(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011010741.X
(22)申请日 2020.09.23
(71)申请人 同济大学
地址 200092 上海市杨浦区四平路1239号
(72)发明人 孙波 杨正奇 陈世龙 娄琳颖
张婷婷 李昊宇 奚鹰
公司 31225
代理人 杨宏泰
(51)Int.Cl.
H02S 20/32(2014.01)
H02S 30/20(2014.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明涉及一种太阳能光伏板的展开收起
装置，该装置包括依次设置的底座、追光机构、支
撑框架、一级展开机构和二级展开机构，所述的
追光机构下部水平可旋转的安装在底座上，
所述的一级展开机构通过支撑框架与追光机构上部
俯仰可旋转的连接，所述的一级展开机构开合式
的与支撑框架连接，所述的二级展开机构滑动式
的与一级展开机构连接，所述的支撑框架顶部、
一级展开机构和二级展开机构上均设有光伏板。
与现有技术相比，本发明具有操作方便、展开牢
靠、自锁定、
结构稳固等优点。权利要求书1页 说明书3页 附图4页CN 112152558 A 2020.12.29 C N 112152558
A
1.一种太阳能光伏板的展开收起装置，其特征在于，该装置包括依次设置的底座(18)、追光机构、支撑框架、一级展开机构和二级展开机构，所述的追光机构下部水平可旋转的安装在底座(18)上，所述的一级展开机构通过支撑框架与追光机构上部竖直可旋转的连接，所述的一级展开机构开合式的与支撑框架连接，所述的二级展开机构滑动式设置在一级展开机构的上表面，所述的支撑框架顶部、一级展开机构和二级展开机构上均设有光伏板。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏板的展开收起装置，其特征在于，所述的追光机构包括安装在底座(18)上的水平旋转结构(1)、设置在水平旋转结构(1)上方的中央柱
(2)以及固定在中央柱(2)上的俯仰角调节结构，所述的俯仰角调节结构与支撑框架固接。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能光伏板的展开收起装置，其特征在于，所述的水平旋转结构(1)包括依次传动的旋转减速电机(13)、旋转蜗杆(14)、旋转齿轮(15)和旋转齿圈
(17)，所述的旋转齿圈(17)通过旋转轴承(16)与底座(18)连接，旋转齿圈(17)与中央柱(2)固接从而带动中央柱(2)实现水平旋转。
4.根据权利要求2所述的一种太阳能光伏板的展开收起装置，其特征在于，所述的俯仰角调节结构包括依次传动的俯仰减速电机(3)、俯仰齿轮(4)、俯仰蜗杆(5)和俯仰蜗轮(6)，所述的支撑框架底部固接到俯仰蜗轮(6)的轴心处，通过俯仰蜗轮(6)的旋转实现俯仰角的调节。
5.根据权利要求4所述的一种太阳能光伏板的展开收起装置，其特征在于，所述的支撑框架包括与俯仰蜗轮(6)的轴心固接倒四面体的主支架以及安装在主支架顶面的一个顶部光伏框架，所述的顶部光伏框架上安装顶部光伏板。
6.根据权利要求5所述的一种太阳能光伏板的展开收起装置，其特征在于，所述的一级展开机构包括分别
与顶部光伏框架(7)四边铰接的一级光伏框架、用以实现一级光伏框架开合的气压撑杆(10)以及安装在每个一级光伏框架内的一级光伏板(12)，所述的气压撑杆
(10)一端通过气压撑杆座(9)与一级光伏框架底部连接，另一端固定在主支架上，所述的气压撑杆(10)在折叠后形成自锁角。
7.根据权利要求6所述的一种太阳能光伏板的展开收起装置，其特征在于，所述的二级展开机构包括设置在一级光伏框架上表面的滑轨(11)以及在滑轨(11)上滑动限位的二级光伏板(8)，所述的滑轨(11)带有自锁功能。
8.根据权利要求7所述的一种太阳能光伏板的展开收起装置，其特征在于，所述的滑轨
(11)的滑动方向与一级光伏板(12)的折叠方向相互垂直。
9.根据权利要求7所述的一种太阳能光伏板的展开收起装置，其特征在于，该装置在正常展开固定位置后，顶部光伏板和一级光伏板(12)位于同一水平面内，二级光伏板(8)所在平面高于顶部光伏板所在平面。
10.根据权利要求5所述的一种太阳能光伏板的展开收起装置，其特征在于，所述的底座(18)上还固定有四根用以固定主支架的支撑杆，在水平旋转结构(1)转动时拆除。
权 利 要 求 书1/1页CN 112152558 A
一种太阳能光伏板的展开收起装置
技术领域
[0001]本发明涉及光伏发电领域，尤其是涉及一种太阳能光伏板的展开收起装置。
背景技术
[0002]现有的太阳能光伏板的普及和使用已经较为普遍，它无枯竭危险，安全可靠，无噪声，无污染排放，绝对干净(无公害)，不受资源分布地域的限制，可利用建筑屋面的优势；而且无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电，能源质量高，建设周期短，获取能源花费的时间也很短。
[0003]但太阳能光伏系统在一般的使用过程中一直被固定在外部存放，遭受风吹雨打以及灰尘的影响，很容易失去作用；而且在极端天气下，被固定的电池板也不能被收回到室内，很容易被毁坏；其次为了使太阳能光伏板能有更高的能量收集效率，它的占地面积一般都比较大，存储也较为困难，使用存在诸多问题与不便。
发明内容
[0004]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种太阳能光伏板的展开收起装置。
[0005]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0006]一种太阳能光伏板的展开收起装置，该装置包括依次设置的底座、追光机构、支撑框架、一级展开机构和二级展开机构，所述的追光机构下部水平可旋转的安装在底座上，所述的一级展开机构通过支撑框架与追光机构上部竖直可旋转的连接，所述的一级展开机构开合式的与支撑框架连接，所述的二级展开机构滑动式设置在一级展开机构的上表面，所述的支撑框架顶部、一级展开机构和二级展开机构上均设有光伏板。
[0007]所述的追光机构包括安装在底座上的水平旋转结构、设置在水平旋转结构上方的中央柱以及固定在中央柱上的俯仰角调节结构，所述的俯仰角调节结构与支撑框架固接。[0008]所述的水平旋转结构包括依次传动的旋转减速电机、旋转蜗杆、旋转齿轮和旋转齿圈，所述的旋转齿圈通过旋转轴承与底座连接，旋转齿圈与中央柱固接从而带动中央柱实现水平旋转。
[0009]所述的俯仰角调节结构包括依次传动的俯仰减速电机、俯仰齿轮、俯仰蜗杆和俯仰蜗轮，所述的支撑框架底部固接到俯仰蜗轮的轴心处，通过俯仰蜗轮的旋转实现俯仰角的调节。
[0010]所述的支撑框架包括与俯仰蜗轮的轴心固接倒四面体的主支架以及安装在主支架顶面的一个顶部光伏框架，所述的顶部光伏框架上安装顶部光伏板。
[0011]所述的一级展开机构包括分别与顶部光伏框架四边铰接的一级光伏框架、用以实现一级光伏框架开合的气压撑杆以及安装在每个一级光伏框架内的一级光伏板，所述的气压撑杆一端通过气压撑杆座与一级光伏框架底部连接，另一端固定在主支架上，所述的气压撑杆在折叠后形成自锁角。
[0012]所述的二级展开机构包括设置在一级光伏框架上表面的滑轨以及在滑轨上滑动限位的二级光伏板，所述的滑轨带有自锁功能。
[0013]所述的滑轨的滑动方向与一级光伏板的折叠方向相互垂直。
[0014]该装置在正常展开固定位置后，顶部光伏板和一级光伏板位于同一水平面内，二级光伏板所在平面高于顶部光伏板所在平面。
[0015]所述的底座上还固定有四根用以固定主支架的支撑杆，在水平旋转结构转动时拆除。
[0016]与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0017]1、气压撑杆一端安装在支撑框架，另一端与一级展开结构连接，收起时一级展开结构铰接在顶部光伏框架的四周，气压撑杆在折叠后形成自锁角，展开后主支架、气压撑杆以及一级光伏框架形成一个稳定的三角形，结构稳固，不易出现问题。
[0018]2、二级展开机构通过平面滑轨安装在一级光伏框架的上表面，使用者通过抽拉可将其完全展开，且平面滑轨自带锁定功能，可以将二级展开机构进行固定，防止出现滑移等状态，造成危险。
[0019]3、底座上设有四个可拆卸的支撑柱，底座来承载装置的所有重量，四个支撑柱在常态下用于辅助支撑固定或在长途运输时保证稳固，在追光功能实现时可拆卸下来，避免影响正常使用。
[0020]4、为了实现该装置的兼容性，即让整个机构的展开过程较为轻松可靠，采用了气压撑杆及铰链的固定方式，使得整个机构的使用较为方便，用较小的力就可以将一级展开机构展开，并且这样展开后的固定也更为牢靠。
附图说明
[0021]图1为本发明的主体结构主视图。
[0022]图2为追光结构的旋转底座的结构标识图。
[0023]图3为顶部光伏板的结构示意图，其中，图(3a)为俯视图，图(3b)为主视图。[0024]图4为一级和二级光伏板的结构示意图，其中，图(4a)为俯视图，图(4b)为主视图。[0025]图5为旋转底座的结构示意图，其中，图(5a)为主视图，图(5b)为俯视图。[0026]图6为气压撑杆支座的结构示意图，其中，图(6a)为主视图，图(6b)为俯视图。[0027]图7为本发明展开后的结构示意图。
[0028]图中标记说明：
[0029]1、水平旋转结构，2、中央柱，3、俯仰减速电机，4、俯仰齿轮，5、俯仰蜗杆，6、俯仰蜗轮，7、顶部光伏框架，8、二级光伏板，9、气压撑杆座，10、气压撑杆，11、滑轨，12、一级光伏板，13、旋转减速电机，14、旋转蜗杆，15、旋转齿轮，16、旋转轴承，17、旋转齿圈，18、底座。
具体实施方式
[0030]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0031]实施例
[0032]如图1和2所示，本发明提供一种太阳能光伏板的展开收起装置，该装置主要包括：[0033]底部支撑结构：中央柱2，底座18、支撑框架和辅助支撑部件，支撑框架有主支架和
顶部光伏框架7组成；
[0034]一级展开结构：一级光伏框架、一级光伏板12，气压撑杆座9，气压撑杆10；[0035]二级展开结构：二级光伏板8，滑轨11；
[0036]追光结构：包括水平旋转结构1和俯仰角调节结构，水平旋转结构1包括旋转减速电机13，旋转蜗杆14，旋转齿轮15，旋转轴承16，旋转齿圈17；俯仰角调节结构包括俯仰减速电机3，俯仰齿轮4，俯仰蜗杆5，俯仰蜗轮6。
[0037]支撑框架与一级展开结构通过铰链和气压撑杆10进行连接，在运动过程中，通过铰链的固定限位和气压撑杆10的伸长来实现一级光伏板12的展开动作，由于气压撑杆10的存在，可以使用户轻松实现一级展开的整个过程，在一级光伏框架上用滑轨11固定有二级光伏板8，用人力便可以轻松拉出。
[0038]辅助支撑部件是由设置在底座18四侧的四根可拆卸支撑柱组合而成，在追光功能实现时，四根支撑柱可拆卸放置在地面，以免影响追光结构的实现，平常收起时四根支撑柱用来支撑整个结构的稳定。
[0039]在使用时，该底部支撑结构被放置于地面，通过一级以及二级展开结构使得整个光伏板展开并开始工作，一级展开结构通过人力上抬拉开，并通过铰链的固定和气压撑杆10的支撑保持稳定，二级展开结构同样通过人力拉开，并通过平面滑轨11的可固定功能保持稳定，由于一级和二级展开都需要气压撑杆10来支撑，所以本例中需要的支撑力大小大约在1000N左右，一级展开机构中固定所用的铰链将一级展开机构与支撑框架进行连接，两者配合进行固定，经过计算可得若安装两个铰链，每个所需要的支撑力大约需要481N左右，本例中选择较为坚实耐用的铰链进行固定，二级展开机构的展开通过平面滑轨11来辅助实现，展开过程中经过试验得到需要的支撑力大小大约在480N左右。
[0040]一级、二级展开机构完全展开后，共8块一级和二级光伏板与顶部光伏板形成工作面，该装置能够通过旋转和俯仰功能来实现追光功能的，使得整个结构的使用效率变得更高，底座18的底部有设有水平旋转结构1，可以通过旋转减速电机13的运转，使上部结构实现水平旋转的功能，俯仰角调节结构可以通过俯仰减速电机3的运转，使整个光伏板实现上下俯仰调节的功能。
[0041]一级展开机构通过铰链的限位可以固定展开的角度，防止出现展开时的事故以及固定展开位置，确定展开后为一个平面，二级展开机构通过平面滑轨的固定功能可以确定展开后的固定位置，便于使用，也可以防止在使用过程中出现二级展开机构滑脱的现象，保护使用者的安全。
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