CN211860041U - 一种自动伸缩式太阳能板装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自动伸缩式太阳能板装置，包括太阳能板A，太阳能板B，太阳能板C，所述太阳能板A通过螺钉固定在上底板的下底面中间与下底板的上底面中间，所述太阳能板B的上下两侧通过螺钉固定在三节式滑轨A与三节式滑轨B的第三节导轨上，所述太阳能板C的上下两侧通过螺钉固定在三节式滑轨C与三节式滑轨D的第三节导轨上；可以根据天气变化情况自动实现收缩或打开，早上太阳出来太阳能板自动打开，晚上太阳落山太阳能板自动收缩，每块太阳能板背后装有一排小毛刷，太阳能板每天收缩时，可以自动清洁太阳能板上的尘土，保证太阳板干净整洁，安装有风速传感器和雨滴感应传感器，一旦碰到恶劣天气，太阳能板会自动收缩起来保护自己。

Description

一种自动伸缩式太阳能板装置

技术领域

本实用新型属于太阳能设备技术领域，更具体地说，特别涉及一种自动伸缩式太阳能板装置。

背景技术

由于全球石化能源日益紧张，可再生资源产业得到快速发展，太阳能作为一种清洁、可再生新能源，有助于我们解决能源危机、全球气候变暖、大气污染等世界性问题。太阳能板可以将太阳能转化为电能，被人类收集使用或者并入电网。

基于上述，为了提高太阳能的利用效率，目前太能板一般做的体积很大，遇到狂风暴雨大雪冰雹等恶劣天气时，容易被吹翻或压垮造成支架损坏，而且日积月累容易积累沙尘、鸟粪等影响光伏转化效率，大大影响其使用寿命和使用效果。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种自动伸缩式太阳能板装置，以解决太能板体积大，遇到狂风暴雨、大雪冰雹等恶劣天气时，容易被吹翻或压垮造成支架损坏，而且日积月累容易积累沙尘、鸟粪等影响光伏转化效率，大大影响其使用寿命和使用效果的问题。

本实用新型自动伸缩式太阳能板装置的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：

一种自动伸缩式太阳能板装置，包括上底板，三节式滑轨A，太阳能板A，太阳能板B，太阳能板C，工字型框架；所述工字型框架由两组竖向铝型材与一组横向铝型材通过铝型材角件连接固定而成，工字型框架通过其横向铝型材螺钉固定在两轴云台追踪器的连接板上，两轴云台追踪器通过螺钉固定在云台支架上，云台支架通过地脚螺栓固定在地面相应的底座上，所述上底板通过螺钉固定在工字型框架上两组竖向铝型材的前侧上端，且下底板通过螺钉固定在工字型框架上两组竖向铝型材的前侧下端，所述太阳能板A通过螺钉固定在上底板的下底面中间与下底板的上底面中间，所述三节式滑轨A与三节式滑轨D对称分布在太阳能板A的上端两侧并分别通过螺钉固定在上底板的下底面上，三节式滑轨B与三节式滑轨C对称分布在太阳能板A的两侧并分别通过螺钉固定在下底板的上底面上，所述太阳能板B的上下两侧通过螺钉固定在三节式滑轨A与三节式滑轨B的第三节导轨上，所述太阳能板C的上下两侧通过螺钉固定在三节式滑轨C与三节式滑轨D的第三节导轨上；

所述上底板的上底面通过螺钉固定有电机支架，并通过电机支架上安装有步进电机A，步进电机A的中间安装有滚珠丝杆B，滚珠丝杆B与步进电机A内部的丝杆螺母构成螺旋副，所述滚珠丝杆B的一端通过螺母法兰和螺钉与连接板B连接，连接板B通过螺钉固定在太阳能板C的侧面，所述滚珠丝杆B的另一端安装有限位挡圈B，所述上底板的上底面上还通过传感器支架安装有限位传感器A与限位传感器D，且限位传感器A与限位传感器D分别错位分布在滚珠丝杆B的两侧；

所述上底板的上底面还通过电机支架上安装有步进电机B，步进电机的中间安装有滚珠丝杆A，滚珠丝杆A与步进电机B内部的丝杆螺母构成螺旋副，滚珠丝杆A的一端通过螺母法兰和螺钉与连接板A连接，连接板A通过螺钉固定在太阳能板B的侧面，滚珠丝杆A的另一端安装有限位挡圈A，所述上底板的上底面上还通过传感器支架安装有限位传感器B与限位传感器C，限位传感器B与限位传感器C分别错位分布在滚珠丝杆A的两侧。

进一步的，所述太阳能板A的侧面通过螺钉安装有毛刷A，且太阳能板A与毛刷A固定不动，所述太阳能板B的侧面通过螺钉安装有毛刷B，且毛刷B跟随太阳能板B自由滑动，所述上底板的侧面与下底板的侧面通过螺钉安装有毛刷C，且毛刷C的位置在水平方向上位于毛刷B后面，两者相距5毫米，毛刷C的位置固定不动。

进一步的，所述滚珠丝杆A与滚珠丝杆B上分别安装有圆形帆布伸缩式防护罩，且防护罩分别跟随滚珠丝杆A与滚珠丝杆B运动自由伸缩。

进一步的，所述上底板的上底面上通过螺钉安装有安全罩，且安全罩上底面的上部通过螺钉安装有风速传感器与雨滴感应传感器，所述上底板的两端开设有滑槽，安全罩的两端开设有缺口，缺口与滑槽的位置在竖直方向上对齐。

进一步的，所述下底板的下底面上通过螺钉固定有控制盒。

本实用新型至少包括以下有益效果：

本装置集机械、传感器、自动控制、网络通信、控制算法、光伏发电为一体，与目前市场上固定式太阳能板跟踪系统相比，具有以下显著效果：

1、可以根据天气变化情况自动实现收缩或打开，早上太阳出来太阳能板自动打开，晚上太阳落山太阳能板自动收缩，无需人工干预，自动化程度高，大大提高工作效率；

2、每块太阳能板背后装有一排小毛刷，太阳能板每天收缩时，可以自动清洁太阳能板上的尘土，保证太阳板干净整洁，避免灰尘颗粒阻挡光线，从而提高阳光吸收转化效率；

3、安装有风速传感器和雨滴感应传感器，一旦碰到恶劣天气，太阳能板会自动收缩起来保护自己，从而降低了损坏机率，延长使用寿命；

4、具有运行状况实时监控系统，可以通过手机终端APP进行远程监控，是一款小巧、高效的光伏跟踪发电装置，能够减少运行维护成本，提高发电效率，具有较好的推广应用价值。

附图说明

图1是本实用新型的整体立体结构示意图。

图2是本实用新型图1中的正视结构示意图。

图3是本实用新型图1中太阳能板收缩后的结构示意图。

图4是本实用新型图3中的正视结构示意图。

图5是本实用新型中太阳能板打开时局部结构示意图。

图6是本实用新型图5中后侧视角结构示意图。

图中，部件名称与附图编号的对应关系为：

1、安全罩；2、上底板、301、滚珠丝杆A；302、滚珠丝杆B；4、螺母法兰；501、连接板A；502、连接板B；601、三节式滑轨A；602、三节式滑轨B、603、三节式滑轨C；604、三节式滑轨D；701、太阳能板A；702、太阳能板B；703、太阳能板C；801、毛刷A；802、毛刷B；803、毛刷C；9、下底板；10、控制盒；11、云台支架；12、两轴云台追踪器；13、风速传感器；14、工字型框架；15、传感器支架；1601、限位传感器A；1602、限位传感器B；1603、限位传感器C；1604、限位传感器D；17、电机支架；1801、步进电机A；1802、步进电机B；1901、限位挡圈A；1902、限位挡圈B。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”“内”、“前部”、“中央”、“两端”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，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在本实用新型中的具体含义。

实施例：

如附图1至附图6所示：

本实用新型提供一种自动伸缩式太阳能板装置，包括上底板2，三节式滑轨A601，太阳能板A701，太阳能板B702，太阳能板C703，工字型框架14；工字型框架14由两组竖向铝型材与一组横向铝型材通过铝型材角件连接固定而成，工字型框架14通过其横向铝型材螺钉固定在两轴云台追踪器12的连接板上，两轴云台追踪器12通过螺钉固定在云台支架11上，云台支架11通过地脚螺栓固定在地面相应的底座上，上底板2通过螺钉固定在工字型框架14上两组竖向铝型材的前侧上端，且下底板9通过螺钉固定在工字型框架14上两组竖向铝型材的前侧下端，太阳能板A701通过螺钉固定在上底板2的下底面中间与下底板9的上底面中间，三节式滑轨A601与三节式滑轨D604对称分布在太阳能板A701的上端两侧并分别通过螺钉固定在上底板2的下底面上，三节式滑轨B602与三节式滑轨C603对称分布在太阳能板A701的两侧并分别通过螺钉固定在下底板9的上底面上，太阳能板B702的上下两侧通过螺钉固定在三节式滑轨A601与三节式滑轨B602的第三节导轨上，能随着导轨自由左右滑动，太阳能板C703的上下两侧通过螺钉固定在三节式滑轨C603与三节式滑轨D604的第三节导轨上，能随着导轨自由左右滑动，其中，三节式滑轨A601、三节式滑轨B602、三节式滑轨C603与三节式滑轨D604均采用不锈钢静音三节滑轨；

上底板2的上底面通过螺钉固定有电机支架17，并通过电机支架17上安装有步进电机A1801，步进电机A1801的中间安装有滚珠丝杆B302，滚珠丝杆B302与步进电机A1801内部的丝杆螺母构成螺旋副，当步进电机A1801的转子驱动丝杆螺母旋转时，滚珠丝杆B302作直线运动，滚珠丝杆B302的一端通过螺母法兰4和螺钉与连接板B502连接，连接板B502通过螺钉固定在太阳能板C703的侧面，当步进电机A1801带动滚珠丝杆B302作直线运动时，太阳能板C703也做同步直线运动，滚珠丝杆B302的另一端安装有限位挡圈B1902，用于限制滚珠丝杆B302的运动范围；上底板2的上底面上还通过传感器支架15安装有限位传感器A1601与限位传感器D1604，且限位传感器A1601与限位传感器D1604分别错位分布在滚珠丝杆B302的两侧，其中限位传感器A1601用于检测滚珠丝杆B302的右极限位置，即太阳能板C703的缩回位置；限位传感器D1604用于检测滚珠丝杆B302的左极限位置，即太阳能板C703的伸出位置；

上底板2的上底面还通过电机支架17上安装有步进电机B1802，步进电机1802的中间安装有滚珠丝杆A301，滚珠丝杆A301与步进电机B1802内部的丝杆螺母构成螺旋副，当步进电机B1802的转子驱动丝杆螺母旋转时，滚珠丝杆A301作直线运动，滚珠丝杆A301的一端通过螺母法兰4和螺钉与连接板A501连接，连接板A501通过螺钉固定在太阳能板B702的侧面，当步进电机1802带动滚珠丝杆A301作直线运动时，太阳能板B702也做同步直线运动，滚珠丝杆A301的另一端安装有限位挡圈A1901，用于限制滚珠丝杆A301的运动范围；上底板2的上底面上还通过传感器支架15安装有限位传感器B1602与限位传感器C1603，限位传感器B1602与限位传感器C1603分别错位分布在滚珠丝杆A301的两侧，其中限位传感器C1603用于检测滚珠丝杆A301的左极限位置，即太阳能板B702的缩回位置；限位传感器B1602用于检测滚珠丝杆A301的右极限位置，即太阳能板B702的伸出位置。

其中，太阳能板A701的侧面通过螺钉安装有毛刷A801，且太阳能板A701与毛刷A801固定不动，毛刷A801用于清除太阳能板C703表面的灰尘，太阳能板B702的侧面通过螺钉安装有毛刷B802，且毛刷B802跟随太阳能板B702自由滑动，毛刷B802用于清除太阳能板A701表面的灰尘，上底板2的侧面与下底板9的侧面通过螺钉安装有毛刷C803，且毛刷C803的位置在水平方向上位于毛刷B802后面，两者相距5毫米，毛刷C803的位置固定不动，毛刷C803用于清除太阳能板B702表面的灰尘。

其中，滚珠丝杆A301与滚珠丝杆B302上分别安装有圆形帆布伸缩式防护罩，且防护罩分别跟随滚珠丝杆A301与滚珠丝杆B302运动自由伸缩，利用防护罩的防尘防水功能，保护滚珠丝杆A301与滚珠丝杆B302。

其中，上底板2的上底面上通过螺钉安装有安全罩1，且安全罩1上底面的上部通过螺

风速传感器13用于检测风力大小，当风速大于50Km/h时太阳能板B702与太阳能板C7032自动收缩起来，防止受到风力破坏，雨滴感应传感器模块用于检测是否下雨，当天气恶劣下雨时太阳能板B702与太阳能板C7032自动收缩起来，防止受到雨水破坏；上底板2的两端开设有滑槽，安全罩1的两端开设有缺口，缺口与滑槽的位置在竖直方向上对齐，开设缺口和滑槽的目的是当太阳能板B702与太阳能板C7032自动收缩时，连接板A501与连接板B502自由移动到位，不会受到阻碍。

其中，下底板9的下底面上通过螺钉固定有控制盒10，控制盒10用于控制太阳能板B702与太阳能板C703的自动伸缩。

本实施例的具体使用方式与作用：

1、当光敏电阻传感器模块检测到太阳光线时，控制器给步进电机A1801和步进电机B1802发送运动命令，步进电机A1801驱动滚珠丝杆B302作直线运动，滚珠丝杆B302通过螺母法兰4和连接板B502带动太阳能板C702做同步直线伸出运动，当太阳能板C703伸出到位后，限位传感器D1604检测到滚珠丝杆B302的左极限位置，给控制器发送信号控制步进电机A1801停止运动；步进电机B1802驱动滚珠丝杆A301作直线运动，滚珠丝杆A301通过螺母法兰4和连接板A501带动太阳能板B702做同步直线伸出运动，当太阳能板B702伸出到位后，限位传感器B1602检测到滚珠丝杆A301的右极限位置，给控制器发送信号控制步进电机B1802停止运动,太阳能板B702和太阳能板C703的伸出运动是同时同步的，当它们运动到位后，太阳能板装置即处于打开工作状态；

2、上位机根据太阳移动轨迹控制算法，实时控制两轴云台追踪器12运动，使太阳能板A701、太阳能板B702与太阳能板C703实时与太阳光线保持正对状态，太阳能板受到阳光照射后将太阳能转化为电能存储在电池中，电池中的电能可以用于照明或其他形式；

3、当太阳落山光线变弱时，光敏电阻传感器模块给控制器发送信号，控制器给步进电机A1801和步进电机B1802发送运动命令，步进电机A1801驱动滚珠丝杆B302作反向直线运动，滚珠丝杆B302通过螺母法兰4和连接板B502带动太阳能板C703做同步直线缩回出运动，当太阳能板C703缩回到位后，限位传感器A1601检测到滚珠丝杆B302的右极限位置，给控制器发送信号控制步进电机A1801停止运动；步进电机B1802驱动滚珠丝杆A301作直线运动，滚珠丝杆A301通过螺母法兰4和连接板A501带动太阳能板B702做同步直线缩回运动，当太阳能板B702缩回到位后，限位传感器C1603检测到滚珠丝杆A301的左极限位置，给控制器发送信号控制步进电机B1802停止运动，太阳能板B702和太阳能板C703的缩回运动是同时同步的，当它们运动到位后，太阳能板装置即处于缩回关闭状态；

当太阳能板B702缩回运动时，毛刷B802随着太阳能板B702一起运动，用于清除太阳能板A701表面的灰尘；而毛刷C803的位置固定不动，用于清除太阳能板B702表面的灰尘；当太阳能C703缩回运动时，毛刷A801固定不动，用于清除太阳能板B702表面的灰尘；

4、自动伸缩式太阳能板装置正常工作时，若遇到风雨天气，风速传感器13和雨滴感应传感器会给控制器发送信号，控制器给步进电机A1801和步进电机B1802发送运动命令，驱动太阳能板B702和太阳能板C703自动收缩起来，防止太阳能板装置受到风雨的损坏。

本实用新型未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。

本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (5)

1.一种自动伸缩式太阳能板装置，其特征在于：包括上底板(2)，三节式滑轨A(601)，太阳能板A(701)，太阳能板B(702)，太阳能板C(703)，工字型框架(14)；所述工字型框架(14)由两组竖向铝型材与一组横向铝型材通过铝型材角件连接固定而成，工字型框架(14)通过其横向铝型材螺钉固定在两轴云台追踪器(12)的连接板上，两轴云台追踪器(12)通过螺钉固定在云台支架(11)上，云台支架(11)通过地脚螺栓固定在地面相应的底座上，所述上底板(2)通过螺钉固定在工字型框架(14)上两组竖向铝型材的前侧上端，且下底板(9)通过螺钉固定在工字型框架(14)上两组竖向铝型材的前侧下端，所述太阳能板A(701)通过螺钉固定在上底板(2)的下底面中间与下底板(9)的上底面中间，所述三节式滑轨A(601)与三节式滑轨D(604)对称分布在太阳能板A(701)的上端两侧并分别通过螺钉固定在上底板(2)的下底面上，三节式滑轨B(602)与三节式滑轨C(603)对称分布在太阳能板A(701)的两侧并分别通过螺钉固定在下底板(9)的上底面上，所述太阳能板B(702)的上下两侧通过螺钉固定在三节式滑轨A(601)与三节式滑轨B(602)的第三节导轨上，所述太阳能板C(703)的上下两侧通过螺钉固定在三节式滑轨C(603)与三节式滑轨D(604)的第三节导轨上；

所述上底板(2)的上底面通过螺钉固定有电机支架(17)，并通过电机支架(17)上安装有步进电机A(1801)，步进电机A(1801)的中间安装有滚珠丝杆B(302)，滚珠丝杆B(302)与步进电机A(1801)内部的丝杆螺母构成螺旋副，所述滚珠丝杆B(302)的一端通过螺母法兰(4)和螺钉与连接板B(502)连接，连接板B(502)通过螺钉固定在太阳能板C(703)的侧面，所述滚珠丝杆B(302)的另一端安装有限位挡圈B(1902)，所述上底板(2)的上底面上还通过传感器支架(15)安装有限位传感器A(1601)与限位传感器D(1604)，且限位传感器A(1601)与限位传感器D(1604)分别错位分布在滚珠丝杆B(302)的两侧；

所述上底板(2)的上底面还通过电机支架(17)上安装有步进电机B(1802)，步进电机B(1802)的中间安装有滚珠丝杆A(301)，滚珠丝杆A(301)与步进电机B(1802)内部的丝杆螺母构成螺旋副，滚珠丝杆A(301)的一端通过螺母法兰(4)和螺钉与连接板A(501)连接，连接板A(501)通过螺钉固定在太阳能板B(702)的侧面，滚珠丝杆A(301)的另一端安装有限位挡圈A(1901)，所述上底板(2)的上底面上还通过传感器支架(15)安装有限位传感器B(1602)与限位传感器C(1603)，限位传感器B(1602)与限位传感器C(1603)分别错位分布在滚珠丝杆A(301)的两侧。

2.如权利要求1所述自动伸缩式太阳能板装置，其特征在于：所述太阳能板A(701)的侧面通过螺钉安装有毛刷A(801)，且太阳能板A(701)与毛刷A(801)固定不动，所述太阳能板B(702)的侧面通过螺钉安装有毛刷B(802)，且毛刷B(802)跟随太阳能板B(702)自由滑动，所述上底板(2)的侧面与下底板(9)的侧面通过螺钉安装有毛刷C(803)，且毛刷C(803)的位置在水平方向上位于毛刷B(802)后面，两者相距5毫米，毛刷C(803)的位置固定不动。

3.如权利要求1所述自动伸缩式太阳能板装置，其特征在于：所述滚珠丝杆A(301)与滚珠丝杆B(302)上分别安装有圆形帆布伸缩式防护罩，且防护罩分别跟随滚珠丝杆A(301)与滚珠丝杆B(302)运动自由伸缩。

4.如权利要求1所述自动伸缩式太阳能板装置，其特征在于：所述上底板(2)的上底面上通过螺钉安装有安全罩(1)，且安全罩(1)上底面的上部通过螺钉安装有风速传感器(13)与雨滴感应传感器，所述上底板(2)的两端开设有滑槽，安全罩(1)的两端开设有缺口，缺口与滑槽的位置在竖直方向上对齐。

5.如权利要求1所述自动伸缩式太阳能板装置，其特征在于：所述下底板(9)的下底面上通过螺钉固定有控制盒(10)。

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