掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

一种具有高效受光的光伏顶棚装置

文献发布时间:2023-06-19 16:09:34



技术领域

本发明涉及太阳能发电技术领域,具体为一种具有高效受光的光伏顶棚装置。

背景技术

光伏顶棚是一种暴露在阳光下便会集热,将光能转换为直流电的发电装置,由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成,简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源,较复杂的光伏系统可为房屋提供照明,并为电网供电。

光伏顶棚可以制成不同形状,而组件又可连接,以产生更多电力。天台及建筑物表面均会使用光伏顶棚,甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分,这些光伏顶棚通常被称为附设于建筑物的光伏系统。

目前,现有光伏顶棚将顶棚设置为尖顶形状,尖顶形状的顶棚两面朝向不一样,光伏板设置在尖顶形状的顶棚上端光线不能同时直射两边的太阳能电池板,导致发电效率不佳的问题,因此,需要一种具有高效受光的光伏顶棚装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高效受光的光伏顶棚装置,用以解决现有光伏顶棚将顶棚设置为尖顶形状,尖顶形状的顶棚两面朝向不一样,光伏板设置在尖顶形状的顶棚上端光线不能同时直射两边的太阳能电池板,导致发电效率不佳的问题。

为实现上述目的,本发明公开了一种具有高效受光的光伏顶棚装置,包括主支撑柱、顶升机构、清洁装置、光线感应装置和光伏顶棚,所述主支撑柱两侧对称设有所述顶升机构和光伏顶棚,且所述光伏顶棚通过所述顶升机构与所述主支撑柱连接,所述主支撑柱顶部设有所述清洁装置,所述清洁装置顶部等间距设有若干所述光线感应装置。

优选的,所述顶升机构包括:铰接座一、电动伸缩杆、铰接座二,所述主支撑柱侧壁与所述铰接座一固定连接,所述光伏顶棚背部固定连接有所述铰接座二,所述电动伸缩杆一端与所述铰接座一铰接,所述电动伸缩杆另一端与所述铰接座二铰接。

优选的,所述光伏顶棚包括:光伏板和支撑架,所述支撑架由若干横龙骨和纵龙骨相互拼接组成,所述光伏板设于由所述横龙骨和纵龙骨拼接组成的空槽中,且所述光伏板与所述横龙骨和纵龙骨内边框固定连接。

优选的,所述光伏顶棚与所述主支撑柱转动连接。

优选的,所述顶升机构、光线感应装置和光伏板电连接。

优选的,所述清洁装置包括:安装外壳、清洁组件、第二齿轮、驱动电机二、

所述安装外壳底部与所述主支撑柱顶部固定连接,且所述清洁装置两侧对称设有开口;

所述

所述驱动结构一包括:连接板一、驱动电机一、凹槽、限位块一、齿杆、第一齿轮、T型限位槽、T型限位块,所述连接板一的一端与所述

所述限位块一与所述安装外壳内壁固定连接,所述限位块一内设有所述凹槽和T型限位槽,所述驱动电机一与所述凹槽内壁固定连接,所述驱动电机一输出端与所述第一齿轮固定连接,所述第一齿轮与所述齿杆啮合,所述

所述

所述驱动电机二与所述

优选的,以所述电动伸缩杆为对称轴且在所述

所述螺纹杆顶部与所述

所述固定块一与所述

优选的,所述螺纹套筒下端设有所述清洁组件,所述清洁组件包括:安装外壳、第六齿轮、驱动电机四、齿块、清洁块;

所述安装外壳外壁顶部与所述螺纹套筒下端固定连接,所述驱动电机四固定连接于所述安装外壳内壁,所述驱动电机四输出轴与所述第六齿轮固定连接;

所述清洁块上端设有若干所述齿块,且所述齿块与所述第六齿轮啮合,所述清洁块下端与所述光伏顶棚上的光伏板表面贴合。

优选的,所述主支撑柱下端两侧对称设有相同的稳定装置,所述稳定装置包括:电动伸缩支撑杆、支撑板、驱动气缸、伸缩杆、安装槽一、安装槽二、支撑底座、三角支柱;

所述电动伸缩支撑杆一端与所述主支撑柱转动连接,所述电动伸缩支撑杆另一端与所述支撑板上端转动连接,所述支撑板右端与所述主支撑柱转动连接;

所述驱动气缸与所述支撑板下端固定连接,所述驱动气缸输出端与所述三角支柱固定连接,所述驱动气缸两侧对称设置相同的所述伸缩杆,且所述伸缩杆两端分别与所述支撑板下端和所述三角支柱上端固定连接;

所述支撑底座内设有所述安装槽一和安装槽二,且两组所述安装槽一对称设于所述安装槽二两侧,所述三角支柱设于所述安装槽二内,且所述三角支柱与所述安装槽二内壁固定连接,所述安装槽一内设有穿刺辅助稳定组件。

优选的,所述穿刺辅助稳定组件包括:安全杆、半齿杆、第六齿轮、驱动电机四、限位杆、斜齿刺块、斜齿;

所述限位杆两端分别与所述安装槽一两侧内壁固定连接,所述安全杆一端与所述限位杆上端固定连接,所述安全杆另一端与所述安装槽一内壁顶部固定连接,所述半齿杆上端与所述安全杆下端抵接,所述半齿杆下端滑动贯穿所述限位杆并与所述斜齿刺块上端固定连接,所述斜齿刺块两端分别与所述安装槽一两侧内壁上下滑动连接,所述安装槽一内壁固定连接有所述驱动电机四,所述驱动电机四输出轴上固定套接有所述第六齿轮,所述第六齿轮与所述半齿杆啮合,所述斜齿刺块下端固定连接有若干所述斜齿。

附图说明

图1为本发明主体结构三维示意图;

图2为本发明中主体正视图;

图3为本发明光伏板安装框架结构示意图;

图4为本发明中光伏顶棚结构示意图;

图5为本发明图1中清洁装置A-A方向剖面示意图;

图6为本发明图5中A处结构放大示意图;

图7为本发明中稳定装置展开后示意图;

图8为本发明图7中B处结构放大示意图。

图9为本发明图8中C处结构放大示意图。

图中:1、主支撑柱;2、顶升机构;3、清洁装置;301、开口;4、光线感应装置;5、光伏顶棚;6、铰接座一;7、电动伸缩杆;8、铰接座二;9、光伏板;10、支撑架;11、横龙骨;12、纵龙骨;13、空槽;14、安装外壳;15、连接板一;16、驱动电机一;17、凹槽;18、限位块一;19、清洁组件;20、齿杆;21、第一齿轮;22、第二齿轮;23、固定块一;24、T型限位槽;25、T型限位块;26、螺纹杆;27、驱动电机二;28、

具体实施方式

在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,并非特别指称次序或顺位的意思,亦非用以限定本发明,其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已,而不能理解为指示或暗示其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”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例1

本发明实施例提供了一种具有高效受光的光伏顶棚装置,请参阅图1,本发明提供一种技术方案:包括主支撑柱1、顶升机构2、清洁装置3、光线感应装置4和光伏顶棚5,所述主支撑柱1两侧对称设有所述顶升机构2和光伏顶棚5,且所述光伏顶棚5通过所述顶升机构2与所述主支撑柱1连接,所述主支撑柱1顶部设有所述清洁装置3,所述清洁装置3顶部等间距设有若干所述光线感应装置4。

优选的,所述光线感应装置4通过单片控制器控制所述顶升机构2运动。

上述技术方案的工作原理及其有益效果为:本装置通过光线感应装置4采集光线信号,捕捉阳光照射角度,并将该信号传送给单片控制器,单片控制器控制顶升机构2运动,使得光伏顶棚5能够以一个更好的角度对着太阳光,提高光的利用率,从而解决了现有光伏顶棚将顶棚设置为尖顶形状,尖顶形状的顶棚两面朝向不一样,光伏板设置在尖顶形状的顶棚上端光线不能同时直射两边的太阳能电池板,导致发电效率不佳的问题。

实施例2

在实施例1中的基础上,请参阅图2,所述顶升机构2包括:铰接座一6、电动伸缩杆7、铰接座二8,所述主支撑柱1侧壁与所述铰接座一6固定连接,所述光伏顶棚5背部固定连接有所述铰接座二8,所述电动伸缩杆7一端与所述铰接座一6铰接,所述电动伸缩杆7另一端与所述铰接座二8铰接。

上述技术方案的工作原理及其有益效果为:电动伸缩杆7在接受到单片控制器的信号后,通过伸长或收缩使得光伏顶棚5围绕主支撑柱1顶部做翻折运动,以此来调节光伏顶棚5的角度,用于更好的接受太阳光,提高光的照射率。

实施例3

在实施例1-2中任一项的基础上,请参阅图3-4,所述光伏顶棚5包括:光伏板9和支撑架10,所述支撑架10由若干横龙骨11和纵龙骨12相互拼接组成,所述光伏板9设于由所述横龙骨11和纵龙骨12拼接组成的空槽13中,且所述光伏板9与所述横龙骨11和纵龙骨12内边框固定连接。

所述光伏顶棚5与所述主支撑柱1转动连接。

所述顶升机构2、光线感应装置4和光伏板9电连接。

上述技术方案的工作原理及其有益效果为:根据所需光伏板的数量,先用合适长度的两组横龙骨11和两组纵龙骨12固定拼接形成一个矩形外边框,然后可以根据所需光伏板的数量再使用相对应的横龙骨11固定拼接在矩形外边框中形成若干个空槽13,最后将光伏板9一一安装到空槽13中,从而形成光伏顶棚5,该装置的设置可以根据实际需求任意设计出相符合大小的光伏顶棚5,使得光伏顶棚5使用场景更加广泛和便捷。

实施例4

在实施例1-3中任一项的基础上,请参阅图5-6,征在于,

所述清洁装置3包括:安装外壳14、清洁组件19、第二齿轮22、驱动电机二27、

所述安装外壳14底部与所述主支撑柱1顶部固定连接,且所述清洁装置3两侧对称设有开口301;

所述

所述驱动结构一包括:连接板一15、驱动电机一16、凹槽17、限位块一18、齿杆20、第一齿轮21、T型限位槽24、T型限位块25,所述连接板一15的一端与所述

所述限位块一18与所述安装外壳14内壁固定连接,所述限位块一18内设有所述凹槽17和T型限位槽24,所述驱动电机一16与所述凹槽17内壁固定连接,所述驱动电机一16输出端与所述第一齿轮21固定连接,所述第一齿轮21与所述齿杆20啮合,所述

所述

所述驱动电机二27与所述

以所述电动伸缩杆29为对称轴且在所述

所述螺纹杆26顶部与所述

所述固定块一23与所述

所述螺纹套筒36下端设有所述清洁组件19,所述清洁组件19包括:安装外壳45、第六齿轮46、驱动电机四47、齿块48、清洁块49;

所述安装外壳45外壁顶部与所述螺纹套筒36下端固定连接,所述驱动电机四47固定连接于所述安装外壳45内壁,所述驱动电机四47输出轴与所述第六齿轮46固定连接;

所述清洁块49上端设有若干所述齿块48,且所述齿块48与所述第六齿轮46啮合,所述清洁块49下端与所述光伏顶棚5上的光伏板9表面贴合。

上述技术方案的工作原理及其有益效果为:光伏板9在长时间使用过程中,其表面会受到雨水等的污染,其表面产生污渍使得阳光无法完全照射到光伏板9表面,从而影响发电效率,在需要清洁光伏板9表面时,先通过顶升机构2将光伏顶棚5调节到与主支撑柱1成90°位置,然后启动电动伸缩杆29,电动伸缩杆29的输出端将安装板二38向下推动,使得安装板二38下端安装的喷洒装置42向下移动并与光伏顶棚5贴合后,关闭电动伸缩杆29,随后启动驱动电机三33通过第五齿轮41和第四齿轮39带动第一连杆40旋转,而此时与第一连杆40固定连接的喷洒装置42在离心力的作用下将内部的清洁液均匀的喷洒到光伏板9表面;

在喷洒的同时,驱动电机一16通过带动第一齿轮21转动,从而使得连接板一15在齿杆20的作用下带动

实施例5

在实施例1-4中任一项的基础上,请参阅图7-9,所述主支撑柱1下端两侧对称设有相同的稳定装置,所述稳定装置包括:电动伸缩支撑杆50、支撑板51、驱动气缸52、伸缩杆53、安装槽一54、安装槽二55、支撑底座56、三角支柱57;

所述电动伸缩支撑杆50一端与所述主支撑柱1转动连接,所述电动伸缩支撑杆50另一端与所述支撑板51上端转动连接,所述支撑板51右端与所述主支撑柱1转动连接;

所述驱动气缸52与所述支撑板51下端固定连接,所述驱动气缸52输出端与所述三角支柱57固定连接,所述驱动气缸52两侧对称设置相同的所述伸缩杆53,且所述伸缩杆53两端分别与所述支撑板51下端和所述三角支柱57上端固定连接;

所述支撑底座56内设有所述安装槽一54和安装槽二55,且两组所述安装槽一54对称设于所述安装槽二55两侧,所述三角支柱57设于所述安装槽二55内,且所述三角支柱57与所述安装槽二55内壁固定连接,所述安装槽一54内设有穿刺辅助稳定组件;

所述穿刺辅助稳定组件包括:安全杆58、半齿杆59、第六齿轮60、驱动电机四61、限位杆62、斜齿刺块63、斜齿64;

所述限位杆62两端分别与所述安装槽一54两侧内壁固定连接,所述安全杆58一端与所述限位杆62上端固定连接,所述安全杆58另一端与所述安装槽一54内壁顶部固定连接,所述半齿杆59上端与所述安全杆58下端抵接,所述半齿杆59下端滑动贯穿所述限位杆62并与所述斜齿刺块63上端固定连接,所述斜齿刺块63两端分别与所述安装槽一54两侧内壁上下滑动连接,所述安装槽一54内壁固定连接有所述驱动电机四61,所述驱动电机四61输出轴上固定套接有所述第六齿轮60,所述第六齿轮60与所述半齿杆59啮合,所述斜齿刺块63下端固定连接有若干所述斜齿64。

优选的,所述主支撑柱1底部设有行走轮。

上述技术方案的工作原理及有益效果为:在需要移动该光伏顶棚装置时,该稳定装置处于收起状态(如图2),通过主支撑柱1底部设有的行走轮可以将该光伏顶棚装置移动到所需位置。

当遇到大风天气时,为了使得主支撑柱1更加稳定,不会在大风天气中发生倾倒,启动电动伸缩支撑杆50,电动伸缩支撑杆50的输出端将支撑板51向斜下方推动(如图2中箭头所示方向),使得支撑板51和安装槽一54与主支撑柱1成九十度(如图8所示),然后启动驱动气缸52通过三角支柱57将支撑底座56推动到与主支撑柱1底部平齐(如图8所示),随后关闭驱动气缸52并启动驱动电机四61,驱动电机四61带动第六齿轮60转动,使得与第六齿轮60啮合的半齿杆59向下移动,从而使得斜齿刺块63上设置的斜齿64刺穿地面并起到抓牢的作用(主要是防止主支撑柱1左右移动),其中,伸缩杆53的设置可以起到支撑作用,限位杆62和半齿杆59的配合使用可以使得半齿杆59不会发生偏转。

实施例6

在实施例1-5中任一项的基础上,还包括:

温度传感器,所述温度传感器设置在所述光伏板9表面,用于检测所述光伏板9表面的温度;

湿度传感器,所述湿度传感器设置在所述光伏板9表面,用于检测所述光伏板9表面的湿度;

计时器,所述计时器设置在所述光伏板9表面,用于检测所述光伏板9受到的光照时间;

报警器,所述报警器设置在所述光伏板9外表面;

控制器,所述控制器设置在所述光伏板9外表面,所述控制器分别与所述温度传感器、湿度传感器、计时器、报警器电性连接,所述控制器基于所述温度传感器、湿度传感器、计时器控制报警器工作,包括:

步骤1:所述控制器基于所述温度传感器、湿度传感器、计时器及公式(1)得到所述光伏板9的抗老化性能系数:

其中,Δ为所述光伏板9的抗老化性能系数,E为所述光伏板9的弹性模量,θ为所述光伏板9的屈服强度,φ为所述光伏板9材料的泊松比,δ

步骤2:所述控制器将步骤1计算的所述光伏板9的抗老化性能系数与预设的抗老化性能系数阈值进行比较,当步骤1计算的所述光伏板9的抗老化性能系数不在预设的抗老化性能系数阈值范围内时,所述控制器控制所述报警器发出报警提示。

上述技术方案的工作原理和有益效果为:当光伏板9长时间使用的过程中,其壳体的抗老化性能系数系数随着使用时间的增加会逐渐下降,若光伏板9的抗老化性能系数系数降低至预设抗老化性能系数阈值后,表示光伏板9无法使用,上述方案能够通过温度传感器和湿度传感器检测所述光伏板9所承受的温差和湿度差,然后通过温差和湿度差计算能够计算出光伏板9的抗老化性能系数系数,控制器能够根据光伏板9的抗老化性能系数系数控制报警器工作,当所述光伏板9的抗老化性能系数系数不在预设的抗老化性能系数阈值范围(50-100)内时,控制器控制报警器发出报警提示,使用人员根据报警及时更换整个光伏板9,从而提高了设备的安全性,上述方案能够监测光伏板9的抗老化性能系数系数,通过自动报警提高了自动化程度,并且及时更换光伏板9,避免了光伏板9对设备使用体验的影响,延长了设备的使用寿命,增加了设备的智能性。

对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

技术分类

06120114722125