CN114204893B - 便携式可折叠柔性或半柔性太阳能电池支架***及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了便携式可折叠柔性或半柔性太阳能电池支架***及其应用，特点是包括对称设置在太阳能电池板组件两侧的推杆折叠装置和用于调节展开后太阳能电池板组件追日角度的角度追日装置，太阳能电池板组件由多个可折叠的柔性/半柔性的太阳能电池板串联连接而成，每个太阳能电池板的外周均设置有用于保护太阳能电池板的框架，推杆折叠装置主要由依次串联的交叉撑连接而成，通过第一伸缩推杆的伸缩运动带动交叉撑展开或合拢，交叉撑带动各个太阳能电池板展开或合拢，太阳能电池板在展开状态下通过立柱的伸缩运动，调整横梁的倾斜角度直至太阳能电池板达到追日所需的倾斜角度，优点是可支撑柔性/半柔性太阳能电池板且能实现完全自动化操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池板技术，尤其是涉及便携式可折叠柔性或半柔性太阳能电池支架***及其应用。
背景技术
常规太阳能电池板一般是由两层玻璃中间是EVA材料和电池片的结构，这样的组件重量较重，安装的时候需要高刚度机械***支架，不易移动。柔性/半柔性太阳能电池不需要采用玻璃背板和盖板，重量比双层玻璃的太阳能电池片组件轻80%，采用pvc背板和ETFE薄膜盖板的柔性电池片甚至可以任意弯曲，方便携带，可以应用于太阳能背包、太阳能敞篷、太阳能手电筒、太阳能汽车、太阳能帆船甚至太阳能飞机上。使用范围较为广泛。还有一种柔性的太阳能电池板，转化率高，还能弯曲在30度左右，这类产品的太阳能电池板，国内入光瑞实业，做的比较成熟。同样光照面积，柔性/半柔性太阳能电池板的重量只有传统太阳能板的1/10， 厚度只有原来的1/5，这将大大推广太阳能的应用，让太阳能做成任意形状和附着在任何物体表面成为可能，这是一次新的技术革命，具有广阔的市场前景。柔性/半柔性太阳能电池板是未来的太阳能发展方向，传统的硅晶玻璃层压 或滴胶板必将被淘汰。
柔性/半柔性太阳能电池板是由树脂包封的无定形硅作为主要光电元件层， 不具备传统柔性太阳能电池板的强度和刚度，在抗风抗雨抗冰雹等方面的性能，比传统柔性太阳能电池板差得多。传统的高刚度、强负载能力的太阳能电池板支架技术及其机械***结构，不适合用于支撑柔性/半柔性太阳能电池板。因此，针对柔性/半柔性太阳能电池板的技术特点，针对性地设计轻量化、又能够避免强风大雨和冰雹等极端恶劣自然条件损坏的支架***，对于柔性太阳能电池板和半柔性太阳能电池板的推广应用具有实质性的推动作用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可支撑柔性/半柔性太阳能电池板且能实现完全自动化操作的便携式可折叠柔性或半柔性太阳能电池支架***及其应用。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种便携式可折叠柔性或半柔性太阳能电池支架***，包括对称设置在太阳能电池板组件两侧的用于收拢和展开所述的太阳能电池板组件的推杆折叠装置和用于调节展开后所述的太阳能电池板组件追日角度的角度追日装置。
优先的，所述的太阳能电池板组件由多个可折叠的柔性/半柔性的太阳能电池板串联连接而成，每个所述的太阳能电池板的外周均设置有用于保护所述的太阳能电池板的框架，相邻的所述的框架之间通过铰链活动连接，所述的铰链在所述的框架的上表面和下表面交替设置。
优先的，所述的推杆折叠装置主要由依次串联的交叉撑连接而成，位于中间的两个所述的交叉撑的上端之间通过上水平连接杆活动连接且其下端之间通过下水平连接杆活动连接，位于中间的两个所述的交叉撑的中心轴之间设置有用于驱动所述的交叉撑打开和合拢的第一伸缩推杆，每个所述的交叉撑的中心轴与与其位置相对应的所述的框架的边框中心连接，通过所述的第一伸缩推杆的伸缩运动带动所述的交叉撑展开或合拢，所述的交叉撑带动各个所述的太阳能电池板展开或合拢。
优先的，所述的角度追日装置包括两根可伸缩的立柱，所述的立柱位于在所述的太阳能电池板与所述的交叉撑之间，两根所述的立柱顶部设置有一根横梁，所述的横梁的底部两端分别与所述的立柱的伸缩杆顶部铰接连接，所述的上水平连接杆的内侧固定设置有隔离夹套，中间的所述的交叉撑、所述的上水平连接杆和所述的隔离夹套通过锁紧螺母一体连接，所述的隔离夹套的底部与所述的横梁的顶部固定连，所述的太阳能电池板在展开状态下通过所述的立柱的伸缩运动，调整所述的横梁的倾斜角度直至所述的太阳能电池板达到追日所需的倾斜角度。
优先的，所述的角度追日装置包括立柱，所述的立柱位于在所述的太阳能电池板与所述的交叉撑之间，两根所述的立柱顶部设置有一根横梁，所述的横梁的底部一端与所述的立柱活动连接，所述的横梁的底部另一端与与其同侧的所述的立柱之间设置有第二伸缩推杆，所述的上水平连接杆的内侧固定设置有隔离夹套，中间的所述的交叉撑、所述的上水平连接杆和所述的隔离夹套通过锁紧螺母一体连接，所述的隔离夹套的底部与所述的横梁的顶部固定连接，所述的太阳能电池板在展开状态下通过所述的第二伸缩推杆的伸缩运动，调整所述的横梁的倾斜角度直至所述的太阳能电池板达到追日所需的倾斜角度。
优先的，位于所述的第二伸缩推杆侧的所述的立柱的上半截设置为可容纳收缩状态下所述的第二伸缩推杆的槽管，所述的槽管的顶部设置有卡槽，所述的第二伸缩推杆的伸缩杆与所述的横梁的底部通过转轴活动连接，所述的第二伸缩推杆的固定座底与所述的立柱的上、下截间的横向隔板铰接连接，当所述的第二伸缩推杆完全收缩时，所述的第二伸缩推杆整体恰好嵌入所述的槽管的空腔内且所述的转轴的后端伸出部分刚好卡嵌在所述的卡槽中。
优先的，所述的立柱的上、下截间的横向隔板处与另一根立柱的中上部之间设置有用于平衡所述的第二伸缩推杆与所述的立柱之间水平推力的拉杆。
优先的，所述的太阳能电池板的背阳面中间且垂直于所述的太阳能电池板展开方向设置有用于支撑所述的太阳能电池板的空心轴管，所述的空心轴管与相应位置的所述的框架的边框中心连接。
优先的，所述的立柱底部设置有滚轮。
优先的，上述便携式可折叠柔性或半柔性太阳能电池支架***的一键安装方法，包括以下步骤：铺设时先是通过推杆折叠装置同步展开所有的太阳能电池板，然后通过角度追日装置调整太阳能电池板达到追日所需的倾斜角度；收拢时先收拢角度追日装置，将横梁放平，然后通过推杆折叠装置同步收拢所有的太阳能电池板，在电脑的统一控制之下最终实现完全自动化。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、该装置针对柔性/半柔性太阳能电池板的安装技术需求和机械性能，针对性地设计可折叠式太阳能支架***，可以根据天气条件完成自动收拢、自动铺开和自动追日，主动避免强风大雨和冰雹等极端恶劣天气条件的损坏；
2、可变地点安装，适用于居民庭院、公共活动区域等能够安装太阳能发电***的地点，比如白天发电遮阳、晚上用于居民活动的广场等，也适用于居民外出携带、尤其是野外露营或野外作业；
3、在微电脑的统一控制之下，实现完全自动化；推杆折叠方式的太阳能支架***采用“厂家完备制造，用户一键安装”的方式，替代当前现场工人的繁琐安装过程。
附图说明
图1为实施例1中太阳能电池支架***展开状态下的侧视图；
图2为实施例1中太阳能电池支架***收拢状态下的侧视图；
图3为实施例1中太阳能电池支架***收拢状态下的正视图；
图4为实施例1中太阳能电池板背阳面结构示意图；
图5为实施例1中角度追日装置展开状态下的正视图；
图6为实施例2中角度追日装置展开状态下的正视图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
具体实施例一
实施例1
一种便携式可折叠柔性或半柔性太阳能电池支架***，如图1、图2和图3所示，包括对称设置在太阳能电池板组件两侧的用于收拢和展开太阳能电池板组件的推杆折叠装置和用于调节展开后太阳能电池板组件追日角度的角度追日装置。
在此具体实施例中，如图1和图4所示，太阳能电池板组件由多个可折叠的柔性/半柔性的太阳能电池板1串联连接而成，每个太阳能电池板1的外周均设置有用于保护太阳能电池板的框架2，相邻的框架2之间通过铰链3活动连接，铰链3在框架2的上表面和下表面交替设置。
如图1和图2所示，推杆折叠装置主要由依次串联的交叉撑4连接而成，位于中间的两个交叉撑4的上端之间通过上水平连接杆5活动连接且其下端之间通过下水平连接杆6活动连接，位于中间的两个交叉撑4的中心轴之间设置有用于驱动交叉撑4打开和合拢的第一伸缩推杆7，每个交叉撑4的中心轴与与其相对应的框架2的边框中心连接，通过第一伸缩推杆7的伸缩运动带动交叉撑4展开或合拢，交叉撑4带动各个太阳能电池板1展开或合拢。
如图3和图5所示，角度追日装置包括两根可伸缩的立柱8，立柱8位于太阳能电池板1与交叉撑4的侧部，两根立柱8的顶部设置有一根横梁9，横梁9的底部两端分别与立柱8的伸缩杆顶部铰接连接，上水平连接杆5的内侧固定设置有隔离夹套10，中间的交叉撑4、上水平连接杆5和隔离夹套10通过锁紧螺母11一体连接，隔离夹套10的底部与横梁9的顶部固定连，太阳能电池板1在展开状态下通过立柱8的伸缩运动，调整横梁9的倾斜角度直至太阳能电池板1达到追日所需的倾斜角度。
如图4所示，太阳能电池板1的背阳面中间且垂直于太阳能电池板1展开方向设置有用于支撑太阳能电池板1的空心轴管12，空心轴管12与相应位置的框架2的边框中心连接。立柱8底部也可设置有滚轮（图中未显示）。
实施例2
同上述实施例1，其区别在于：如图6所示，角度追日装置包括两根立柱8，立柱8位于太阳能电池板1与交叉撑4的侧部，两根立柱8的顶部设置有一根横梁9，横梁9的底部一端与立柱8活动连接，横梁9的底部另一端与与其同侧的立柱8之间设置有第二伸缩推杆13，上水平连接杆5的内侧固定设置有隔离夹套10，中间的交叉撑4、上水平连接杆5和隔离夹套10通过锁紧螺母11一体连接，隔离夹套10的底部与横梁9的顶部固定连接，太阳能电池板1在展开状态下通过第二伸缩推杆13的伸缩运动，调整横梁9的倾斜角度直至太阳能电池板1达到追日所需的倾斜角度。
在此具体实施例中，位于第二伸缩推杆13侧的立柱8的上半截设置为可容纳收缩状态下第二伸缩推杆13的槽管14，槽管14的顶部设置有卡槽15，第二伸缩推杆13的伸缩杆与横梁9的底部通过转轴16活动连接，第二伸缩推杆13的固定座底与立柱8的上、下截间的横向隔板17铰接连接，当第二伸缩推杆13完全收缩时，第二伸缩推杆13整体恰好嵌入槽管14的空腔内且转轴16的后端伸出部分刚好卡嵌在卡槽15中。立柱8的上、下截间的横向隔板17处与另一根立柱8的中上部之间设置有用于平衡第二伸缩推杆13与立柱8之间水平推力的拉杆18。
具体实施例二
一种利用实施例1或实施例2中便携式可折叠柔性或半柔性太阳能电池支架***的一键安装方法，包括以下步骤：铺设时先是通过推杆折叠装置同步展开所有的太阳能电池板1，然后通过角度追日装置调整太阳能电池板1达到追日所需的倾斜角度；收拢时先收拢角度追日装置，将横梁9放平，然后通过推杆折叠装置同步收拢所有的太阳能电池板1，在电脑的统一控制之下最终实现完全自动化。
上述说明并非对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例。本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内，做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种便携式可折叠柔性或半柔性太阳能电池支架***，其特征在于：包括对称设置在太阳能电池板组件两侧的用于收拢和展开所述的太阳能电池板组件的推杆折叠装置和用于调节展开后所述的太阳能电池板组件追日角度的角度追日装置，所述的太阳能电池板组件由多个可折叠的柔性/半柔性的太阳能电池板串联连接而成，每个所述的太阳能电池板的外周均设置有用于保护所述的太阳能电池板的框架，相邻的所述的框架之间通过铰链活动连接，所述的铰链在所述的框架的上表面和下表面交替设置，所述的推杆折叠装置由依次串联的交叉撑连接而成，位于中间的两个所述的交叉撑的上端之间通过上水平连接杆活动连接且其下端之间通过下水平连接杆活动连接，位于中间的两个所述的交叉撑的中心轴之间设置有用于驱动所述的交叉撑打开和合拢的第一伸缩推杆，每个所述的交叉撑的中心轴与与其位置相对应的所述的框架的边框中心连接，通过所述的第一伸缩推杆的伸缩运动带动所述的交叉撑展开或合拢，所述的交叉撑带动各个所述的太阳能电池板展开或合拢，所述的角度追日装置包括两根可伸缩的立柱，所述的立柱位于在所述的太阳能电池板与所述的交叉撑之间，两根所述的立柱顶部设置有一根横梁，所述的横梁的底部两端分别与所述的立柱的伸缩杆顶部铰接连接，所述的上水平连接杆的内侧固定设置有隔离夹套，中间的所述的交叉撑、所述的上水平连接杆和所述的隔离夹套通过锁紧螺母一体连接，所述的隔离夹套的底部与所述的横梁的顶部固定连，所述的太阳能电池板在展开状态下通过所述的立柱的伸缩运动，调整所述的横梁的倾斜角度直至所述的太阳能电池板达到追日所需的倾斜角度。
2.根据权利要求1所述的便携式可折叠柔性或半柔性太阳能电池支架***，其特征在于：所述的角度追日装置包括立柱，所述的立柱位于在所述的太阳能电池板与所述的交叉撑之间，两根所述的立柱顶部设置有一根横梁，所述的横梁的底部一端与所述的立柱活动连接，所述的横梁的底部另一端与与其同侧的所述的立柱之间设置有第二伸缩推杆，所述的上水平连接杆的内侧固定设置有隔离夹套，中间的所述的交叉撑、所述的上水平连接杆和所述的隔离夹套通过锁紧螺母一体连接，所述的隔离夹套的底部与所述的横梁的顶部固定连接，所述的太阳能电池板在展开状态下通过所述的第二伸缩推杆的伸缩运动，调整所述的横梁的倾斜角度直至所述的太阳能电池板达到追日所需的倾斜角度。
3.根据权利要求2所述的便携式可折叠柔性或半柔性太阳能电池支架***，其特征在于：位于所述的第二伸缩推杆侧的所述的立柱的上半截设置为可容纳收缩状态下所述的第二伸缩推杆的槽管，所述的槽管的顶部设置有卡槽，所述的第二伸缩推杆的伸缩杆与所述的横梁的底部通过转轴活动连接，所述的第二伸缩推杆的固定座底与所述的立柱的上、下截间的横向隔板铰接连接，当所述的第二伸缩推杆完全收缩时，所述的第二伸缩推杆整体恰好嵌入所述的槽管的空腔内且所述的转轴的后端伸出部分刚好卡嵌在所述的卡槽中。
4.根据权利要求3所述的便携式可折叠柔性或半柔性太阳能电池支架***，其特征在于：所述的立柱的上、下截间的横向隔板处与另一根立柱的中上部之间设置有用于平衡所述的第二伸缩推杆与所述的立柱之间水平推力的拉杆。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的便携式可折叠柔性或半柔性太阳能电池支架***，其特征在于：所述的太阳能电池板的背阳面中间且垂直于所述的太阳能电池板展开方向设置有用于支撑所述的太阳能电池板的空心轴管，所述的空心轴管与相应位置的所述的框架的边框中心连接。
6.根据权利要求5所述的便携式可折叠柔性或半柔性太阳能电池支架***，其特征在于：所述的立柱底部设置有滚轮。
7.一种利用权利要求6所述的便携式可折叠柔性或半柔性太阳能电池支架***的一键安装方法，其特征在于包括以下步骤：铺设时先是通过推杆折叠装置同步展开所有的太阳能电池板，然后通过角度追日装置调整太阳能电池板达到追日所需的倾斜角度；收拢时先收拢角度追日装置，将横梁放平，然后通过推杆折叠装置同步收拢所有的太阳能电池板，在电脑的统一控制之下最终实现完全自动化。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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