CN212367201U - 一种太阳能发电组件及智慧路灯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种太阳能发电组件，包括主体、翻转座和光伏板，翻转座的一端可转动连接在主体上，光伏板可转动连接在翻转座上；还提供一种智慧路灯，包括蓄电池、与蓄电池电连接的主控板以及上述太阳能发电组件，主控板与太阳能发电组件电连接。本实用新型提供的太阳能发电组件及智慧路灯结构简单，通过调节所述翻转座相对于所述主体的角度实现所述光伏板的收纳、展开以及角度调节，可转动设置在所述翻转座上的所述光伏板便于进一步进行角度调节，由主控板控制太阳能发电组件的开关和角度调节，提升了太阳能的获取率，确保了太阳能发电组件及智慧路灯性能发挥的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及城市基础设施技术领域，尤其涉及一种太阳能发电组件及智慧路灯。
背景技术
近年来，随着中国的建设发展，城市建设的需要，多功能智慧路灯也得到了飞快发展，同时太阳能作为一种无污染且取之不竭的新型能源受到人们的青睐，太阳能发电设备与智慧路灯结合也越来越广泛，但目前太阳能设备与智慧路灯还存在许多不足；
如中国专利CN108512498A，一种自动跟踪太阳能且能收拢撑开的发电装置，第一基座、第二基座、以及第三基座，所述第一基座和第二基座之间通过水平调节机构相连接；所述第二基座和第三基座之间通过仰角调节结构相连接；在所述第三基座上设有收拢撑开机构，所述收拢撑开机构的末端设有太阳能板；所述太阳能板包括若干个伞状骨架，以及分布于所述伞状骨架之间的太阳能发电板，所述伞状骨架包括支撑骨架以及活动骨架，所述支撑骨架汇集与所述太阳能板的中心处，所述活动骨架的一端固定在所述支撑骨架上，另一端固定在所述第三基座上。上述结构通过多组调节机构分别对太阳能板进行角度调节和收纳，在一定程度上提高了太阳能的获取率，但其结构复杂，工作稳定性无法保障。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种结构简单的太阳能发电组件及智慧路灯。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种太阳能发电组件，包括主体、翻转座和光伏板，所述翻转座的一端可转动连接在所述主体上，所述光伏板可转动连接在所述翻转座上。
进一步的，所述主体设有与所述翻转座连接的第一翻转机构，所述第一翻转机构支撑所述翻转座贴近或远离所述主体。
进一步的，所述第一翻转机构包括支撑杆、滑块、丝杠以及连接所述丝杠的俯仰电机，所述滑块与所述丝杠螺纹配合连接，所述支撑杆一端与所述翻转座可转动连接，另一端与所述滑块可转动连接。
进一步的，所述主体开设有用于安装所述第一翻转机构的安装槽。
进一步的，所述翻转座上设有连接所述光伏板的第二翻转机构，所述第二翻转机构包括设置在所述翻转座上的转轴以及用于驱动所述转轴转动的水平电机，所述光伏板连接在所述转轴上。
进一步的，所述翻转座上设有高度角传感器，所述光伏板上设有方位角传感器。
进一步的，所述主体为正棱柱体，所述主体的至少一个侧面连接有所述翻转座。
进一步的，所述主体为正四棱柱体，所述主体的四个侧面分别连接有所述翻转座。
进一步的，所述翻转座上设有安装腔，所述光伏板的至少一部分位于所述安装腔内。
为解决上述技术问题，本实用新型还提供一种智慧路灯，包括蓄电池以及与所述蓄电池电连接的主控板，还包括上述太阳能发电组件，所述主控板与所述太阳能发电组件电连接。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的太阳能发电组件及智慧路灯结构简单，所述主体上可转动设置有所述翻转座，所述翻转座上可转动设有所述光伏板，通过调节所述翻转座相对于所述主体的角度实现所述光伏板的收纳、展开以及角度调节，可转动设置在所述翻转座上的所述光伏板便于进一步进行角度调节，所述太阳能发电组件设于所述智慧路灯上，由所述主控板控制所述太阳能发电组件的开关和角度调节，实现了所述太阳能发电组件多方位和多角度的调节，并且结合所述智慧路灯强大的信息交互功能，可实时监测太阳位置并根据监测到的太阳光入射角度实时调节所述光伏板的角度，以提升太阳能的获取率，结构简单，确保了所述太阳能发电组件及智慧路灯性能发挥的稳定性。
附图说明
图1为本实用新型实施例一的太阳能发电组件及智慧路灯的装配结构示意图；
图2为本实用新型实施例一的太阳能发电组件的结构示意图；
图3为本实用新型实施例一的太阳能发电组件的底面结构示意图；
图4为本实用新型实施例一的太阳能发电组件的翻转座的结构示意图；
图5为本实用新型实施例一的太阳能发电组件的光伏板的结构示意图；
图6为本实用新型实施例一的太阳能发电组件的第一翻转机构的结构示意图。
标号说明：
1、智慧路灯；11、主控板；12、蓄电池；2、太阳能发电组件；21、主体；211、安装槽；22、第一翻转机构；221、丝杠；222、俯仰电机；223、滑块；224、连接底座；225、支撑杆；226、铰支座；227、联轴器；23、翻转座；231、安装腔；232、转轴；233、水平电机；234、高度角传感器；235、轴承；236、齿轮；24、光伏板；241、方位角传感器；242、支撑座；25、天气传感器。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本实用新型最关键的构思在于：通过转动翻转座实现光伏板的收纳、展开以及角度调节，通过转动光伏板进行进一步的角度调节，通过智慧路灯的信息交互功能获取准确的太阳光位置，结构简单，确保太阳能最大获取率。
实施例一
请参照图1至图6，本实用新型的实施例一为：一种智慧路灯1，智慧路灯1顶部安装有太阳能发电组件2，智慧路灯1的设备仓内安装有蓄电池12和主控板11，蓄电池12与主控板11电连接，太阳能发电组件2包括主体21、翻转座23和光伏板24，翻转座23的一端可转动连接在主体21上，具体的，主体21为正棱柱体，翻转座23位于主体21侧面并与与主体21通过合页进行连接；光伏板24可转动连接在翻转座23上，翻转座23上设有用于监测翻转座23角度位置的高度角传感器234，光伏板24上设有用于检测光伏板24角度位置的方位角传感器241；主体21设有与翻转座23连接的第一翻转机构22，第一翻转机构22用以控制翻转座23在主体21上展开、收纳和角度偏转，翻转座23上设有连接光伏板24的第二翻转机构，第二翻转机构用以控制光伏板24在翻转座23上发生角度偏转，高度角传感器234、方位角传感器241、第一翻转机构22、第二翻转机构以及光伏板24分别与主控板11电连接；如此，综合上述结构可形成一套完整的太阳光自动跟随***，太阳光自动跟随***采用视日运动轨迹跟踪法，由于太阳光在地面垂直投影的运动轨迹与时间和经纬度存在函数关系，只要知道此地经纬度及时间即可计算出太阳光的方位角和高度角。智慧路灯1的经纬度和时间可以利用智慧路灯1的GPS及联网功能获取，主控板11通过太阳光投影函数计算出太阳光当时的方位角及高度角及光伏板24的最佳偏转角度，并与高度角传感器234以及方位角传感器241反馈的角度进行比较，之后输出电流信号，驱使第一翻转机构22和第二翻转机构将光伏板24调整到合适位置，从而使得光伏板24时刻垂直太阳光，得到光能最大获取率，由于此太阳光自动跟随***不通过太阳光强度变换作为角度调整依据，故不受恶劣天气的影响，结构稳定性强。
智慧路灯1的收纳状态是指太阳能发电组件2内所有光伏板24都垂直地面，***不发电；展开状态为正常工作状态，即光伏板24展开获取太阳光的状态，并角度调整，以跟随太阳光来达到垂直太阳光的目的。当智慧路灯1处于收纳状态时***会自动关闭太阳光自动跟随***，展开时自动开启太阳光自动跟随***。
可选的，主体21为正棱柱体，主体21的至少一个侧面连接有翻转座23，也就是说，主体21可以是正三棱柱体、正四棱柱体或正五棱柱体，具体棱数的设置可根据实际应用需求合理进行设置。
在本实施例中，主体21为正四棱柱体，主体21的四个侧面分别设有翻转座23，翻转座23分别与主体21通过两个合页连接，相应的，主体21的四个侧面分别开设有用于安装第一翻转机构22的安装槽211，第一翻转机构22包括安装在安装槽211内的俯仰电机222和滚珠丝杠装置，还包括支撑杆225，支撑杆225一端与滚珠丝杠装置可转动连接，另一端与翻转座23可转动连接；滚珠丝杠装置包含丝杠221、滑块223、连接底座224和联轴器227，丝杠221可转动设置于连接底座224上，滑块223设有内螺纹，丝杠221设有与滑块223的内螺纹配合的外螺纹，滑块223与丝杠221通过螺纹配合形成连接，连接底座224一端安装有俯仰电机222，俯仰电机222的输出轴与丝杠221通过联轴器227连接，俯仰电机222转动可带动丝杠221做旋转运动，滑块223可将丝杠221回转运动转换为直线往复运动，滑块223上设有铰支座226，支撑杆225通过铆钉与铰支座226铰接。当俯仰电机222转动时驱动丝杠221转动，丝杠221转动可带动滑块223做竖直运动，从而通过支撑杆225推动翻转座23绕合页转动从而完成翻转座23的收纳和展开以及展开状态下的角度调节。
翻转座23靠近光伏板24的一侧开设有用于安装光伏板24的安装腔231，第二翻转机构包括可转动设置在安装腔231内的转轴232以及水平电机233，水平电机233用以驱动转轴232转动，具体的，转轴232两端分别连接有轴承235，并通过轴承235与翻转座23连接，转轴232上还设有齿轮236，并与水平电机233输出端的齿轮236啮合，光伏板24背面安装有两个支撑座242，光伏板24通过两个支撑座242与转轴232固定连接，当水平电机233转动时，会驱动转轴232上的齿轮236转动，从而带动光伏板24旋转从而完成光伏板24在翻转座23上的角度调节，另外，翻转座23底部安装有铰支座226，铰支座226与支撑杆225通过铆钉铰接。
优选的，主体21顶部安装有天气传感器25，容易理解的，天气传感器25可随时监控光照，风速等信息，当光照强度低于预设值或风速大于预设值时，天气传感器25会及时将信号传递给主控板11，主控板11发出指令驱动水平电机233和俯仰电机222转动，使得光伏板24由展开到收纳，同时关闭太阳光自动跟随***；同样当光照强度大于预设值且风速小于预设值时，驱动水平电机233和俯仰电机222，使光伏板24由收纳到展开，展开时开启太阳光自动跟随***，使得光伏板24与太阳光垂直。
本实施例中的智慧路灯1的工作原理为：随着太阳升起时，太阳光照强度慢慢增加，当天气传感器25接受到的光照强度大于***预设值时，会发送信号给到主控板11，主控板11收到信号后启动太阳光自动跟随***，计算出此时太阳光的方位角和高度角，并与方位角传感器241以及高度角传感器234反馈回来的光伏板24角度进行比较，驱动水平电机233和俯仰电机222做旋转运动，使得四个光伏板24由收纳到展开，并分别做角度调整垂直于太阳光。
太阳随着时间的推移，会不断偏移，同样的主控板11根据时间不断对太阳光的方位角和高度角进行修正，不断驱动水平电机233和俯仰电机222调整光伏板24的角度，使光伏板24时刻垂直太阳光，直到太阳落山；当光照强度小于***预设值时，主控板11接收到天气传感器25的信号，驱动水平电机233和俯仰电机222，使光伏板24由展开到收纳，并关闭太阳光自动跟随***。如此智慧路灯1会随着太阳的东升西落，状态由收纳到展开再到收纳，循环往复。
当智慧路灯1处于展开状态时，若遇到大风或者阴雨光照不足的天气时，天气传感器25会立即发送信号给主控板11，主控板11驱动俯仰电机222和水平电机233，将光伏板24收纳，并关闭太阳光自动跟随***。直到天气恢复正常，再重新展开，开启太阳光自动跟随***，使太阳能光伏板24重新垂直太阳光。
另外光伏板24由展开到收纳的过程中，光伏板24表面堆积的灰尘及积雪也会随之掉落，收纳状态时降雨也会对光伏板24表面进行冲刷，起到了清洁作用。
综上所述，本实用新型提供的太阳能发电组件及智慧路灯结构简单、性能稳定、灵活性好、能够最大化保证太阳能的获取率并且能够规避恶劣天气的影响。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种太阳能发电组件，其特征在于，包括主体、翻转座和光伏板，所述翻转座的一端可转动连接在所述主体上，所述主体设有与所述翻转座连接的第一翻转机构，所述第一翻转机构支撑所述翻转座贴近或远离所述主体，所述光伏板可转动连接在所述翻转座上。
2.根据权利要求1所述的太阳能发电组件，其特征在于，所述第一翻转机构包括支撑杆、滑块、丝杠以及连接所述丝杠的俯仰电机，所述滑块与所述丝杠螺纹配合连接，所述支撑杆一端与所述翻转座可转动连接，另一端与所述滑块可转动连接。
3.根据权利要求1所述的太阳能发电组件，其特征在于，所述主体开设有用于安装所述第一翻转机构的安装槽。
4.根据权利要求1所述的太阳能发电组件，其特征在于，所述翻转座上设有连接所述光伏板的第二翻转机构，所述第二翻转机构包括设置在所述翻转座上的转轴以及用于驱动所述转轴转动的水平电机，所述光伏板连接在所述转轴上。
5.根据权利要求1所述的太阳能发电组件，其特征在于，所述翻转座上设有高度角传感器，所述光伏板上设有方位角传感器。
6.根据权利要求1所述的太阳能发电组件，其特征在于，所述主体为正棱柱体，所述主体的至少一个侧面连接有所述翻转座。
7.根据权利要求6所述的太阳能发电组件，其特征在于，所述主体为正四棱柱体，所述主体的四个侧面分别连接有所述翻转座。
8.根据权利要求1所述的太阳能发电组件，其特征在于，所述翻转座上设有安装腔，所述光伏板的至少一部分位于所述安装腔内。
9.一种智慧路灯，包括蓄电池以及与所述蓄电池电连接的主控板，其特征在于，还包括权利要求1-8任一项所述的太阳能发电组件，所述主控板与所述太阳能发电组件电连接。
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