CN212392848U - 一种追日型的监控和信号灯通用的光伏发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及的是防恐监控及环境监测领域，具体为一种追日型的监控和信号灯通用的光伏发电装置。目前市场上防恐、边境监控和交通、环境监测所采用的都是固定支架技术的光伏发电系统，由于其发电量低下影响了负荷的正常工作，而感应追踪技术的复杂，导致其成本高昂，很难应用在低成本的监控系统上，如何解决光伏发电的效率以及运输安装便捷的问题，成为了监控、交通行业内亟待解决的一个技术难题。本实用新型涉提供一种分别采用智能电动柱、固定或活动的支架的不同组合体，构建成一个1纬度和2维度非感应式追踪的监控或交通信号装置，能够很好地解决了上述难题，本实用新型涉与目前的光伏发电量相比，发电效率平均提高60%左右。

Description

一种追日型的监控和信号灯通用的光伏发电装置

技术领域

本实用新型涉及的是监控监测以及交通信号领域，具体为一种追日型的监控和信号灯通用的光伏发电装置。

背景技术

目前市场上防恐、边境监控和交通、环境监测的设备以及交通信号灯很多都是安装在无法架设电网或交通不便的区域，所以需要采用光伏发电来为各类设备提供电力，但目前这些设备所采用的都是固定支架技术的光伏发电装置，由于其发电效率低下，影响了这些设备的正常工作，而需要光电传感器的感应追踪技术，由于其必须依赖外部装置来捕捉太阳高度角才能计算出光伏板的倾角，所以技术复杂，导致其成本高昂，很难应用在低成本的监控、监测、交通设施的装置上，如何解为监控、交通设施的供电的光电的效率低下以及运输安装便捷的问题，成为了监控以及交通信号行业内亟待解决的一个技术难题。

实用新型内容

针对上述缺陷，本实用新型通过提供一种追日型的监控和信号灯通用的光伏发电装置，为上述问题的解决提供了一个很好的解决方案。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种追日型的监控和信号灯通用的光伏发电装置，其包含了支柱、太阳能角度控制器、蓄电池、监控设备、信号灯、光伏板，所述支柱分为便携式和固定式两种，所述便携式支柱是升降式的，其柱体是由G根空心管和G个螺母所构成，G个螺母的内径相同但外径不同，空心管底部与螺母是固定连接形成一个组合体，所述螺母是一个空心圆柱体，其外径大于同属一个组合体中的空心管外径，除了最底层组合体的螺母外侧是光滑无螺纹之外，其余螺母的侧面都是螺纹结构，但顶面及底面也无螺纹，除了最底层组合体的螺母是固定安装在轴上随轴转动之外，其余组合体都是套在轴上沿着轴上下做旋转运动，除了升降支柱最顶端之外，其余空心管的内侧都是螺纹结构，G个组合体中除了最底层的组合体之外，其余每个组合体是安装在其下端组合体中的空心管上，上端组合体的螺母与下端组合体的内空心管形成一个螺旋传动机构，最底层组合体的顶端与轴齐平，轴的顶端安装有块圆环，其直径比轴的大，却小于直径最小的内空心管直径，所述柱体固定在机座上，其升降的驱动，第一种是采用固定在机座内的电机和机械传动机构的组合体来进行，第二种是采用手动转动机座内的机械传动机构来进行，不论便携式和固定式的支柱，顶端都螺栓固定一根智能电动柱，其柱体主要由轴、空心管所构成，空心管固定在轴上随轴一起旋转而不能上下移动，所述光伏板分为有造型框和无造型框的两种类型，造型框的形状有6种不同的组合体，第1种是多边形之间或圆形之间或椭圆形之间的组合体，共3类，第2种是多边形与圆形或椭圆形间的组合体，共2类，第3种是圆形与椭圆形间的组合体，共1类，每组组合体向阳面都是光伏板，背光面都是带有各种类型图案的彩画，光伏板与支柱顶端的智能电动柱的连接方式，分为无驱动装置的1维度或2纬度和有驱动装置的2维度追踪的三种不同模式，三种模式的光伏板又分为1块或2块的两种类型，光伏板为2块的，在交接处的边框之处分别采用两根梁把两块光伏板连为一体，在固定为一体的光伏板底部以及光伏板为1块的底部横向和纵向安装有Ⅱ的构件，在无驱动装置的1维度和有驱动装置的2维度追踪的模式当中，横向和纵向交叉之处安装有立柱，在无驱动装置1纬度追踪模式中，光伏板倾斜式地固定在弯曲立柱的顶端上，弯曲立柱的底端固定在智能电动柱的顶端上；在无驱动装置2维度追踪模式当中，支柱顶端安装的是一根T型智能电动柱，在T型柱体顶部的翼上固定安装有S个基座，每个基座上固定有1个滚动轴承或圆环，一根空心管P，固定在S个滚动轴承或圆环内，空心管P内安装有1或2个电机的组合体，电机组合体包含了电机、齿轮、电机机座，齿轮与电机的轴连接并固定在空心管内侧，电机安放在空心管P内但不与其内壁固定，电机固定在电机机座上，电机机座固定紧固构件上，空心管P的两端分别连接在紧固构件的转轮上，两端的紧固构件固定在支架上，支架分别固定在T型支柱顶部的两端，1块或两块光伏板的底部中轴线上采用固定支架固定在空心管P上；在有驱动装置2纬度追踪模式中，光伏板是与直立立柱垂直，固定安装在直立立柱的顶端上，直立立柱底端通过铰接装置与智能电动柱连接，所述的铰接装置是由两根T型空心管所构成，各自的顶端通过铰接装置的构件铰接连接形成一体，其中一根T型空心管插入或套在智能电动柱顶端固定连接，另一根T型空心管插入或套在光伏板底部直立立柱上螺栓固定连接，驱动装置的安装，在驱动装置2维度追踪模式当中，其一端是固定连接在智能电动柱上，另一端都是与光伏板底部螺栓固定连接，所述驱动装置是一种智能电动柱，其柱体主要由多边形或圆形的螺母、带有螺纹的轴、空心管所构成，空心管底部固定在螺母上与其形成一体，螺母沿着轴上下移动，上述所有的智能电动柱的柱体都是固定在机座上，其的驱动都是采用固定在机座内的电机和机械传动机构的组合体来进行，光伏板的角度调节，将由安装有嵌入式的角度传感器的太阳能角度控制器，来进行控制，所述太阳能角度控制器，是利用时间计时来控制光伏板的角度发生改变的一种智能控制装置，其主要有主芯片、角度传感器、GPS卫星定位或电子指南针、时钟芯片、蓝牙、电机驱动的模块，所述铰接装置的构件是由1块底板和C块的多边形竖板所构成，竖板带有圆弧的一端带有孔洞，另外一端焊接固定在底板上，所述铰接装置的构件，C=2时候，是螺栓固定连接，当C＞2时候，是铰接连接形成一个铰接装置，其特征在于：不需要光电传感装置，分别采用智能电动柱、固定或活动的支架的不同组合体，构建成一个1纬度和2维度非感应式追踪的监控或交通信号装置；光伏板的方位角和倾角的调节将采用时间计时，采用太阳能角度控制器来进行控制。

本实用新型的一种追日型的监控和信号灯通用的光伏发电装置，便携式立柱解决了偏远交通不便地区以及灾后灾区监控以及交通信号装置安装的难题，追踪技术不论是1维度还是2维度追踪，都解决了目前监控、监测、交通信号的光伏发电装置中亟待解决的技术难题，即光伏发电不仅要能够追日而且必须具有实用价值。本实用新型具有费用低、发电量大、景观性好、性价比高的优越性，本实用新型与光伏板装机容量相同固定支架技术的相比，发电量平均多增加60%左右，具有很好的节能减排社会效应和经济效益。

附图说明

图1为2纬度追踪光伏发电系统的正视图：符号1为光伏板，符号2为光伏板底部直立立柱，符号3为两根T型空心管铰接连接形成的铰接装置，符号4为驱动装置，符号5为智能电子柱，符号6为监控、监测设备，符号7为信号灯，符号8为为支柱；图2为1纬度追踪光伏发电系统的正视图：符号9为弯曲立柱；图3为无驱动装置的2维度追日模式的平面俯视图：符号9为滚动轴承或圆环的基座，符号10为滚动轴承或圆环，符号11为空心管P，符号12为T型智能电动柱的顶端，符号13为紧固构件，符号14为电机，符号15为齿轮，符号16为T型智能电动柱；图4为无驱动装置的2维度追日模式的正视图：符号17紧固构件的支架，符号18为光伏板的固定支架；图5为安装在造型框中的太阳能板的背光面：符号19为造型框；图6是安装在造型框中的太阳能板的向阳面。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合附图对本发明做进一步描述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

角度的调节是一日之内三次或多次，2维度追踪的调节的时间段分为上午、正午、下午三个时段，一日之内的三次调节，上午时段，光伏板面朝东面，倾角最大，正午时段，光伏板是水平状；下午时段，光伏板面朝西面，倾角最大，每间隔E分钟进行一次方位角的调节，在E分钟内倾角调节F次，所述输入法当中的光伏板的最大倾角ψ的角度值按算术平均分成F次，每次调节的角度值为ψ/F，三个时间段内光伏板的朝向与1日之内三次调节的相同，在上午时段，每次新调节的角度值为ψ-J*ψ/F，J是整数的数字系列值，最小值为1，最大值为F；在下午时段，每次新调节的角度值为γ+ψ/F，γ是调节前一时刻的角度值，每次方位角进行调节时，倾角都已经归位到初始的位置，无驱动装置的1维度追踪的太阳能角度控制器水平安装，方位角调节的次数，是一日之内所有调节时间的总和，按每间隔D分钟计算所得。

参考图1是安装在智能电动柱顶端的是2维度追踪的正视图，光伏板1底部的立柱2通过铰接装置3与智能电动柱5铰接连接，驱动装置4螺栓固定在智能电动柱5上，与光伏板1上的横梁螺栓固定连接，智能电动柱5的机座固定连接在支柱8的顶端，由此形成一个2维度的光伏发电系统，安装完成接上电源后，太阳能角度控制器会根据当地的时间，把光伏板1归位到其当时其原有的状态。在预定时刻，首先调节顶端光伏板1的方位角，太阳能角度控制器将根据电子指南针模块输出的信号得出太阳朝东或朝西的方位角，通过角度传感器由控制器控制智能电动柱5的电机转动，通过机座内的机械传动机构带动轴转动，轴转动的同时又带动柱体同向转动，则光伏板1转动到位，驱动装置4也同时转动到位后则开始调节倾角，具体的调节方式参照0008段。

参考图2是1维度追踪系统的正视图，安装在智能电动柱5上的1纬度追日系统的结构基本与上述2纬度追踪系统的相同，只是没有安装驱动装置和铰接装置，光伏板1固定安装在弯曲立柱9的顶端，弯曲立柱9底部插入或套在智能电动柱5的顶端螺栓固定， 1纬度追日系统只是调节方位角，倾角固定不变，方位角的调节参照0008~0009段。

参阅图3~4为无驱动装置2维度追日模式的平面俯视图和正视图，光伏板1通过固定支架18固定安装与空心管P11上，空心管P11固定于滚动轴承或圆环10上，滚动轴承或圆环10固定于基座9上，基座9固定于T型智能电动柱16的顶端翼12上，电机14和齿轮15安装在空心管P11内，齿轮15与电机7的转轴相连，并固定于空心管P11内侧，电机14通过电机座固定于紧固构件13上，空心管P14的两端分别连接在紧固构件13的转轮上，紧固构件13固定安装在支架17上，支架17固定于T型智能电动柱16的顶端翼12上，由此完成无驱动装置2纬度追日系统的安装，安装完成后，电源启动后太阳能角度控制器使得光伏1归位到当时其该有的状态，在预定时刻，首先调节光伏板1的方位角，然后调节光伏板1的倾角，倾角的调节是采用太阳能角度控制器控制空心管P11内电机14的转动，电机转动的同时，带动光伏板1同向转动，从而使得光伏板1的倾角发生改变，空心管P11内电机14每次旋转的角度与每次倾角调节的角度相同，具体的调节方式参照0008~0010段，每次调节结束后，系统又自动归位到原有的状态。

监控系统安装在城市当中光伏板可以采用有造型框类型，，参阅图5~6是具有各类造型的光伏板，这是一种能够融入当地景观，具有观赏性的太阳能板，一改目前太阳能路灯光伏板的单调和死板的色彩，为城市增添了美景。

Claims (1)

1.一种追日型的监控和信号灯通用的光伏发电装置，其包含了支柱、太阳能角度控制器、蓄电池、监控设备、信号灯、光伏板，所述支柱分为便携式和固定式两种，所述便携式支柱是升降式的，其柱体是由G根空心管和G个螺母所构成，G个螺母的内径相同但外径不同，空心管底部与螺母是固定连接形成一个组合体，所述螺母是一个空心圆柱体，其外径大于同属一个组合体中的空心管外径，除了最底层组合体的螺母外侧是光滑无螺纹之外，其余螺母的侧面都是螺纹结构，但顶面及底面也无螺纹，除了最底层组合体的螺母是固定安装在轴上随轴转动之外，其余组合体都是套在轴上沿着轴上下做旋转运动，除了升降支柱最顶端之外，其余空心管的内侧都是螺纹结构，G个组合体中除了最底层的组合体之外，其余每个组合体是安装在其下端组合体中的空心管上，上端组合体的螺母与下端组合体的内空心管形成一个螺旋传动机构，最底层组合体的顶端与轴齐平，轴的顶端安装有块圆环，其直径比轴的大，却小于直径最小的内空心管直径，所述柱体固定在机座上，其升降的驱动，第一种是采用固定在机座内的电机和机械传动机构的组合体来进行，第二种是采用手动转动机座内的机械传动机构来进行，不论便携式和固定式的支柱，顶端都螺栓固定一根智能电动柱，其柱体主要由轴、空心管所构成，空心管固定在轴上随轴一起旋转而不能上下移动，所述光伏板分为有造型框和无造型框的两种类型，造型框的形状有6种不同的组合体，第1种是多边形之间或圆形之间或椭圆形之间的组合体，共3类，第2种是多边形与圆形或椭圆形间的组合体，共2类，第3种是圆形与椭圆形间的组合体，共1类，每组组合体向阳面都是光伏板，背光面都是带有各种类型图案的彩画，光伏板与支柱顶端的智能电动柱的连接方式，分为无驱动装置的1维度或2纬度和有驱动装置的2维度追踪的三种不同模式，三种模式的光伏板又分为1块或2块的两种类型，光伏板为2块的，在交接处的边框之处分别采用两根梁把两块光伏板连为一体，在固定为一体的光伏板底部以及光伏板为1块的底部横向和纵向安装有Ⅱ的构件，在无驱动装置的1维度和有驱动装置的2维度追踪的模式当中，横向和纵向交叉之处安装有立柱，在无驱动装置1纬度追踪模式中，光伏板倾斜式地固定在弯曲立柱的顶端上，弯曲立柱的底端固定在智能电动柱的顶端上；在无驱动装置2维度追踪模式当中，支柱顶端安装的是一根T型智能电动柱，在T型柱体顶部的翼上固定安装有S个基座，每个基座上固定有1个滚动轴承或圆环，一根空心管P，固定在S个滚动轴承或圆环内，空心管P内安装有1或2个电机的组合体，电机组合体包含了电机、齿轮、电机机座，齿轮与电机的轴连接并固定在空心管内侧，电机安放在空心管P内但不与其内壁固定，电机固定在电机机座上，电机机座固定紧固构件上，空心管P的两端分别连接在紧固构件的转轮上，两端的紧固构件固定在支架上，支架分别固定在T型支柱顶部的两端，1块或两块光伏板的底部中轴线上采用固定支架固定在空心管P上；在有驱动装置2纬度追踪模式中，光伏板是与直立立柱垂直，固定安装在直立立柱的顶端上，直立立柱底端通过铰接装置与智能电动柱连接，所述的铰接装置是由两根T型空心管所构成，各自的顶端通过铰接装置的构件铰接连接形成一体，其中一根T型空心管插入或套在智能电动柱顶端固定连接，另一根T型空心管插入或套在光伏板底部直立立柱上螺栓固定连接，驱动装置的安装，在驱动装置2维度追踪模式当中，其一端是固定连接在智能电动柱上，另一端都是与光伏板底部螺栓固定连接，所述驱动装置是一种智能电动柱，其柱体主要由多边形或圆形的螺母、带有螺纹的轴、空心管所构成，空心管底部固定在螺母上与其形成一体，螺母沿着轴上下移动，上述所有的智能电动柱的柱体都是固定在机座上，其的驱动都是采用固定在机座内的电机和机械传动机构的组合体来进行，光伏板的角度调节，将由安装有嵌入式的角度传感器的太阳能角度控制器，来进行控制，所述太阳能角度控制器，是利用时间计时来控制光伏板的角度发生改变的一种智能控制装置，其主要有主芯片、角度传感器、GPS卫星定位或电子指南针、时钟芯片、蓝牙、电机驱动的模块，所述铰接装置的构件是由1块底板和C块的多边形竖板所构成，竖板带有圆弧的一端带有孔洞，另外一端焊接固定在底板上，所述铰接装置的构件，C=2时候，是螺栓固定连接，当C＞2时候，是铰接连接形成一个铰接装置，其特征在于：不需要光电传感装置，分别采用智能电动柱、固定或活动的支架的不同组合体，构建成一个1纬度和2维度非感应式追踪的监控或交通信号装置；光伏板的方位角和倾角的调节将采用时间计时，采用太阳能角度控制器来进行控制。

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