TW201836259A - 漂浮式太陽能板架設機構 - Google Patents

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Abstract

一種漂浮式太陽能板架設機構包含漂浮平台、角度調整機構以及角度限位機構。漂浮平台包含一滑槽以及第一錨固系統與第二錨固系統。角度調整機構耦接漂浮平台，角度調整機構包含第一連桿、第二連桿及第三連桿，其彼此樞接於漂浮平台上。第一連桿及第三連桿之一端樞接於漂浮平台，第二連桿之兩端分別樞接於第一連桿及第三連桿之另一端，第二連桿用以固定一太陽能板於其上。角度限位機構包含一插銷連桿以穿插固定於第三連桿，插銷連桿之一端連接一滑動凸塊，其滑動連接於漂浮平台之滑槽內。

Description

漂浮式太陽能板架設機構
本發明是有關於一種太陽能板架設機構，且特別是有關於一種漂浮式太陽能板架設機構。
漂浮式太陽能發電平台，因架設於水面，抵禦風、浪而維護困難且鏽蝕問題嚴重，業界通常採用固定式0~15度太陽能板傾斜角設計，以減少維護成本，但此作法僅有全追日式發電模組的70%效率。
然而，當太陽能板傾斜角度過大時(例如大於15度)，在極端環境下(例如颱風)會產生更大的風阻效應，降低整個平台的抗風能力。
如何考慮於有限成本下提高發電效率同時又能使系統具抗風能力，是漂浮式太陽能發電平台仍需投注更多努力的地方。
因此，本發明之一目的是在提供一種漂浮式太陽能板架設機構，其包含一漂浮平台、一角度調整機構以 及一角度限位機構。漂浮平台包含一滑槽以及第一錨固系統與第二錨固系統。角度調整機構耦接漂浮平台，角度調整機構包含第一連桿、第二連桿及第三連桿，其彼此樞接於漂浮平台上。第一連桿及第三連桿之一端樞接於漂浮平台，第二連桿之兩端分別樞接於第一連桿及第三連桿之另一端，第二連桿用以固定一太陽能板於其上。角度限位機構包含一插銷連桿以穿插固定於第三連桿，插銷連桿之一端連接一滑動凸塊，其滑動連接於漂浮平台之滑槽內。
依據本發明之一實施例，插銷連桿具有一第一插銷孔與一第二插銷孔，且第三連桿具有一穿孔及一第三插銷孔，插銷連桿垂直於第三連桿而滑動連接於穿孔內。當第三插銷孔對準第一或二插銷孔時，置入一插銷以固定第一連桿、第二連桿、第三連桿以及插銷連桿的相對位置。
依據本發明之一實施例，當滑動凸塊位於滑槽的一端時，第三插銷孔對準第一插銷孔。當滑動凸塊位於滑槽的另一端時，第三插銷孔對準第二插銷孔。
依據本發明之一實施例，穿孔位於第三連桿之中間點。
依據本發明之一實施例，穿孔與第三插銷孔係大致垂直連通。
依據本發明之一實施例，當漂浮平台置於水面時，滑槽的長軸方向大致平行於水面。
依據本發明之一實施例，第一連桿、第二連桿、第三連桿與漂浮平台係以一耦接裝置彼此樞接。
依據本發明之一實施例，耦接裝置包含一套體及由套體一側向外延伸形成的一第一環形部及一第二環形部以及對應第一環形部及第二環形部之一卡扣結構。
依據本發明之一實施例，卡扣結構包複數個栓緊結構，以及對應第一環形部內緣之及第二環形部內緣之一卡榫，卡榫兩端分別有對應該些栓緊結構之一螺紋結構。
依據本發明之一實施例，第一連桿、第二連桿、第三連桿之長度比例為3：8：7。
綜合以上，本發明所提出之可變傾角的漂浮式太陽能板架設機構，利用四連桿機構作為角度調整機構，並以插銷連桿及滑塊最為連動的角度限位機構，藉以於不同使用狀態下調整太陽能板的傾角，使太陽能板能產生最佳發電效能且能抵禦風、浪。
100‧‧‧漂浮式太陽能板架設機構
110‧‧‧漂浮平台
112‧‧‧框架
114‧‧‧滑槽
116‧‧‧第一錨固系統
118‧‧‧第一錨固系統
120‧‧‧角度調整機構
122‧‧‧第一連桿
124‧‧‧第二連桿
126‧‧‧第三連桿
126a‧‧‧穿孔
126b‧‧‧第三插銷孔
128a‧‧‧固定桿
128b‧‧‧固定桿
130‧‧‧角度限位機構
132‧‧‧插銷連桿
132a‧‧‧第一插銷孔
132b‧‧‧第二插銷孔
134‧‧‧滑動凸塊
136‧‧‧插銷
140‧‧‧太陽能板
142‧‧‧方向
144‧‧‧方向
150‧‧‧耦接裝置
152‧‧‧套體
154‧‧‧第一環形部
156‧‧‧第二環形部
160‧‧‧卡扣結構
162‧‧‧卡榫
164‧‧‧栓緊結構
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下：[第1圖]係繪示根據本發明之一實施例所述之漂浮式太陽能板架設機構的立體圖；[第2圖]係繪示第1圖之漂浮式太陽能板架設機構於第一使用狀況下的側視圖；[第3圖]係繪示第1圖之漂浮式太陽能板架設機構於第二使用狀況下的側視圖；[第4圖]係繪示第2圖之A部份的放大圖；以及 [第5圖]係繪示根據本發明之一實施例所述之耦接裝置的放大圖。
本發明之一目的是提供電子裝置一種可變傾角的漂浮式太陽能板架設機構，藉以於不同使用狀態下調整太陽能板的傾角，使太陽能板能產生最佳發電效能且能抵禦風、浪。
請同時參照圖第1圖，其繪示根據本發明之一實施例所述之漂浮式太陽能板架設機構的立體圖。本發明之漂浮式太陽能板架設機構100包含一漂浮平台110、一角度調整機構120以及一角度限位機構130。漂浮平台110包含一滑槽114以及一第一錨固系統116與一第二錨固系統118。角度調整機構120耦接於漂浮平台110上，其架構上包含一第一連桿122、一第二連桿124及一第三連桿126，其彼此樞接於漂浮平台110上。第一連桿122及第三連桿126之一端樞接於漂浮平台110，第二連桿124之兩端分別樞接於第一連桿122及第三連桿126之另一端，且第二連桿124用以固定一太陽能板140於其上。角度限位機構130包含一插銷連桿132以穿插固定於第三連桿126，插銷連桿132之一端連接一滑動凸塊134，其滑動連接於漂浮平台110之滑槽114內。
在本發明之實施例中，漂浮平台110包含三組角度調整機構120以及兩組角度限位機構130，本發明所屬 技術領域中任何具有通常知識者可依實際需求調整角度調整機構120以及角度限位機構130個別的數量，並不限於本實施例之數量。
漂浮平台110以其框架112為架構，第一錨固系統116與第二錨固系統118固定於其兩端，滑槽114亦設計於其上。第一錨固系統116與第二錨固系統118為抗水氣、氧化材質之中空管，利於漂浮且每一錨固系統兩端的法藍(flange)均設計螺孔，方便多個漂浮平台彼此串接或固定之用。
在本發明之實施例中，當漂浮平台110置於水面時，滑槽114的長軸方向係大致平行於水面，但並不以此為限。
請參照第2圖，其繪示第1圖之漂浮式太陽能板架設機構於第一使用狀況下的側視圖。在第一使用狀況下，太陽能板140相對於水平面的傾角約為0度，利於抵禦風、浪或適用於某些季節或時間能有較佳的發電效能。
請參照第2、4圖，第4圖繪示第2圖之A部份的放大圖。角度限位機構130之插銷連桿132具有一第一插銷孔132a與一第二插銷孔132b(參照第3圖)，且第三連桿126具有一穿孔126a及一第三插銷孔126b，插銷連桿132垂直於第三連桿126而滑動連接於其穿孔126a內。當第三插銷孔126b對準第一或二插銷孔(132a、132b)時，置入一插銷136以固定第一連桿122、第二連桿124、第三連桿126與插銷連桿132的相對位置。
在第一使用狀況下(即第2圖繪示之狀況)，滑動凸塊134位於滑槽114的右端時，第三連桿126之第三插銷孔126b對準插銷連桿132第二插銷孔132b，並置入插銷136以固定第一連桿122、第二連桿124、第三連桿126與插銷連桿132的相對位置，進而使太陽能板140能固定於其需求的傾角。滑槽114的右端與置入的插銷136同時作為角度限位機構之限位機制。
請參照第4圖，第三連桿126之穿孔126a與第三插銷孔126b係大致垂直連通，換言之，穿孔126a之中心軸係大致垂直第三插銷孔126b之中心軸。
當漂浮式太陽能板架設機構100欲從第一使用狀況切換至第二使用狀況(即第3圖繪示之狀況時)，僅需拔出插銷136並沿方向142拉抬太陽能板140的一側，即能調整太陽能板140的傾角並帶動角度調整機構120以及角度限位機構130連動。當角度調整機構120以及角度限位機構130連動至第二使用狀況的位置時，再置入插銷136固定整體相對位置。
請參照第3圖，其繪示第1圖之漂浮式太陽能板架設機構於第二使用狀況下的側視圖。在第一使用狀況下，太陽能板140相對於水平面的傾角約為20度，適用於某些季節或時間能有較佳的發電效能。在第二使用狀況下，滑動凸塊134位於滑槽114的左端時，第三連桿126之第三插銷孔126b對準插銷連桿132第一插銷孔132a，並置入插銷136以固定第一連桿122、第二連桿124、第三連桿126 與插銷連桿132的相對位置，進而使太陽能板140能固定於其需求的傾角。滑槽114的左端與置入的插銷136同時作為角度限位機構之限位機制。此外，太陽能板140藉固定桿(128a、128b)架設於第二連桿124的上方。
當漂浮式太陽能板架設機構100欲從第二使用狀況切換至第一使用狀況，僅需拔出插銷136並沿方向144下壓太陽能板140的一側，即能調整太陽能板140的傾角並帶動角度調整機構120以及角度限位機構130連動。當角度調整機構120以及角度限位機構130連動至第一使用狀況的位置時，再置入插銷136固定整體相對位置。
本案之第一連桿122、第二連桿124、第三連桿126與漂浮平台110彼此樞接，係相當於一四連桿的機構(就排除插銷連桿132而言)，利於上述第一、二使用狀況彼此切換時能更省力的執行(例如單人徒手即能執行，或施力約1/5的系統整體重量)。為了更優化四連桿的省力特點，在本發明之實施例中，第一連桿122、第二連桿124、第三連桿126之長度比例為3：8：7，但並不以此比例為限。
另一個利於上述第一、二使用狀況彼此切換時能更省力的執行的設計為：插銷連桿132垂直滑動連接於第三連桿126之穿孔126a內及/或穿孔126a位於第三連桿126之中間點，但本發明仍不以此設計為限。
請參照第5圖，其繪示根據本發明之一實施例所述之耦接裝置150的放大圖。上述之第一連桿122、第二連桿124、第三連桿126以及漂浮平台110均以耦接裝置150 彼此樞接。耦接裝置150包含一套體152及由套體152一側向外延伸形成的一第一環形部154及一第二環形部156以及對應第一環形部及第二環形部之一卡扣結構160。圖中即繪示兩對第一環形部154及第二環形部156彼此間隔互接，再以卡扣結構160貫穿連接。卡扣結構160包複數個栓緊結構164，以及對應第一環形部154內緣之及第二環形部156內緣之一卡榫162，卡榫162兩端分別有對應該些栓緊結構之一螺紋結構(如圖中的虛線)。卡榫162貫穿兩對第一環形部154及第二環形部156之通孔後，兩端再以栓緊結構164固定。
本發明所提出之可變傾角的漂浮式太陽能板架設機構係適用於手動調整的傾斜角調整機構。透過專業的效率評估軟體，可發現於冬季時傾斜角越大，發電效率越高，而夏季時傾斜角越低則發電效率越高。透過此項分析，可觀察到若能每季/每半年調整一次傾斜角，將可帶來2.5~3%的發電效率增益。而透過風力建物相關設計法規，也可以了解於低傾斜度之太陽能平板，風阻係數較高傾斜度平板來的低許多，因此手動調整傾斜度的發電平台設計具有一定程度上的優勢。
綜合以上，本發明所提出之可變傾角的漂浮式太陽能板架設機構，利用四連桿機構作為角度調整機構，並以插銷連桿及滑塊最為連動的角度限位機構，藉以於不同使用狀態下調整太陽能板的傾角，使太陽能板能產生最佳發電效能且能抵禦風、浪。
雖然本發明已以數個實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，在本發明所屬技術領域中任何具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (10)

  1. 一種漂浮式太陽能板架設機構，包含：一漂浮平台，包含一滑槽以及一第一錨固系統與一第二錨固系統；一角度調整機構，耦接該漂浮平台，該角度調整機構包含一第一連桿、一第二連桿及一第三連桿，其彼此樞接於該漂浮平台上，該第一連桿及該第三連桿之一端樞接於該漂浮平台，該第二連桿之兩端分別樞接於該第一連桿及該第三連桿之另一端，該第二連桿用以固定一太陽能板於其上；以及一角度限位機構，包含一插銷連桿以穿插固定於該第三連桿，該插銷連桿之一端連接一滑動凸塊，其滑動連接於該漂浮平台之該滑槽內。
  2. 如請求項1所述之漂浮式太陽能板架設機構，其中該插銷連桿具有一第一插銷孔與一第二插銷孔，且該第三連桿具有一穿孔及一第三插銷孔，該插銷連桿垂直於該第三連桿而滑動連接於該穿孔內，當該第三插銷孔對準該第一或二插銷孔時，置入一插銷以固定該第一連桿、該第二連桿、該第三連桿以及該插銷連桿的相對位置。
  3. 如請求項2所述之漂浮式太陽能板架設機構，其中：當該滑動凸塊位於該滑槽的一端時，該第三插銷孔對 準該第一插銷孔；以及當該滑動凸塊位於該滑槽的另一端時，該第三插銷孔對準該第二插銷孔。
  4. 如請求項2所述之漂浮式太陽能板架設機構，其中該穿孔位於該第三連桿之中間點。
  5. 如請求項2所述之漂浮式太陽能板架設機構，其中該穿孔與該第三插銷孔係大致垂直連通。
  6. 如請求項1所述之漂浮式太陽能板架設機構，其中當該漂浮平台置於水面時，該滑槽的長軸方向大致平行於水面。
  7. 如請求項1所述之漂浮式太陽能板架設機構，其中該第一連桿、該第二連桿、該第三連桿與該漂浮平台係以一耦接裝置彼此樞接。
  8. 如請求項7所述之漂浮式太陽能板架設機構，其中該耦接裝置包含一套體及由該套體一側向外延伸形成的一第一環形部及一第二環形部以及對應該第一環形部及該第二環形部之一卡扣結構。
  9. 如請求項8所述之漂浮式太陽能板架設機 構，其中該卡扣結構包複數個栓緊結構，以及對應該第一環形部內緣之及該第二環形部內緣之一卡榫，該卡榫兩端分別有對應該些栓緊結構之一螺紋結構。
  10. 如請求項1所述之漂浮式太陽能板架設機構，其中該第一連桿、該第二連桿、該第三連桿之長度比例為3：8：7。
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