CN216244952U - 一种仿生蝴蝶鳞羽结构的太阳能吸收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及仿生伪装领域，具体为一种仿生蝴蝶鳞羽结构的太阳能吸收装置，包括：翅膀支撑框架、连接装置、支撑柱、鳞羽结构；翅膀支撑框架转动安装在连接装置上；连接装置转动安装在支撑柱上；鳞羽结构有若干组，转动安装在翅膀支撑框架且位于远离连接装置的表面上，并均布；通过仿生蝴蝶鳞羽结构的启发，通过将太阳能板制作为多个类似蝴蝶鳞羽结构的，能够变换多个方位的太阳能吸收板；通过仿蝴蝶鳞羽结构，实现对多个角度太阳光的吸收，同时，还通过蝴蝶整体的竖直转动及绕支撑柱转动，增加对太阳光吸收的角度；除此之外，蝴蝶翅膀还能够通过折叠实现对大风天气及雨雪天气时，对太阳能板的进一步保护，延长太阳能板的使用寿命。

Description

一种仿生蝴蝶鳞羽结构的太阳能吸收装置

技术领域

本实用新型涉及仿生领域，具体为一种仿生蝴蝶鳞羽结构的太阳能吸收装置。

背景技术

蝴蝶翅膀可以给予我们一定的启示和帮助。所有的冷血动物都是保持其体内的热转换来维持生命的。蝴蝶在温暖的阳光下时，翅膀的构造会辨别其摄入的不同热量。人们用手去抓蝴蝶时，手指就会沾上它们的粉末——鳞片。在显微镜下可以观察到，这些粉末是由100微米长的扁平囊状物组成的。囊状物由无数对称的角质层构成，角质层是生物的体外骨骼，由几丁质组成，其表面并不光洁。阳光照在蝴蝶翅膀上后，之所以能立即被均匀分散，是受到了角质层的反射作用，这就是为什么人们看到的蝴蝶翅膀总是闪闪发亮的缘由。

与此同时，在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式，太阳能发电是一种新兴的可再生能源。而现在的太阳能装置只是将太阳能板朝向太阳而吸收太阳能，无法实现其灵活地捕捉太阳光。

实用新型内容

针对上述问题，通过仿生蝴蝶鳞羽结构的启发，通过将太阳能板制作为多个类似蝴蝶鳞羽结构的，能够变换多个方位的太阳能吸收板；通过仿蝴蝶鳞羽结构，实现对多个角度太阳光的吸收，同时，还通过蝴蝶整体的竖直转动及绕支撑柱转动，增加对太阳光吸收的角度；除此之外，蝴蝶翅膀还能够通过折叠实现对大风天气及雨雪天气时，对太阳能板的进一步保护，延长太阳能板的使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种仿生蝴蝶鳞羽结构的太阳能吸收装置，包括：翅膀支撑框架、连接装置、支撑柱、鳞羽结构；所述翅膀支撑框架转动安装在连接装置上；所述连接装置转动安装在支撑柱上；所述鳞羽结构有若干组，转动安装在翅膀支撑框架且位于远离连接装置的表面上，并均布。

进一步地，所述翅膀支撑框架包括：驱动电机、支撑板、主体、半齿轮；所述支撑板至少有两组并转动安装在主体上，且与驱动电机输出轴固定连接；所述驱动电机外壳与主体固定连接，用于驱动吸收板绕主体转动；所述半齿轮固定安装在主体靠近连接装置的一端，用于与连接装置转动连接。

进一步地，所述连接装置包括：转动电机、连接壳、连接主体、连接电机、小齿轮；所述转动电机外壳固定安装在连接壳上，其输出轴与半齿轮固定连接；所述小齿轮与连接壳转动连接，且位于连接壳内部，并与半齿轮相互啮合；所述连接壳固定安装在连接主体上；所述连接主体固定安装在连接电机上；所述连接电机输出轴与支撑柱固定连接，且其主体与连接主体固定连接。

进一步地，所述鳞羽结构包括：旋转电机、太阳能吸收板、鳞羽转动电机、连接扣；所述旋转电机主体与支撑板固定连接，其输出轴与连接扣一端固定连接；所述鳞羽转动电机输出轴与太阳能吸收板固定连接，其主体与连接扣另一端固定连接。

进一步地，所述转动电机为伺服电机。

进一步地，所述主体上设有风速仪，用于测量实时风速。

由于本实用新型采用了上述技术方案，本实用新型具有以下优点：

1.本申请通过鳞羽结构、翅膀支撑框架以及连接装置沿支撑柱竖直方向预测的转动三者结合实现了多方位捕捉阳光的效果。

2.其鳞羽结构中，太阳能吸收板在旋转电机驱动下，实现其相对太阳能吸收板水平方向转动，以及在鳞羽转动电机驱动下实现相对太阳能吸收板竖直方向转动，大大提高了其对不同角度的阳光的吸收效率，模拟了蝴蝶翅膀的鳞羽结构从而提高了其光伏发电效果。

3.本申请还通过设置在主体的半齿轮和位于连接壳内部的小齿轮的相互啮合，实现了翅膀支撑框架沿支撑柱竖直方向的转动，从而使本装置可吸收太阳光的范围扩大，还通过连接装置与支撑柱构成的转动连接，实现了，全方位吸收太阳光，从而提高了太阳能发电效果。

4.本申请还设有绕主体翻转的支撑板，通过翻转支撑板将整个装置调整至像蝴蝶休息一样收展起来，使没设有太阳能吸收板的一面在外，实现了抵抗雨雪，大风天气等不良环境对太阳能吸收板的损伤从而提高了太阳能吸收板的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的总装结构三维示意图；

图2为本实用新型的翅膀支撑框架、驱动电机结构示意图；

图3为本实用新型的连接装置示意图；

图4为本实用新型的连接装置剖视图；

图5为本实用新型的鳞羽结构分布示意图；

图6为本实用新型的鳞羽结构示意图；

图7为本实用新型的翅膀支撑框架折叠形态示意图。

附图编号：1-翅膀支撑框架、2-连接装置、3-支撑柱、4-风速仪、5-鳞羽结构、101-驱动电机、102-支撑板、103-主体、104-半齿轮、201-转动电机、202-连接壳、203-连接主体、204-连接电机、205-小齿轮、501-旋转电机、502-太阳能吸收板、503-鳞羽转动电机、504-连接扣。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。本实用新型中的实施例中，本领域普通技术工作人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1、图2，本实用新型提供一种技术方案：一种仿生蝴蝶鳞羽结构的太阳能吸收装置，包括：翅膀支撑框架1、连接装置2、支撑柱3、鳞羽结构5；翅膀支撑框架1转动安装在连接装置2上；连接装置2转动安装在支撑柱3上；鳞羽结构5有若干组，转动安装在翅膀支撑框架1，且位于远离连接装置2的表面上；本实施例中，翅膀支撑框架1展开后为5㎡;翅膀支撑框架1包括：驱动电机101、支撑板102、主体103、半齿轮104；支撑板102有两组并转动安装在主体103上，且与驱动电机101输出轴固定连接；驱动电机101外壳与主体103固定连接，用于驱动支撑板102绕主体103转动；通过驱动电机101带动支撑板102绕主体103转动，实现了支撑板102像蝴蝶休息时一样支撑板102折叠在一起能有效的应对雨雪大风天气提高太阳能吸收板502的使用寿命，同时，根据不同光照的角度，变换不同的折叠角度；半齿轮104固定安装在主体103靠近连接装置2的一端，用于与连接装置2转动连接。

具体地，在本实施例中，参阅图3、图4，连接装置2包括：转动电机201、连接壳202、连接主体203、连接电机204、小齿轮205；转动电机201外壳固定安装在连接壳202上，其输出轴与半齿轮104固定连接；小齿轮205与连接壳202转动连接，且位于连接壳202内部，并与半齿轮104相互啮合；通过转动电机201带动半齿轮104，实现了翅膀支撑框架1沿支撑柱3竖直方向转动，从而提高了吸收阳光的角度。连接壳202固定安装在连接主体203上；连接主体203固定安装在连接电机204上；连接电机204输出轴与支撑柱3固定连接，且其主体与连接主体203固定连接；通过连接电机204实现了翅膀支撑框架1绕支撑柱3水平方向转动，从而实现全方位吸收阳光。

具体地，在本实施例中，参阅图5、图6，鳞羽结构5包括：旋转电机501、太阳能吸收板502、鳞羽转动电机503、连接扣504；旋转电机501主体与支撑板102固定连接，其输出轴与连接扣504一端固定连接；鳞羽转动电机503输出轴与太阳能吸收板502固定连接，其主体与连接扣504另一端固定连接；通过鳞羽转动电机503、旋转电机501实现了太阳能吸收板502沿吸收板102竖直和水平方向转动，能够实现多个角度的变化，从而更好的实时吸收太阳光。

具体地，在本实施例中，参阅图7，转动电机201为伺服电机，在停止运行时可以实现吸收板102的锁定；

具体地，在本实施例中，主体103上设有风速仪4，用于测量实时风速，通过对实时风速的测量使吸收板102调整到最适合应对大风天气的形态。

工作原理：太阳能吸收板在旋转电机驱动下，实现其相对支撑板水平方向转动，在鳞羽转动电机驱动下实现相对支撑板竖直方向转动，同时，主体的半齿轮和位于连接壳内部的小齿轮的相互啮合，实现了翅膀支撑框架沿支撑柱竖直方向的转动，从而使本装置可吸收太阳光的范围扩大，还通过连接装置与支撑柱构成的转动连接，实现了全方位吸收太阳光，除此之外，通过翻转吸收板将整个装置调整至像蝴蝶休息一样收展起来使，没设有太阳能吸收板的一面在外，实现了抵抗雨雪，大风天气等不良环境对太阳能吸收板的损伤从而提高了太阳能吸收板的使用寿命。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术工作人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种仿生蝴蝶鳞羽结构的太阳能吸收装置，其特征在于,包括：翅膀支撑框架（1）、连接装置（2）、支撑柱（3）、鳞羽结构（5）；所述翅膀支撑框架（1）转动安装在连接装置（2）上；所述连接装置（2）转动安装在支撑柱（3）上；所述鳞羽结构（5）有若干组，转动安装在翅膀支撑框架（1）且位于远离连接装置（2）的表面上；所述鳞羽结构（5）包括：旋转电机（501）、太阳能吸收板（502）、鳞羽转动电机（503）、连接扣（504）；所述旋转电机（501）主体与支撑板（102）固定连接，其输出轴与连接扣（504）一端固定连接；所述鳞羽转动电机（503）输出轴与太阳能吸收板（502）固定连接，其主体与连接扣（504）另一端固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种仿生蝴蝶鳞羽结构的太阳能吸收装置，其特征在于，所述翅膀支撑框架（1）包括：驱动电机（101）、支撑板（102）、主体（103）、半齿轮（104）；所述支撑板（102）至少有两组并转动安装在主体（103）上，与驱动电机（101）输出轴固定连接；所述驱动电机（101）外壳与主体（103）固定连接，于驱动支撑板（102）绕主体（103）转动；所述半齿轮（104）固定安装在主体（103）靠近连接装置（2）的一端，用于与连接装置（2）转动连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种仿生蝴蝶鳞羽结构的太阳能吸收装置，其特征在于，所述连接装置（2）包括：转动电机（201）、连接壳（202）、连接主体（203）、连接电机（204）、小齿轮（205）；所述转动电机（201）外壳固定安装在连接壳（202）上，其输出轴与半齿轮（104）固定连接；所述小齿轮（205）与连接壳（202）转动连接，且位于连接壳（202）内部，并与半齿轮（104）相互啮合；所述连接壳（202）固定安装在连接主体（203）上；所述连接主体（203）固定安装在连接电机（204）上；所述连接电机（204）输出轴与支撑柱（3）固定连接，且其主体与连接主体（203）固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种仿生蝴蝶鳞羽结构的太阳能吸收装置，其特征在于，所述转动电机（201）为伺服电机。

5.根据权利要求2所述的一种仿生蝴蝶鳞羽结构的太阳能吸收装置，其特征在于，所述主体（103）上设有风速仪（4），用于测量实时风速。

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