实用新型内容
有鉴于此,本申请提出一种支撑装置,以解决现有的支架无法对相邻太阳能板(单元板)之间的连接处进行有效支撑的问题。
另,还有必要提出一种包括上述支撑装置的太阳能板组合设备。
本申请一实施方式提出一种支撑装置,用于支撑可折叠太阳能板。可折叠太阳能板包括多块相连接的单元板,相邻的两个单元板可沿连接处相折叠。支撑装置包括固定座、支撑架、翼板和传动组件。固定座用于装配于单元板。支撑架与固定座连接,并能够相对于固定座围绕第一轴线进行转动,以调节支撑架与单元板之间的夹角。翼板连接于固定座,并能够相对于固定座围绕第二轴线进行转动,第二轴线与第一轴线相互垂直。传动组件与支撑架和翼板传动配合,且被构造为在夹角增大时带动翼板转动至连接处以支撑连接处,在夹角减小时带动翼板转动至支撑架所连接的单元板的范围内。
一种实施方式中,传动组件包括传动板和齿轮组。传动板的一侧与支撑架滑动连接,传动板的另一侧连接于固定座,并能够相对于固定座围绕第三轴线进行转动。齿轮组与传动板和翼板传动连接,并被构造为在传动板相对固定座转动时带动翼板转动。第三轴线与第一轴线平行。
一种实施方式中,齿轮组包括第一锥齿轮和第二锥齿轮。第一锥齿轮固定连接于传动板的一侧,并能够在传动板的带动下围绕第三轴线进行转动。第二锥齿轮固定连接于翼板,并与固定座转动连接。第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合,以在第一锥齿轮的带动下带动翼板围绕第二轴线进行转动。
一种实施方式中,传动板的一侧开设有第一缺口。齿轮组还包括第一连接轴和第二连接轴,第一连接轴连接于第一缺口的相对两侧壁,第一锥齿轮套设于第一连接轴外,且部分位于第一缺口内。第二连接轴连接于固定座,第二锥齿轮套设于第二连接轴外。
一种实施方式中,支撑架靠近固定座的一端开设有第二缺口以及位于第二缺口的相对两侧壁的滑槽。滑槽的延伸方向与支撑架的延伸方向平行,传动板远离固定座的一端设有滑块,滑块被配置为可在滑槽中滑动。
一种实施方式中,固定座包括层叠设置的第一板和第二板。第二板位于第一板和单元板之间,并被构造为装配于单元板,支撑架与第一板转动连接。翼板的一端位于第一板和第二板之间,并与第一板和/或第二板转动连接,翼板被构造为在夹角减小时能够转动至支撑架与单元板之间。
一种实施方式中,第一板靠近支撑架的一侧开设有第三缺口。传动板远离支撑架的一侧位于第三缺口内,且能够转动至与第一板相抵持。
一种实施方式中,支撑装置还包括阻尼转轴。阻尼转轴设于支撑架靠近固定座的一端,支撑架通过阻尼转轴与固定座转动连接。
一种实施方式中,翼板的数量为两个,其中一个翼板被配置为可相对于固定座围绕所述第二轴线沿第一方向进行转动,另一个翼板被配置为可相对于固定座围绕第二轴线沿第二方向进行转动。第一方向和第二方向相反。
本申请一实施方式提出一种太阳能板组合设备,包括可折叠太阳能板和如上所述的支撑装置。可折叠太阳能板包括多块相连接的单元板,相邻的两个单元板可沿连接处相折叠,支撑装置的固定座装配于单元板。
本申请实施例提供的支撑装置,支撑架能够相对于固定座围绕第一轴线进行转动,以调节支撑架与单元板之间的夹角,翼板通过传动组件和支撑架传动连接,在打开支撑架以增大支撑架与单元板之间的夹角时,翼板能自动展开以对相邻两单元板之间的连接处进行支撑,提高了相邻两个单元板之间的平整度,进而提高可折叠太阳能板的转换率;在收回支撑架以减小支撑架与单元板之间的夹角时,翼板转动至支撑架所连接的单元板的范围内,翼板不会对单元板的折叠造成干涉,满足了可折叠太阳能板的折叠需求,且翼板能够跟随支撑架自动展开和收回,操作方便快捷。
本申请中,太阳能板组合设备包括上述支撑装置。支撑装置既能对相邻单元板之间的连接处进行支撑,在支撑架和翼板收回后又能完成对多块单元板的折叠。因此,本申请的太阳能板组合设备既提高了相邻两块单元板之间的平整度,又能满足可折叠太阳能板的折叠需求,且翼板能够跟随支撑架自动展开和收回,操作方便快捷。
具体实施方式
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请实施例的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本申请实施例。
需要说明,本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
可折叠太阳能板是由两块以上的太阳能板(单元板)通过柔性连接结构连接形成,可折叠太阳能板通常在背面设置支架以对其进行支撑。然而这些支架相互独立,无法有效地对相邻两块单元板之间的连接处进行支撑,导致可折叠太阳能板无法完全展开至平整状态,影响转换率。
因此,本申请提出一种支撑装置,用于支撑可折叠太阳能板。支撑装置包括固定座、支撑架、翼板和传动组件。固定座用于装配于单元板。支撑架的一端与固定座连接,并能够相对于固定座围绕第一轴线进行转动,以调节支撑架与单元板之间的夹角。支撑架的另一端用于支撑在支撑面上。翼板连接于固定座,并能够相对于固定座围绕第二轴线进行转动,第二轴线与第一轴线相互垂直。传动组件与支撑架和翼板传动配合,且被构造为在支撑架与单元板之间的夹角增大时带动翼板转动至连接处以支撑连接处,在夹角减小时带动翼板转动至支撑架所连接的单元板的范围内。
本申请实施例提供的支撑装置,支撑架能够相对于固定座围绕第一轴线进行转动,以调节支撑架与单元板之间的夹角,翼板通过传动组件和支撑架传动连接,在打开支撑架以增大支撑架与单元板之间的夹角时,翼板能自动展开以对相邻两单元板之间的连接处进行支撑,提高了相邻两个单元板之间的平整度,进而提高可折叠太阳能板的转换率;在收回支撑架以减小支撑架与单元板之间的夹角时,翼板转动至支撑架所连接的单元板的范围内,翼板不会对单元板的折叠造成干涉,满足了可折叠太阳能板的折叠需求,且翼板能够跟随支撑架自动展开和收回,操作方便快捷。
下面结合附图,对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
请参阅图1和图2,本申请第一方面提供一种支撑装置100,用于支撑可折叠太阳能板200。可折叠太阳能板200包括多块相连接的单元板201,相邻的两个单元板201可沿连接处202相折叠。可折叠太阳能板200是一种利用太阳光发电的装置,其可以是单晶硅太阳能板、多晶硅太阳能板、非晶硅太阳能板或者多元化合物太阳能板等,本申请并不作限制。支撑装置100的数量可以小于可折叠太阳能板200的单元板201的数量,以降低成本和重量。例如,如图1所示,支撑装置100的数量为两个,可折叠太阳能板200的单元板201数量为四个。
请参阅图1至图3,支撑装置100包括固定座10、支撑架20、翼板30和传动组件40。固定座10用于装配于单元板201。支撑架20的一端与固定座10连接,并能够相对于固定座10围绕第一轴线进行转动,以调节支撑架20与单元板201之间的夹角。如图1所示,各单元板201依次展开,各单元板201的排列方向为单元板201的宽度方向。第一轴线为支撑架20与固定座10连接的一侧所在的方向,且第一轴线可与各单元板201的宽度方向平行。支撑架20的另一端用于支撑在支撑面上,支撑面可为但不限于地面、屋顶、阳台、房车车顶等。支撑架20可为长条形板状结构,沿着支撑架20的长度方向,支撑架20靠近固定座10的区域的宽度可保持不变,中间区域的宽度可逐渐缩小,靠近支撑面的区域的宽度可保持不变,支撑架20靠近固定座10的区域的宽度可大于支撑架20靠近支撑面的区域的宽度。
翼板30连接于固定座10,并能够相对于固定座10围绕第二轴线进行转动。第二轴线与第一轴线相互垂直,第二轴线垂直于固定座10(也即第二轴线与固定座10或单元板201的厚度方向平行)。翼板30大致为长方形板状结构。
传动组件40与支撑架20和翼板30传动配合,且被构造为在支撑架20与单元板201之间的夹角增大时带动翼板30转动至连接处202以支撑连接处202,在该夹角减小时带动翼板30转动至支撑架20所连接的单元板201的范围内。也即,支撑装置100的作动过程为:当打开支撑架20时,支撑架20相对固定座10绕着第一轴线转动,支撑架20与单元板201之间的夹角增大,同时支撑架20还通过传动组件40带动翼板30转动展开至连接处202;当收回支撑架20时,支撑架20相对固定座10绕着第一轴线转动且与单元板201之间的夹角减小,同时支撑架20还通过传动组件40带动翼板30转动至支撑架20所连接的单元板201的范围内,完成翼板30的收回,此时支撑架20可与单元板201贴合,即完成了支撑装置100的收回。
本申请的支撑装置100,支撑架20能够相对于固定座10围绕第一轴线进行转动,以调节支撑架20与单元板201之间的夹角,进而调节单元板201相对支撑面的支撑角度,翼板30通过传动组件40和支撑架20传动连接,在打开支撑架20以增大支撑架20与单元板201之间的夹角时,翼板30能自动展开以对相邻两单元板201之间的连接处进行支撑,提高了相邻两个单元板201之间的平整度,进而提高可折叠太阳能板200的转换率;在收回支撑架20以减小支撑架20与单元板201之间的夹角时,翼板30转动至支撑架20所连接的单元板201的范围内,翼板30不会对单元板201的折叠造成干涉,满足了可折叠太阳能板200的折叠需求,且翼板30能够跟随支撑架20自动展开和收回,操作方便快捷。
如图3和图4所示,一些实施例中,固定座10包括层叠设置的第一板11和第二板12,第一板11和第二板12大致为矩形板状结构。第二板12被构造为装配于单元板201(参图1),第一板11可固定于第二板12背离单元板201的表面,支撑架20的一端可与第一板11的一端转动连接。第一板11的下半部分(即靠近支撑架20的部分)和第二板12的下半部分在固定座10的厚度方向上不接触,二者之间具有一定收容空间。第一板11的上半部分(远离支撑架20的部分)和第二板12的上半部分可直接接触,第一板11的上半部分可通过螺钉等方式固定于第二板12的上半部分。
翼板30的一端位于第一板11的下半部分和第二板12的下半部分之间,并与第一板11和/或第二板12转动连接。在支撑架20与单元板201之间的夹角减小时,翼板30能够转动至支撑架20与单元板201之间,以减小支撑装置100收纳后所占用的空间大小,方便收纳。在支撑架20与单元板201之间的夹角增大时,由于第一板11的下半部分和第二板12的下半部分之间具有一定收容空间,该收容空间能够允许翼板30转动至连接处202(参图1),因而翼板30才能对连接处202进行支撑,以提升相邻两个单元板201之间的平整度。通过第一板11和第二板12将支撑架20和翼板30与可折叠太阳能板200间接转动连接,既提升了连接的稳定性,又能降低对可折叠太阳能板200造成剐蹭、划伤等问题的风险。
如图4所示,一些实施例中,支撑装置100还包括阻尼转轴50。阻尼转轴50设于支撑架20靠近第一板11的一端,支撑架20通过阻尼转轴50与第一板11转动连接。本实施例中,支撑架20靠近第一板11的一端沿着支撑架20的宽度方向设有两个阻尼转轴50。在其它实施例中,阻尼转轴50的数量可根据需求调整。通过阻尼转轴50将支撑架20与固定座10转动连接,支撑架20能定位在任意打开的位置且不会轻易晃动,提高支撑架20的支撑稳定性。
如图4和图5所示,一些实施例中,传动组件40包括传动板41和齿轮组42。传动板41大致为矩形板状结构,其一侧与支撑架20滑动连接,另一侧连接于固定座10,并能够相对于固定座10围绕第三轴线进行转动。传动板41可通过转轴43连接于第一板11,转轴43可位于两个阻尼转轴50之间。沿着固定座10的高度方向(也即单元板201的高度方向),转轴43与阻尼转轴50错位设置(不在同一高度)。例如,转轴43可在阻尼转轴50的上方。第三轴线可为转轴43的轴向,且与第一轴线平行。齿轮组42与传动板41和翼板30传动连接,并被构造为在传动板41相对固定座10转动时带动翼板30转动。通过传动板41和齿轮组42的配合将支撑架20的转动传递至翼板30,传动平稳且传动效率高。
如图5所示,一些实施例中,齿轮组42包括第一锥齿轮421和第二锥齿轮422。第一锥齿轮421固定连接于传动板41靠近固定座10的一侧,并能够在传动板41的带动下围绕第三轴线进行转动。第二锥齿轮422固定连接于翼板30长度方向的一端,并与固定座10转动连接。第二锥齿轮422与第一锥齿轮421啮合,以在第一锥齿轮421的带动下带动翼板30围绕第二轴线进行转动。利用由第一锥齿轮421和第二锥齿轮422组成的齿轮组42能够改变传动方向,使翼板30能够围绕第二轴线转动,且结构简单,传动运转平稳。
一些实施例中,传动组件40也可以为螺旋齿轮传动,同样可以实现第一轴线和第二轴线两个交错轴的运动。例如,传动组件40可以包括第一螺旋齿轮(图未示)和第二螺旋齿轮(图未示),支撑架连接于第一螺旋齿轮,以带动第一螺旋齿轮围绕第一轴线进行转动。第二螺旋齿轮连接于翼板,并与第一螺旋齿轮啮合。第二螺旋齿轮的转动轴线为第二轴线,在第一螺旋齿轮的带动下,第二螺旋齿轮带动翼板围绕第二轴线进行转动。
当然,传动组件40也可以是其它具有传动功能的零部件,只要能实现将支撑架20的转动传递给翼板30并能使翼板30转动至连接处的作用即可。
如图5所示,翼板30的数量为两个,其中一个翼板30被配置为可相对于固定座10围绕第二轴线沿第一方向进行转动,另一个翼板30被配置为可相对于固定座10围绕第二轴线沿第二方向进行转动。第一方向和第二方向相反。例如,图5中左侧的翼板30可相对于固定座10围绕第二轴线沿顺时针方向进行转动,右侧的翼板30可相对于固定座10围绕第二轴线沿逆时针方向进行转动。如此,两个翼板30能对与固定座10所连接的单元板201与相邻的左右两块单元板的连接处都进行支撑,能减少支撑装置100的数量,节约成本。可以理解的是,翼板30的数量为两个时,第一锥齿轮421和第二锥齿轮422的数量也为两个。两个第一锥齿轮421同轴设置,两个第二锥齿轮422分别与两个第一锥齿轮421一一对应设置并相互啮合。
如图5所示,一些实施例中,传动板41的一侧开设有第一缺口410。第一缺口410沿传动板41的厚度方向贯穿传动板41,第一缺口410可位于传动板41靠近固定座10的一侧。齿轮组42还包括第一连接轴423和第二连接轴424。第一连接轴423连接于第一缺口410的相对两侧壁,第一锥齿轮421套设于第一连接轴423外,且部分位于第一缺口410内。第一连接轴423可与传动板41上的转轴43共线,第一锥齿轮421和第一连接轴423固定连接,第一连接轴423的轴线与第三轴线共线,第一锥齿轮421在传动板41的带动下可围绕第三轴线转动。第二连接轴424连接于固定座10(可为第一板11和/或第二板12),第二锥齿轮422套设于第二连接轴424外。第二锥齿轮422与第二连接轴424固定连接,第二连接轴424的轴线与第二轴线共线。
如图4和图5所示,支撑架20靠近固定座10的一端开设有第二缺口21以及位于第二缺口21的相对两侧壁的滑槽22。第二缺口21可沿支撑架20的厚度方向贯穿支撑架20,并沿支撑架20的长度方向贯穿支撑架20与固定座10连接的一端。滑槽22的延伸方向与支撑架20的延伸方向(长度方向)平行。传动板41远离固定座10的一端设有滑块411,滑块411被配置为可在滑槽22中滑动。
另一些实施例中,第二缺口21的相对两侧壁设有滑块(图未示),传动板41的相对两侧壁设有滑槽(图未示),滑块被配置为可在滑槽中滑动。通过滑块在滑槽中的滑动,可使传动板41在支撑架20的第二缺口21内滑动。当滑块滑动至滑槽的末端(滑槽远离固定座10的一端)时,支撑架20的一端与固定座10相抵,传动板41的一侧与第二缺口21的内壁相抵,另一侧与固定座10相抵,起到限位作用,支撑架20无法继续被打开。如图2和图4所示,一些实施中,第一板11靠近支撑架20的一侧开设有第三缺口110。第三缺口110可由第一板11靠近支撑架20的边缘朝内凹陷形成,传动板41远离支撑架20的一侧位于第三缺口110内。转轴43连接于第三缺口110的相对两侧壁,传动板41可通过转轴43转动至与第一板11相抵持。当传动板41的一侧与第一板11相抵持时,其另一侧与支撑架20的第二缺口21的底壁相抵持,支撑架20远离支撑面的一端与第一板11相抵持,此时支撑架20无法再继续打开,支撑架20与单元板201之间的夹角达到最大。
支撑装置100对可折叠太阳能板200进行支撑的作动过程如下:初始时,如图1所示,可折叠太阳能板200的各单元板201依次展开,翼板30收容在支撑架20和单元板201之间。然后,如图6所示,打开支撑架20(支撑架20与单元板201之间的角度增大),传动组件40的传动板41转动,传动板41上的第一锥齿轮421转动,从而带动与第一锥齿轮421啮合的第二锥齿轮422转动,进而带动翼板30转动至连接处202,当停止对支撑架20施力时,支撑架20便可停止转动以一定角度对可折叠太阳能板200进行支撑。在转动支撑架20的同时,由于传动板41上的转轴43与支撑架20上的阻尼转轴50错位设置,传动板41上的滑块411将在支撑架20的滑槽22内滑动直至滑槽22的末端,此时,传动板41的一侧与第一板11相抵持,传动板41的另一侧与支撑架20的第二缺口21的底壁相抵持,支撑架20远离支撑面的一端与第一板11相抵持,支撑架20将无法继续被打开,如图7所示,支撑架20与可折叠太阳能板200之间的夹角达到最大,大致为120°(此时可折叠太阳能板200、支撑架20与支撑面的夹角均大致为30°,为最常用的支撑角度),翼板30完全展开(两个翼板30之间的角度大致为180°,翼板30的长度方向大致与各单元板201的宽度方向平行)。
如图8所示,当需要收回支撑装置100时,将支撑架20朝向单元板201转动,翼板30也将转动至支撑架20所连接的单元板201的范围内并位于支撑架20和单元板201之间,翼板30不会对单元板201的折叠造成干涉,各单元板201可沿连接处202进行折叠,从而可完成太阳能板组合设备1000的收纳。当处于收纳状态时,第一板11的第三缺口110与支撑架20的第二缺口21沿单元板201的高度方向(也即支撑架20的长度方向)连通,传动板41的一部分位于第三缺口110内,其余部分位于第二缺口21内。
请参阅图6至图8,本申请第二方面提供一种太阳能板组合设备1000,其包括可折叠太阳能板200和如上所述的支撑装置100。支撑装置100的固定座10可装配于可折叠太阳能板200的背面。
本申请实施例提供的支撑装置100,支撑架20能够相对于固定座10围绕第一轴线进行转动,以调节支撑架20与单元板201之间的夹角,进而调节单元板201相对支撑面的支撑角度,翼板30通过传动组件40和支撑架20传动连接,在打开支撑架20以增大支撑架20与单元板201之间的夹角时,翼板30能自动展开以对相邻两单元板201之间的连接处202进行支撑,提高了相邻两个单元板201之间的平整度,进而提高可折叠太阳能板200的转换率;在收回支撑架20以减小支撑架20与单元板201之间的夹角时,翼板30转动至支撑架20所连接的单元板201的范围内,翼板30不会对单元板201的折叠造成干涉,满足了可折叠太阳能板200的折叠需求,且翼板30能够跟随支撑架20自动展开和收回,操作方便快捷。
本申请实施例提供的太阳能板组合设备1000包括上述支撑装置100。支撑装置100既能对相邻单元板201之间的连接处202进行支撑,在支撑架20和翼板30收回后又能完成对多块单元板201的折叠。因此,本申请的太阳能板组合设备1000既提高了相邻两块单元板201之间的平整度,又能满足可折叠太阳能板200的折叠需求,且翼板30能够跟随支撑架20自动展开和收回,操作方便快捷。
以上说明是本申请一些具体实施方式,但在实际的应用过程中不能仅仅局限于这些实施方式。对本领域的普通技术人员来说,根据本申请的技术构思做出的其他变形和改变,都应该属于本申请的保护范围。