CN219740283U - 一种用于充电桩的自适式光伏机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于充电桩的自适式光伏机构，包括光伏板，还包括第一调节机构和第二调节机构；所述第一调节机构输出至少三个不同轴向且以环形阵列形式排布的线性自由度于所述第二调节机构；本实用新型通过第一调节机构及第二调节机构之间机械联动及其相互配合，通过输出多端自由度进行配合驱动的模式，基于实际情况中阳光照射方位的变化，以矩形阵列形式排布的光敏传感器联动光伏板进行指定功能的运载及其驱动；基于上述驱动模式，光伏板则可对外部进行进行万向角度、方位及其相对俯仰角度调节；进而适配例如外部道路的倾斜态势、阳光基于外部环境的遮挡进而部分适配的角度等变量条件，进行自适应式光线迎合的作业。

Description

一种用于充电桩的自适式光伏机构

技术领域

本实用新型涉及充电桩技术领域，特别涉及一种用于充电桩的自适式光伏机构。

背景技术

充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于商场和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电，充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电；

现阶段中，充电桩采用外接电源供电，但太阳能充电桩的发展趋势以较为明显；基于现阶段的太阳能充电桩模式，因太阳能电池板的安装大多都是固定，而太阳随着时间变化，照射角度也会改变，导致无法高效转换；因此传统技术中普遍对光伏板加装一调节机构对其进行角度适配转换；但是传统的调节机构普遍仅对太阳能电池板的俯仰角进行调节；基于实际安装的路段倾斜度、方位或其外部结构的限制，仅以俯仰角度调节的形式并不能完全适配阳光对其照射的所有可光伏发电的配合角度及其轨迹。

为此，提出一种用于充电桩的自适式光伏机构。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例希望提供一种用于充电桩的自适式光伏机构，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，至少提供一种有益的选择；

本实用新型实施例的技术方案是这样实现的：一种用于充电桩的自适式光伏机构，包括光伏板，还包括第一调节机构和第二调节机构；所述第一调节机构输出至少三个不同轴向且以环形阵列形式排布的线性自由度于所述第二调节机构，控制所述第二调节机构进行万向角度调节；所述第二调节机构用于俯仰调节所述光伏板的角度，且通过阵列检测件检测外部光线的方位变化，并以此联动所述第一调节机构进行输出万向角度调节。

在上述实施方式中：上述的驱动模式并不局限于此；作为优选的技术方案，其还可优选选型为：所述第一调节机构输出三个不同轴向且以环形阵列形式排布的线性自由度于所述第二调节机构的所述第二机架；同时输出一个转动自由度于所述第二机架，用于调节所述第二机架的水平面角度方位。

在上述实施方式中：上述的环形阵列形式排布的线性自由度和转动自由度均为联动的关系，其相互之间为直接驱动模式，最终实现带动多端自由度的联动化驱动光伏板进行万向角度、方位及其相对俯仰角度调节；进而适配例如外部道路的倾斜态势、阳光基于外部环境的遮挡进而部分适配的角度等变量条件，进行自适应式光线迎合；

其具体的驱动轨迹、方位及角度等参数；具体的，基于工作人员对上述自由度的行程量选型装配，及上述自由度之间的联动与外部控制器的控制进行实现；且上述的阳光照射方位的变化，由所述阵列检测件为以矩形阵列形式排布的光敏传感器、所述光敏传感器的传感检测方向与所述光伏板的光线吸收面处于同一投影面上的布置特征实现。

其中在一种实施方式中：所述第二调节机构包括相互铰接的第二机架、第三机架；所述第二机架上安装有第二动力件，用于调节所述第三机架的俯仰角度；所述第三机架上安装有所述光伏板。所述第一调节机构包括第一机架、三个沿所述第一机架以环形阵列形式排布的伸缩缸和第一动力件；所述伸缩缸用于输出所述线性自由度，所述第一动力件用于输出所述转动自由度；所述伸缩缸的活塞杆及缸体均通过万向节联轴器分别铰接于所述第一机架及外部环境；所述第一机架的顶部与所述第二机架固定连接；

在上述实施方式中：通过上述的环形阵列形式排布的线性自由度和转动自由度的机械联动及相互配合，通过输出不同指定的行程量，进行多端联动及其配合的形式，带动光伏板进行指定功能的运载及其驱动；基于上述驱动模式，光伏板则可对外部进行万向角度、方位及其相对俯仰角度调节；进而适配例如外部道路的倾斜态势、阳光基于外部环境的遮挡进而部分适配的角度等变量条件，进行自适应式光线迎合的作业。

在上述实施方式中：第一动力件、第二动力件均优选为伺服电机，伸缩缸优选为伺服电缸，通过伺服驱动系统配合外部控制器的模式，以实现上述元件的指定化驱动，实现第一调节机构及第二调节机构之间的联动控制，以满足相关驱动及调节作业需求。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过第一调节机构及第二调节机构之间机械联动及其相互配合，通过输出多端自由度进行配合驱动的模式，基于实际情况中阳光照射方位的变化，以矩形阵列形式排布的光敏传感器联动光伏板进行指定功能的运载及其驱动；基于上述驱动模式，光伏板则可对外部进行万向角度、方位及其相对俯仰角度调节；进而适配例如外部道路的倾斜态势、阳光基于外部环境的遮挡进而部分适配的角度等变量条件，进行自适应式光线迎合的作业。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的一视角立体结构示意图；

图2为本实用新型的另一视角立体结构示意图；

图3为本实用新型的第一调节机构立体结构示意图；

图4为本实用新型的第二调节机构立体结构示意图，

附图标记：1、充电桩；2、光伏板；3、第一调节机构；301、第一机架；302、伸缩缸；303、万向节联轴器；304、第一动力件；4、第二调节机构；401、第二机架；402、第三机架；403、第二动力件；404、光敏传感器。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制；

需要注意的是，术语“第一”、“第二”、“对称”、“阵列”等仅用于区分描述与位置描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“对称”等特征的可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；同样，对于未以“两个”、“三只”等文字形式对某些特征进行数量限制时，应注意到该特征同样属于明示或者隐含地包括一个或者更多个特征数量；

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征；同时，所有的轴向描述例如X轴向、Y轴向、Z轴向、X轴向的一端、Y轴向的另一端或Z轴向的另一端等，均基于笛卡尔坐标系。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“连接”、“固定”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，或一体成型；可以是机械连接，可以是直接相连，可以是焊接，也可以是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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据说明书附图结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在现有技术中，现阶段中，充电桩采用外接电源供电，但太阳能充电桩的发展趋势以较为明显；基于现阶段的太阳能充电桩模式，因太阳能电池板的安装大多都是固定，而太阳随着时间变化，照射角度也会改变，导致无法高效转换；因此传统技术中普遍对光伏板加装一调节机构对其进行角度适配转换；但是传统的调节机构普遍仅对太阳能电池板的俯仰角进行调节；基于实际安装的路段倾斜度、方位或其外部结构的限制，仅以俯仰角度调节的形式并不能完全适配阳光对其照射的所有可光伏发电的配合角度及其轨迹；为此，请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案以解决上述技术问题：一种用于充电桩的自适式光伏机构，包括光伏板2，还包括第一调节机构3和第二调节机构4；

其中，图1所示的充电桩1置于光伏板2、第一调节机构3和第二调节机构4之下；

在本方案中，上述的光伏板2、第一调节机构3和第二调节机构4为本具体实施方式提供的装置中的主体功能性机构；在上述机构的基础上，其安置于充电桩1上；具体的，充电桩1作为整体装置的基准支撑结构，为上述装置提供了针对外部环境配合的基础，并可适配外部工作人员对其进行保养、调节及相关零部件的装配等常规机械养护作业；

需要指出的是，充电桩1的高度、宽度等参数需根据实际情况及实际生产规格进行适配选型，其为非限定性的；

在本方案中，本装置整体的所有电器元件依靠充电桩1内所安装的蓄电池进行供能；具体的，装置整体的电器元件与蓄电池输出端口处通过继电器、变压器和按钮面板等装置进行常规电性连接，以满足本装置的所有电器元件的供能需求；同时，基于光伏板2的太阳能发电主体功能，其也需搭配一光伏逆变器联通与蓄电池，对其进行光伏发电及蓄电。

在本申请一些具体实施方式中，请结合参阅图3～4：第一调节机构3输出三个不同轴向且以环形阵列形式排布的线性自由度于第二调节机构4的第二机架401；同时输出一个转动自由度于第二机架401，用于调节第二机架401的水平面角度方位，控制第二调节机构4进行万向角度调节；第二调节机构4用于俯仰调节光伏板2的角度，且通过阵列检测件检测外部光线的方位变化，并以此联动第一调节机构3进行输出万向角度调节。

在本方案中，上述的环形阵列形式排布的线性自由度和转动自由度均为联动的关系，其相互之间为直接驱动模式，最终实现带动多端自由度的联动化驱动光伏板2进行万向角度、方位及其相对俯仰角度调节；进而适配例如外部道路的倾斜态势、阳光基于外部环境的遮挡进而部分适配的角度等变量条件，进行自适应式光线迎合；

可以理解的是，在本具体实施方式中，具体的，本装置的充电桩1还设有一控制器，该控制器用于连接并控制本装置整体的所有电器元件按照预先设置的程序作为预设值及驱动模式进行驱动；需要指出的是，上述驱动模式即对应了下文中的相关电器元件之间对应的启停时间间距、转速、功率等输出参数，即满足了下文所述的相关电器元件驱动相关机械装置按其所描述的功能进行运行的需求。

优选的，控制器为PLC控制器，通过梯形图编程、顺序功能图编程、功能块图编程、指令表编程或结构文本编程的等常规PLC编程的模式完成上述编程需求；需要指出的是，其编程所驱动的电器元件或其它动力元件的运行启停时间间距、转速、功率等输出参数是非限定性的；具体的，依据实际使用需求进行相关程序上的调节。

优选的，控制器为本装置所实际应用到充电桩1中的总控控制器。

在本申请一些具体实施方式中，请结合参阅图3～4：第二调节机构4包括相互铰接的第二机架401、第三机架402；第二机架401上安装有第二动力件403，用于调节第三机架402的俯仰角度；第三机架402上安装有光伏板2。第一调节机构3包括第一机架301、三个沿第一机架301以环形阵列形式排布的伸缩缸302和第一动力件304；伸缩缸302用于输出线性自由度，第一动力件304用于输出转动自由度；伸缩缸302的活塞杆及缸体均通过万向节联轴器分别铰接于第一机架301及外部环境；第一机架301的顶部与第二机架401固定连接。

在本方案中，第一调节机构3的每个伸缩缸302各自输出不同的行程量，基于不同行程量之间的比值，即可控制第一机架301到第二调节机构4及光伏板2的万向角度调节；同时，基于第一动力件304，可控制第二调节机构4进行相对投影面(如每个伸缩缸302未进行工作且均位于行程起始端，则该投影面实质为水平面)的角度调节；同时，第二动力件403则驱动第三机架402及光伏板2进行相对俯仰角度调节；

具体的，阵列检测件为以矩形阵列形式排布的光敏传感器404；光敏传感器404的传感检测方向与光伏板2的光线吸收面处于同一投影面上；

上述的环形阵列形式排布的线性自由度和转动自由度均为联动的关系，其相互之间为直接驱动模式，最终实现带动多端自由度的联动化驱动光伏板2进行万向角度、方位及其相对俯仰角度调节；进而适配例如外部道路的倾斜态势、阳光基于外部环境的遮挡进而部分适配的角度等变量条件，进行自适应式光线迎合；

其具体的驱动轨迹、方位及角度等参数；具体的，基于工作人员对上述自由度的行程量选型装配，及上述自由度之间的联动与外部控制器的控制进行实现；且上述的阳光照射方位的变化，由阵列检测件为以矩形阵列形式排布的光敏传感器404、光敏传感器404的传感检测方向与光伏板2的光线吸收面处于同一投影面上的布置特征实现；

具体的，以矩形阵列形式排布的光敏传感器404检测不同时间段下的太阳运行的轨迹方向，进而光敏传感器404将方位信号传输至控制器，控制器驱动第一调节机构3及第二调节机构4沿太阳的变化方位，带动光伏板2进行位置及角度的调节；

又因实际环境中，可能发生的外部道路的倾斜态势、阳光基于外部环境的遮挡进而部分适配的角度等变量条件；以矩形阵列形式排布的光敏传感器404的每个单元基于其检测的光敏强度，判断当前的光伏板2最佳迎合角度，进而再次基于第一调节机构3及第二调节机构4的驱动，调节带动光伏板2进行位置及角度的调节，进行自适应式光线迎合，提高光伏发电效率。

优选的，控制器外还配置无线发射模块和无线接收模块，无线发射模块发出工作或暂停的指令信号经由介质传送至无线接收模块；必要时，工作人员可通过后台无线遥控装置对该无线收发模块输入指令，以远程控制控制器，并进而遥控本装置的所有电器元件按照相关驱动模式进行驱动；同时，无线收发模块还可传递本装置中相关传感元件，或伺服驱动元件的系统所检测的相关系数或其他信息于后台的工作人员。

以上所述具体实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述具体实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

实施例

为使本发明的上述具体实施方式更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的示例性的说明。本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的实施例的限制。

本实施例基于上述具体实施方式中描述的相关原理，其中示例性应用时：

S1、安装整体装置于外部环境；

S2、以矩形阵列形式排布的光敏传感器404检测不同时间段下的太阳运行的轨迹方向，进而光敏传感器404将方位信号传输至控制器，控制器驱动第一调节机构3及第二调节机构4沿太阳的变化方位，带动光伏板2进行位置及角度的调节；

S3、又因实际环境中，可能发生的外部道路的倾斜态势、阳光基于外部环境的遮挡进而部分适配的角度等变量条件；以矩形阵列形式排布的光敏传感器404的每个单元基于其检测的光敏强度，判断当前的光伏板2最佳迎合角度，进而再次基于第一调节机构3及第二调节机构4的驱动，调节带动光伏板2进行位置及角度的调节，进行自适应式光线迎合，提高光伏发电效率

以上所述实施例仅表达了本实用新型的相关实际应用的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种用于充电桩的自适式光伏机构，包括光伏板(2)，其特征在于：还包括第一调节机构(3)和第二调节机构(4)；

所述第一调节机构(3)输出至少三个不同轴向且以环形阵列形式排布的线性自由度于所述第二调节机构(4)，控制所述第二调节机构(4)进行万向角度调节；

所述第二调节机构(4)用于俯仰调节所述光伏板(2)的角度，且通过阵列检测件检测外部光线的方位变化，并以此联动所述第一调节机构(3)进行输出万向角度调节。

2.根据权利要求1所述的一种用于充电桩的自适式光伏机构，其特征在于：所述第二调节机构(4)包括相互铰接的第二机架(401)、第三机架(402)；

所述第二机架(401)上安装有第二动力件(403)，用于调节所述第三机架(402)的俯仰角度；

所述第三机架(402)上安装有所述光伏板(2)。

3.根据权利要求2所述的一种用于充电桩的自适式光伏机构，其特征在于：所述第一调节机构(3)输出三个不同轴向且以环形阵列形式排布的线性自由度于所述第二调节机构(4)的所述第二机架(401)；同时输出一个转动自由度于所述第二机架(401)，用于调节所述第二机架(401)的水平面角度方位。

4.根据权利要求3所述的一种用于充电桩的自适式光伏机构，其特征在于：所述第一调节机构(3)包括第一机架(301)、三个沿所述第一机架(301)以环形阵列形式排布的伸缩缸(302)和第一动力件(304)；

所述伸缩缸(302)用于输出所述线性自由度，所述第一动力件(304)用于输出所述转动自由度；

所述伸缩缸(302)的活塞杆及缸体均通过万向节联轴器分别铰接于所述第一机架(301)及外部环境；

所述第一机架(301)的顶部与所述第二机架(401)固定连接。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的一种用于充电桩的自适式光伏机构，其特征在于：所述阵列检测件为以矩形阵列形式排布的光敏传感器(404)；

所述光敏传感器(404)的传感检测方向与所述光伏板(2)的光线吸收面处于同一投影面上。