边防战士、长期野外旅行者的供热与供电，这些偏远环境的用电存在困难。

实用新型内容

本实用新型的技术任务是针对上述现有技术中的不足提供一种智能移动折叠式太阳能发电系统，该智能移动折叠式太阳能发电系统解决了偏远环境中的人群急需移动可持续用电的需求。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：它包括框架、万向轮、电池、逆变器、太阳能板、头部骨架、太阳能板移动驱动机构、太阳能板伸展驱动机构、太阳能板倾斜驱动机构和太阳能板旋转驱动机构，所述的框架下部设置有万向轮，所述的电池、逆变器、太阳能板、头部骨架、太阳能板移动驱动机构、太阳能板伸展驱动机构、太阳能板倾斜驱动机构和太阳能板旋转驱动机构分别设置在框架内，所述的太阳能板包括四个，分别设置在头部骨架的外侧四周，且其上部分别与头部骨架相铰接，头部骨架的下部设置有太阳能板移动驱动机构，太阳能板移动驱动机构的下部设置有太阳能板旋转驱动机构，头部骨架的上部设置有太阳能板伸展驱动机构，所述的太阳能板倾斜驱动机构设置在头部骨架与太阳能板移动驱动机构之间，所述的太阳能板与控制器电联接，控制器分别与电池和逆变器电联接，所述的控制器设置在框架的外部，所述的太阳能板移动驱动机构、太阳能板伸展驱动机构、太阳能板倾斜驱动机构和太阳能板旋转驱动机构分别与单片机电联接。

所述的太阳能板移动驱动机构包括移动电动推杆，移动电动推杆的下部与太阳能板旋转驱动机构相连，上部与太阳能板倾斜驱动机构相连。

所述的太阳能板旋转驱动机构包括旋转驱动电机、固定架、第一齿轮、第二齿轮和角度传感器，所述的旋转驱动电机的电机轴通过基座与移动电动推杆相连，移动电动推杆的上部穿过固定架，固定架上部设置有相互啮合的第一齿轮和第二齿轮，所述的第一齿轮固定在移动电动推杆的外圆上，第二齿轮放置于固定架上，且第二齿轮内设置有角度传感器。

所述的太阳能板移动驱动机构还包括雷达距离传感器，所述的雷达距离传感器设置在固定架上。

所述的太阳能板伸展驱动机构包括伸展驱动电机、旋转架82、第一柔性钢索和太阳能板连接杆，所述的伸展驱动电机设置在头部骨架的上部，伸展驱动电机的电机轴上设置有旋转架82，每个太阳能板的顶部中间位置分别设置有太阳能板连接杆，每个太阳能板连接杆分别通过第一柔性钢索与伸展驱动电机上部的旋转架82相连。

每个所述的太阳能板分别包括方形太阳能板体和三角形太阳能板体，所述的三角形太阳能板体分别包括两个，且对称设置在方形太阳能板体的内侧，每两个三角形太阳能板体分别通过侧翼伸展驱动机构与方形太阳能板体相连。

每个所述的侧翼伸展驱动机构分别包括直流电机、驱动轮、第二柔性钢索、连杆、上部定滑轮、下部定滑轮、竖向滑块、横向滑板、连接轴、连接螺母，所述的方形太阳能板体的上部和下部的中间位置处分别开有孔，上部的孔内设置有上部定滑轮，下部的孔内设置有下部定滑轮，所述的方形太阳能板体的内侧竖直方向上设置有竖向滑槽，水平方向上设置有水平滑槽，所述的竖向滑槽内设置有竖向滑块，水平滑槽的两端分别设置有横向滑板，所述的横向滑板分别与三角形太阳能板体相固定，所述的竖向滑块与连接轴相连接，连接轴上铰接有连杆，连杆外侧的连接轴上设置有连接螺母，连杆的下部两端分别与三角形太阳能板体的中部相铰接，每个方形太阳能板体的内侧上部分别固定有直流电机，直流电机的电机轴上设置有驱动轮，第二柔性钢索依次穿过驱动轮、上部定滑轮、下部定滑轮和连接螺母形成一封闭环形。

其中一个方形太阳能板体的内侧设置有两个限位开关传感器，一个限位开关传感器位于方形太阳能板体下部中间位置，另一个限位开关传感器位于方形太阳能板体下部的一侧。

所述的太阳能板倾斜驱动机构包括水平连接板、轴承座、旋转轴、旋转轴连接座和倾斜电动推杆，所述的水平连接板的下部与太阳能板移动驱动机构相连，水平连接板的上部两侧分别设置有轴承座，两个轴承座内设置有旋转轴，旋转轴上设置有旋转轴连接座，旋转轴连接座的上部与头部骨架相固定，所述的旋转轴一侧的水平连接板上部设置有倾斜电动推杆，所述的倾斜电动推杆的顶部与头部骨架相连。

所述的框架外设置有光敏传感器，光敏传感器与单片机电联接。

所述的框架的上部设置有上盖。

所述的电池包括四个，均匀设置在框架内的下部。

本实用新型的智能移动折叠式太阳能发电系统和现有技术相比，具有以下突出的有益效果：

通过底部万向轮，便携移动；

智能追踪太阳，受光面积大，保持太阳光垂直入射至太阳能板；

可多层折叠，减少整体面积；

可收缩至框架内，保护太阳能板。

附图说明

附图1是智能移动折叠式太阳能发电系统的立体图；

附图2是智能移动折叠式太阳能发电系统打开上盖后的立体图；

附图3是智能移动折叠式太阳能发电系统去除框架和上盖后的立体图；

附图4是智能移动折叠式太阳能发电系统展开后的立体图；

附图5是太阳能板、头部骨架、太阳能板伸展驱动机构、太阳能板移动驱动机构和太阳能板旋转驱动机构连接示意图；

附图6是太阳能板倾斜驱动机构与头部骨架连接的立体图；

附图7是太阳能板、侧翼伸展驱动机构、头部骨架和太阳能板倾斜驱动机构连接的立体图；

附图8是太阳能板与太阳能板伸展驱动机构连接的立体图；

附图9是单个太阳能板与太阳能板伸展驱动机构连接的立体图一；

附图10是单个太阳能板与太阳能板伸展驱动机构连接的立体图二；

附图11是三角形太阳能板体折叠后的示意图；

附图标记说明：

1、框架，2、万向轮，3、电池，4、逆变器，5、太阳能板，51、方形太阳能板体，511、竖向滑槽，512、水平滑槽，52、三角形太阳能板体，6、头部骨架，7、太阳能板移动驱动机构，71、移动电动推杆，72、雷达距离传感器，8、太阳能板伸展驱动机构，81、伸展驱动电机，82、旋转架，83、第一柔性钢索，84、太阳能板连接杆，9、太阳能板倾斜驱动机构，91、水平连接板，92、轴承座，93、旋转轴，94、旋转轴连接座，95、倾斜电动推杆，10、太阳能板旋转驱动机构，101、旋转驱动电机，102、固定架，103、第一齿轮，104、第二齿轮，105、角度传感器，106、基座，11、控制器，12、侧翼伸展驱动机构，121、直流电机，122、驱动轮，123、第二柔性钢索，124、连杆，125、上部定滑轮，126、下部定滑轮，127、竖向滑块，128、横向滑板，129、连接轴，1210、连接螺母，1211、限位开关传感器，13、上盖。

具体实施方式

参照说明书附图1至附图11对本实用新型的智能移动折叠式太阳能发电系统作以下详细地说明。

本实用新型的智能移动折叠式太阳能发电系统，其结构包括框架1、万向轮2、电池3、逆变器4、太阳能板5、头部骨架6、太阳能板移动驱动机构7、太阳能板伸展驱动机构8、太阳能板倾斜驱动机构9和太阳能板旋转驱动机构10，所述的框架1下部设置有万向轮2，所述的电池3、逆变器4、太阳能板5、头部骨架6、太阳能板移动驱动机构7、太阳能板伸展驱动机构8、太阳能板倾斜驱动机构9和太阳能板旋转驱动机构10分别设置在框架1内，所述的太阳能板5包括四个，分别设置在头部骨架6的外侧四周，且其上部分别与头部骨架6相铰接，头部骨架6的下部设置有太阳能板移动驱动机构7，太阳能板移动驱动机构7的下部设置有太阳能板旋转驱动机构10，头部骨架6的上部设置有太阳能板伸展驱动机构8，所述的太阳能板倾斜驱动机构9设置在头部骨架6与太阳能板移动驱动机构7之间，所述的太阳能板5与控制器11电联接，控制器11分别与电池3和逆变器4电联接，所述的控制器11设置在框架1的外部，所述的太阳能板移动驱动机构7、太阳能板伸展驱动机构8、太阳能板倾斜驱动机构9和太阳能板旋转驱动机构10分别与单片机电联接。

该智能移动折叠式太阳能发电系统通过万向轮2实现移动；太阳能板移动驱动机构7带动太阳能板倾斜驱动机构9、头部骨架6及头部骨架6上的太阳能板5、太阳能板伸展驱动机构8一块上下移动，向上移动，将太阳能板5移出框架1，向下移动，使太阳能板5回位伸入框架1；太阳能板伸展驱动机构8带动太阳能板5打开与竖直方向成90度；通过太阳能板旋转驱动机构10和太阳能板倾斜驱动机构9控制太阳能板5的旋转及倾斜方向实现全天对太阳的跟踪。

所述的太阳能板移动驱动机构7包括移动电动推杆71，移动电动推杆71的下部与太阳能板旋转驱动机构10相连，上部与太阳能板倾斜驱动机构9相连。

所述的太阳能板旋转驱动机构10包括旋转驱动电机101、固定架102、第一齿轮103、第二齿轮104和角度传感器105，所述的旋转驱动电机101的电机轴通过基座106与移动电动推杆71相连，移动电动推杆71的上部穿过固定架102，固定架102上部设置有相互啮合的第一齿轮103和第二齿轮104，所述的第一齿轮103固定在移动电动推杆71的外圆上，第二齿轮104放置于固定架102上，且第二齿轮104内设置有角度传感器105。

通过旋转驱动电机101实现360度旋转。

所述的太阳能板移动驱动机构7还包括雷达距离传感器72，所述的雷达距离传感器72设置在固定架102上，控制移动电动推杆71的伸缩距离。

所述的太阳能板伸展驱动机构8包括伸展驱动电机81、旋转架82、第一柔性钢索83和太阳能板连接杆84，所述的伸展驱动电机81设置在头部骨架6的上部，伸展驱动电机81的电机轴上设置有旋转架82，每个太阳能板5的顶部中间位置分别设置有太阳能板连接杆84，每个太阳能板连接杆84分别通过第一柔性钢索83与伸展驱动电机81上部的旋转架82相连。

通过伸展驱动电机81的旋转带动四周太阳能板5的伸展与回落。

每个所述的太阳能板5分别包括方形太阳能板体51和三角形太阳能板体52，所述的三角形太阳能板体52分别包括两个，且对称设置在方形太阳能板体51的内侧，每两个三角形太阳能板体52分别通过侧翼伸展驱动机构12与方形太阳能板体51相连。

每个所述的侧翼伸展驱动机构12分别包括直流电机121、驱动轮122、第二柔性钢索123、连杆124、上部定滑轮125、下部定滑轮126、竖向滑块127、横向滑板128、连接轴129、连接螺母1210，所述的方形太阳能板体51的上部和下部的中间位置处分别开有孔，上部的孔内设置有上部定滑轮125，下部的孔内设置有下部定滑轮126，所述的方形太阳能板体51的内侧竖直方向上设置有竖向滑槽511，水平方向上设置有水平滑槽512，所述的竖向滑槽511内设置有竖向滑块127，水平滑槽512的两端分别设置有横向滑板128，所述的横向滑板128分别与三角形太阳能板体52相固定，所述的竖向滑块127与连接轴129相连接，连接轴129上铰接有连杆124，连杆124外侧的连接轴129上设置有连接螺母1210，连杆124的下部两端分别与三角形太阳能板体52的中部相铰接，每个方形太阳能板体51的内侧上部分别固定有直流电机121，直流电机121的电机轴上设置有驱动轮122，第二柔性钢索123依次穿过驱动轮122、上部定滑轮125、下部定滑轮126和连接螺母1210形成一封闭环形。

三角形太阳能板体52是通过4个直流电机121、驱动轮122、第二柔性钢索123、连杆124、上部定滑轮125、下部定滑轮126、竖向滑槽511和水平滑槽512的配合，靠直流电机121的正反转实现三角形太阳能板体52的折叠与展开。

其中一个方形太阳能板体51的内侧设置有两个限位开关传感器1211，一个限位开关传感器1211位于方形太阳能板体51下部中间位置，当三角形太阳能板体52收缩时，碰触到中间位置的限位开关传感器1211后停止；另一个限位开关传感器1211位于方形太阳能板体51下部的一侧，当三角形太阳能板体52展开时，碰触到侧边的限位开关传感器1211后停止。

所述的太阳能板倾斜驱动机构9包括水平连接板91、轴承座92、旋转轴93、旋转轴连接座94和倾斜电动推杆95，所述的水平连接板91的下部与太阳能板移动驱动机构7相连，水平连接板91的上部两侧分别设置有轴承座92，两个轴承座92内设置有旋转轴93，旋转轴93上设置有旋转轴连接座94，旋转轴连接座94的上部与头部骨架6相固定，所述的旋转轴93一侧的水平连接板91上部设置有倾斜电动推杆95，所述的倾斜电动推杆95的顶部与头部骨架6相连。

通过倾斜电动推杆95反向推动头部骨架6，实现180度的旋转。

所述的框架1外设置有光敏传感器，光敏传感器与单片机电联接。

所述的框架1的上部设置有上盖13。

所述的电池3包括四个，均匀设置在框架1内的下部。

启动太阳能板移动驱动机构7，移动电动推杆71启动，移动电动推杆71上升带动其上部的太阳能板倾斜驱动机构9、头部骨架6及头部骨架6上的太阳能板5、太阳能板伸展驱动机构8一块向上移动，距离由雷达距离传感器72控制，升到指定距离后停止，从而将太阳能板5移出框架1，此时头部骨架6上部的太阳能板伸展驱动机构8的伸展驱动电机81启动旋转，带动其上部的旋转架82旋转，旋转架82旋转带动第一柔性钢索83旋转，第一柔性钢索83旋转带动与其相连的太阳能板连接杆84和太阳能板5沿与头部骨架6铰接处为旋转中心向上伸展开，使太阳能板5与竖直方向形成90度，然后侧翼伸展驱动机构12启动，直流电机121旋转工作，直流电机121旋转带动驱动轮122旋转，驱动轮122旋转带动缠绕于其上的第二柔性钢索123移动，从而带动与第二柔性钢索123相固定的连接螺母1210移动，连接螺母1210带动连接轴129、与连接轴129固定的竖向滑块127和连杆124上部向下移动，从而使连杆124下部带动与其相连的横向滑板128沿水平滑槽512向外移动，从而使三角形太阳能板体52向外移动伸展开，三角形太阳能板体52碰触到方形太阳能板体51下部一侧的限位开关传感器1211后，直流电机121停止运行；光敏传感器收集太阳光数据，跟踪检测太阳的方位，将信号传给单片机，控制太阳能板旋转驱动机构10和太阳能板倾斜驱动机构9动作，使太阳能板5像向日葵一样跟随太阳转动；太阳能板旋转驱动机构10启动，旋转驱动电机101带动移动电动推杆71旋转，从而带动移动电动推杆71上部相固定的部件全部旋转，即带动太阳能板5旋转，通过与第一齿轮103相啮合的第二齿轮104内的角度传感器105实现精确测量，数据传给单片机；同时太阳能板倾斜驱动机构9的倾斜电动推杆95启动，推动头部骨架6带动太阳能板5一块倾斜，从而实现全天对太阳的跟踪，使太阳能板5受光面积大，保持太阳光垂直入射，更多的收集太阳光线。使用完后，将太阳能板5折叠收入框架1内，然后盖上上盖保护太阳能板5。

以上所列举的实施方式仅供理解本实用新型之用，并非是对本实用新型所描述的技术方案的限定，有关领域的普通技术人员，在权利要求所述技术方案的基础上，还可以作出多种变化或变形，所有等同的变化或变形都应涵盖在本实用新型的权利要求保护范围之内。本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.智能移动折叠式太阳能发电系统，其特征是：包括框架、万向轮、电池、逆变器、太阳能板、头部骨架、太阳能板移动驱动机构、太阳能板伸展驱动机构、太阳能板倾斜驱动机构和太阳能板旋转驱动机构，所述的框架下部设置有万向轮，所述的电池、逆变器、太阳能板、头部骨架、太阳能板移动驱动机构、太阳能板伸展驱动机构、太阳能板倾斜驱动机构和太阳能板旋转驱动机构分别设置在框架内，所述的太阳能板包括四个，分别设置在头部骨架的外侧四周，且其上部分别与头部骨架相铰接，头部骨架的下部设置有太阳能板移动驱动机构，太阳能板移动驱动机构的下部设置有太阳能板旋转驱动机构，头部骨架的上部设置有太阳能板伸展驱动机构，所述的太阳能板倾斜驱动机构设置在头部骨架与太阳能板移动驱动机构之间，所述的太阳能板与控制器电联接，控制器分别与电池和逆变器电联接，所述的控制器设置在框架的外部，所述的太阳能板移动驱动机构、太阳能板伸展驱动机构、太阳能板倾斜驱动机构和太阳能板旋转驱动机构分别与单片机电联接。

2.根据权利要求1所述的智能移动折叠式太阳能发电系统，其特征是：所述的太阳能板移动驱动机构包括移动电动推杆，移动电动推杆的下部与太阳能板旋转驱动机构相连，上部与太阳能板倾斜驱动机构相连。

3.根据权利要求2所述的智能移动折叠式太阳能发电系统，其特征是：所述的太阳能板旋转驱动机构包括旋转驱动电机、固定架、第一齿轮、第二齿轮和角度传感器，所述的旋转驱动电机的电机轴通过基座与移动电动推杆相连，移动电动推杆的上部穿过固定架，固定架上部设置有相互啮合的第一齿轮和第二齿轮，所述的第一齿轮固定在移动电动推杆的外圆上，第二齿轮放置于固定架上，且第二齿轮内设置有角度传感器。

4.根据权利要求3所述的智能移动折叠式太阳能发电系统，其特征是：所述的太阳能板移动驱动机构还包括雷达距离传感器，所述的雷达距离传感器设置在固定架上。

5.根据权利要求1所述的智能移动折叠式太阳能发电系统，其特征是：所述的太阳能板伸展驱动机构包括伸展驱动电机、旋转架(82)、第一柔性钢索和太阳能板连接杆，所述的伸展驱动电机设置在头部骨架的上部，伸展驱动电机的电机轴上设置有旋转架(82)，每个太阳能板的顶部中间位置分别设置有太阳能板连接杆，每个太阳能板连接杆分别通过第一柔性钢索与伸展驱动电机上部的旋转架(82)相连。

6.根据权利要求1所述的智能移动折叠式太阳能发电系统，其特征是：每个所述的太阳能板分别包括方形太阳能板体和三角形太阳能板体，所述的三角形太阳能板体分别包括两个，且对称设置在方形太阳能板体的内侧，每两个三角形太阳能板体分别通过侧翼伸展驱动机构与方形太阳能板体相连。

7.根据权利要求6所述的智能移动折叠式太阳能发电系统，其特征是：每个所述的侧翼伸展驱动机构分别包括直流电机、驱动轮、第二柔性钢索、连杆、上部定滑轮、下部定滑轮、竖向滑块、横向滑板、连接轴、连接螺母，所述的方形太阳能板体的上部和下部的中间位置处分别开有孔，上部的孔内设置有上部定滑轮，下部的孔内设置有下部定滑轮，所述的方形太阳能板体的内侧竖直方向上设置有竖向滑槽，水平方向上设置有水平滑槽，所述的竖向滑槽内设置有竖向滑块，水平滑槽的两端分别设置有横向滑板，所述的横向滑板分别与三角形太阳能板体相固定，所述的竖向滑块与连接轴相连接，连接轴上铰接有连杆，连杆外侧的连接轴上设置有连接螺母，连杆的下部两端分别与三角形太阳能板体的中部相铰接，每个方形太阳能板体的内侧上部分别固定有直流电机，直流电机的电机轴上设置有驱动轮，第二柔性钢索依次穿过驱动轮、上部定滑轮、下部定滑轮和连接螺母形成一封闭环形。

8.根据权利要求7所述的智能移动折叠式太阳能发电系统，其特征是：其中一个方形太阳能板体的内侧设置有两个限位开关传感器，一个限位开关传感器位于方形太阳能板体下部中间位置，另一个限位开关传感器位于方形太阳能板体下部的一侧。

9.根据权利要求1所述的智能移动折叠式太阳能发电系统，其特征是：所述的太阳能板倾斜驱动机构包括水平连接板、轴承座、旋转轴、旋转轴连接座和倾斜电动推杆，所述的水平连接板的下部与太阳能板移动驱动机构相连，水平连接板的上部两侧分别设置有轴承座，两个轴承座内设置有旋转轴，旋转轴上设置有旋转轴连接座，旋转轴连接座的上部与头部骨架相固定，所述的旋转轴一侧的水平连接板上部设置有倾斜电动推杆，所述的倾斜电动推杆的顶部与头部骨架相连。

10.根据权利要求1所述的智能移动折叠式太阳能发电系统，其特征是：所述的框架外设置有光敏传感器，光敏传感器与单片机电联接。