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一种便携式的追踪型太阳能发电装置

阅读:921发布:2020-05-08

专利汇可以提供一种便携式的追踪型太阳能发电装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及新 能源 领域,具体为一种便携式的追踪型 太阳能 发电装置。目前市场上1.0版的便携式的太阳能发电装置,由于其太阳能板倾 角 固定不变,不具有追踪功能而导致其发电量的低下,很难适应于野外作业和户外野营的需求,所以在光电转化率短期内难于有效提高的当下,如何去提高太阳能发电量,就成为便携式太阳能发电行业所遇到的一个亟待解决的技术难题。本发明提供了一种太阳能板折叠和拼装的模式,采用铰接装置、驱动装置组建成一个活动 支架 的解决方案,使得整 块 多边形的 薄膜 太阳能 电池 或太阳能板的倾角能够随着时间的变化而发生改变,达到了追日的目的,与太阳能电池装机容量相同的1.0便携式太阳能发电装置相比,本发明2.0的发电量多增加了40%左右。,下面是一种便携式的追踪型太阳能发电装置专利的具体信息内容。

1.一种便携式的追踪型太阳能发电装置,包含有活动支架或支柱、储能电池、太阳能控制器薄膜太阳能电池太阳能电池板、驱动装置、铰接装置、空心管,根据支撑载体的不同,分为独立支柱和活动支架两种不同的支撑模式,这两种模式当中根据采用太阳能电池的类型不同分为采用晶体电池的太阳能电池板发电和采用薄膜电池的薄膜太阳能发电两种不同的发电装置,所述薄膜太阳能发电装置中的薄膜电池,其包含了硅基薄膜电池、铟镓硒薄膜太阳能电池(CIGS)、碲化镉薄膜太阳能电池(CdTe)有机薄膜太阳能电池三种不同的类型,在薄膜太阳能发电装置当中,根据薄膜太阳能电池的安装方式又分为折叠式和拼装式和面板式三种不同模式,所述折叠式薄膜太阳能发电装置,其分为收纳时骨架拆除和骨架不拆除的两种类型,所述折叠式的薄膜太阳能电池是一块地彼此折叠在一起,能够收纳形成一个多边形或圆形的背包形状,其结构是在一块采用了便携式折叠设计的耐高温防腐蚀纺织面料上,把其分隔成M块多边形或圆形的格子,在每个格子内安装有一块薄膜太阳能电池,把M块薄膜太阳能电池采用串联或并联的方式组建成一块整体多边形状薄膜太阳能电池;所述拼装式薄膜太阳能发电装置,此类型的薄膜太阳能电池收纳时是呈现卷轴式的状态,张开时能够把F块薄膜太阳能电池彼此拼装形成一个多边形的形状,把F块薄膜太阳能电池采用串联或并联的方式组建成一块多边形状整体的薄膜太阳能电池,其结构是把每一块薄膜太阳能电池独立的固定安装在耐高温防水防腐蚀的纺织面料上,所述折叠式或拼装式的薄膜太阳能发电装置,在面料的反面即没有安装薄膜太阳能电池的一面上,在周边边缘上缝有条形或纽扣式的口袋或魔术贴(HOOk&LOOP),其长度与边长的一致,在两条对线方向缝有两条条形或纽扣式的口袋或魔术贴,在东西(长边)向、南北向(短边)两个方向缝有的条形或纽扣式的口袋或魔术贴数目合计共有N条,其以东西(长边)、南北(短边)方向中间两条口袋交叉处为准,沿着东西(长边)或南北(短边)方向相对应的排列分布,各条条形或纽扣式的口袋或魔术贴的长度与相对应的东西(长边)、南北(短边)两方向的边长相一致,对角线口袋或魔术贴的长度截止在东西(长边)方向中间口袋左右相邻的第一条口袋之处或者延长到边框的拐角处,在活动支架支撑模式当中没有对角线的口袋,在拼装式的薄膜太阳能发电装置当中的南北(短边)两端最外侧的两块薄膜太阳能电池,内侧的一边即与其他薄膜太阳能电池相邻的一边为魔术贴中公母面中的其中一面,内侧的薄膜太阳能电池的两边均为魔术贴中公母面中的其中一面,所述纽扣式口袋或魔术贴是指彼此相邻的两个口袋或魔术贴之间有空隙而不相连成条形状态,其沿着边长均匀的分布排列,各条形口袋两端各开有一个口,各条条形或纽扣式的口袋或魔术贴内将穿入R根空心管,所述空心管的截面为圆形或多边形形状,其两端是螺栓接口螺母接口或一端为螺栓接口另一端为螺母接口,当R>1时,穿入在各条条形或纽扣式的口袋或魔术贴内的R根空心管将进行螺纹连接拼装成一条与边长或对角线等长的空心管,各条边框的空心管相连之处通过连接螺母或铰接装置进行螺纹连接或铰接连接形成一体,所述的连接螺母,在拐角连接处将采用L型螺母,在直线连接处采用T型螺母,所述的铰接装置,其适用于骨架固定不拆除的折叠模式,替代T型螺母,安装在折叠式的长边边框空心管的直线连接之处,所述铰接装置之一的双圆环,其是由一个凸型环和一个圆盘所拼装而成,在东西向(长边)边框的两侧上分别对称地各安装有一个双圆环,两个双圆环为1组,共有D组,在每个双圆环连接处,活动式安装有一个夹具,夹具两端分别与左右两侧的边框空心管螺栓连接固定,在东或西侧的夹具的下半部活动式安装有一根吊环螺母,所述折叠式或拼装式的薄膜太阳能发电装置当中,每根边框空心管两端之间开有接口,四条边框的接口合计共有H处,H是偶数的倍数值,接口的方式有两种,一种是贯穿的,另一种是不贯穿的,东南方向边框空心管(相邻的一根长边和一根短边)的接口是贯穿的,则西北方向边框空心管(相邻的一根长边和一根短边)的接口是不贯穿的,反之也一样,但在骨架不拆除折叠式的薄膜太阳能发电装置当中,圆环相邻左右两根短边边框是不贯穿,其余短边边框的都是贯穿,在面料的反面上,有活动式安装的空心管,合计共有W条,所述折叠式或拼装式的薄膜太阳能发电装置当中,面料反面的各空心管在交叉处螺栓连接之后,一端插入边框空心管不贯穿的接口内,另一端插入边框空心管贯穿的接口进行螺栓连接或螺纹连接,与四周边框的空心管固定为一体,其中在T型螺母之处,空心管穿过条形或纽扣式的口袋或魔术贴之后与T型连接螺母的竖向接口是螺纹连接,所述折叠式或拼装式的薄膜太阳能发电装置当中的独立支柱支撑模式,在东面(长边)或西面(长边)边框空心管中心位置上或T型连接螺母的底部下开有一个接口,活动式安装有铰接装置的构件,将与驱动装置顶端的铰接装置构件铰接形成一个完整的铰接装置,两条对角线方向的空心管在交叉支点处进行螺栓连接固定为一体,交叉支点处的螺栓将与支柱通过铰接形成一个铰接装置,把整块多边形的薄膜太阳能电池架在支柱上,所述铰接装置的构成方式有三种,第一种是采用一根吊环螺母与螺栓采用螺栓连接后,螺母上的吊环与支柱顶端的铰接装置构件通过铰接连接而构成的模式,所述吊环螺母,是一种下端带有孔洞环状物的螺母;第二种是与顶端带有铰接装置构件的支柱通过铰接连接而构成的模式,这种模式的吊环螺母有三个,除了所述交叉支点处安装有一个吊环螺母之外,在交叉支点处相邻左右的两根短边空心管的交叉点之处也各自分别安装有一个吊环螺母,一根一端带有螺栓接口一端为十字沉头或外六角头带介的轴,穿过三个吊环螺母后与铰接装置构件铰接连接为一体,第三种是U型或条形板的铰接装置构件,此类构件带有圆弧的一端预留有螺栓孔,与独立支柱顶端的铰接装置构件铰接连接成一体,由此形成一个完整的铰接装置,所述折叠式或拼装式的薄膜太阳能发电装置的活动支架支撑模式当中,以整块多边形的薄膜太阳能电池在东西(长边)、南北(短边)方向对角线十字交叉处为准,在交叉点及其左右相邻两侧对应地安装有三根与长边边框同长的空心管,下端带有开口圆环的T型构件上端横跨在上述三根空心管上并进行螺栓连接,T型构件下端开口圆环扣在动箱的转动轴上螺栓连接固定,把整块多边形的薄膜太阳能电池固定在转动轴上,驱动转动轴转动的驱动装置安装在动力箱内,所述太阳能电池板发电装置中的晶体硅电池包含了单晶硅多晶硅电池两种不同的类型,所述太阳能电池板发电装置中的太阳能电池板是由单独的一块或X块的太阳能电池板拼接成一个多边形整体所构成,X是偶数的倍数值,所述每块太阳能电池板,在东西(长边)和南北(短边)边框的中部位置上固定安装有L型构件,构件预留有螺栓孔,每块电池板底板下有两根活动式安装的空心管与L型构件螺栓连接,此处空心管的截面为长方形或四方形,两端头没有螺纹,当两块电池板要拼装成一块多边形整体时,两块电池板南北向(短边)的L型构件重叠后,先采用两根活动式安装的空心管螺栓连接固定在东、西两侧的L型构件上,两块电池板之间的中间空心管,中部与重叠的 L型构件螺栓连接,然后两端分别螺栓连接固定在东西边侧空心管上,多边形太阳能板中部的东西向中间空心管有一侧的螺母是吊环螺母,由此两块电池板拼装形成一组多边形整体的太阳能电池板,当太阳能电池板只有独立的一块时,吊环螺母是活动式地安装在东面或西面的L型构件上,当X>2时,拼接方式依此类推,其中多边形太阳能板中部的东西向中间空心管为一条或A条空心管拼接而成,所述拼接的空心管,其两端是螺栓接口或螺母接口或一端为螺栓接口另一端为螺母接口,在独立支柱模式当中,太阳能电池板架在独立支柱上并与其形成一个完整的铰接装置的方式有两种,第一种方式是与所述折叠式或拼装式的薄膜太阳能发电装置的相一致;第二种方式是铰接装置构件安装在中间空心管上,所述的中间空心管外形是T型,其中部位置上固定安装有铰接装置的构件,其结构和型与所述铰接装置构成方式的第三种类型相一致,当X=1或2时,与东西向(长边)的边框相垂直的中间空心管采用的是T型空心管,当X>2时,与东西向(长边)的边框相平行的中间空心管采用的是T型空心管,T型空心管上的铰接装置构件与独立支柱的铰接装置构件进行铰接共同组建成一个完整的铰接装置;在活动支架支撑模式当中,太阳能电池板的底部活动式地安装有所述的T型构件,由此把一整块多边形的太阳能电池板固定在转动轴上,所述T型构件的结构以及与太阳能电池板、动力箱的安装方式与所述折叠式或拼装式的薄膜太阳能发电装置的相一致,所述薄膜太阳能电池面板式安装是指把薄膜太阳能电池固定安装在合金框内,构成薄膜太阳能电池面板,其边框结构以及拼装和支撑的方式均与所述太阳能电池板的相一致,所述骨架不拆除折叠式薄膜太阳能发电装置当中,当D=1时,在独立支柱支撑模式当中,两个圆环分别安装在长边框的中部,在薄膜太阳能电池张开后,在多边形对角线交叉点左右相邻的两根短边空心管中间位置上螺栓连接一根中部带有吊环螺母的空心管,吊环螺母与支柱形成铰接装置的方式与所述的骨架拆除模式的一致,夹具的吊环螺母将与驱动装置顶端的铰接装置构件铰接形成一个完整的铰接装置;在活动支架支撑模式当中,在多边形对角线交叉点左右相邻的两根短边空心管中间位置上螺栓连接一条空心管,在此空心管与两根短边空心管相交处,螺栓连接有两根所述的T型构件,所述T型构件的结构及其与动力箱的连接方式与骨架拆除模式的一致;当D>1时,以每条长边中部的圆环为准,其两侧各对称地安装同等数目的圆环,在独立支柱支撑模式当中,支柱及驱动装置的铰接装置只安装在长边的中间位置上,安装方式与上述的相一致,在活动支架支撑模式当中,所述T型构件只安装在与中部圆环相邻的两根短边空心管的中部之处,所述T型构件的结构及其与动力箱的连接方式与骨架拆除模式的一致;薄膜太阳能电池或太阳能电池板倾角的调节,将采用驱动装置根据时间的变化来进行,在独立支柱支撑模式当中,将采用属于驱动装置之一的智能电动伸缩支撑杆来进行调节,在活动支架支撑模式当中,驱动装置将采用驱动电机和传动机构的组合来进行调节,所述的铰连接装置是指被连接的构件在连接处不能发生相对移动,但可以发生相对转动,所述的活动式安装是指随时能够安装和卸载的活动式连接方式,所述活动支架支撑模式当中的活动支架采用的是活动式的三角形支撑架,A、D、R、M、F、N、W是单数或偶数的倍数值,其特征在于:薄膜太阳能电池或晶体硅太阳能板根据多种不同的组装模式,与驱动装置和铰接装置的组合体所构成的两种不同类型的支撑模式,共同构建成一个结构简单的便携式的具有追日功能的太阳能发电装置;根据不同的支撑模式,采用不同类型的驱动装置根据时间控制法对薄膜太阳能电池或晶体硅太阳能板进行驱动,使其倾角能够根据时间控制法发生改变,从而达到了追日的目的。
2.根据权利要求1所述的一种便携式的追踪型太阳能发电装置,其特征在于:所述的驱动装置,是一种带有驱动电机由驱动电机提供动力驱动机械工作构件做功的装置,所述驱动电机是一种带有减速装置的、能够把电能转换成机械能的设备,其种类包含了按工作电源类别来划分的直流电机和交流电机两大类型的电动机,驱动电动机上安装有遥控装置和智能控制系统,根据时间的变化来控制电动机开关的开启和关闭,在独立支柱安装模式当中,属于驱动装置之一的智能电动伸缩杆装置,其材质为铝合金或不锈,所述智能电动伸缩杆装置,其根据传动机构的不同分为两种不同的类型,第一种是驱动电动机与智能电动伸缩杆是垂直安装,其采用的是蜗轮蜗杆传动机构;第二种是驱动电动机与智能电动伸缩杆是平行安装,其采用齿轮驱动轮或皮带的传动机构,除了传动机构不同之外,两种不同类型的智能电动伸缩杆装置的其余内部结构都一致,所述智能电动伸缩杆装置包含了带有支架的机座或支架、驱动电动机、传动机构、角接触轴承、螺母、螺纹丝杆、内套筒、外套筒,所述传动机构两端中的一端与驱动电动机连接,另一端与螺纹丝杆的一端连接,所述螺纹丝杆是将回转运动转化为直线运动,或将直线运动转化为回转运动的带有螺纹的杆,其种类包含有滚珠丝杆、梯形丝杆、行星滚柱丝杆三种不同的类型,各类型的螺纹丝杆配套有相对应的螺母,所述外套筒和角接触轴承固定安装在支架或机座上,传动机构固定在机座或支架内,驱动电机安装在外套筒之外与其平行或垂直,螺纹丝杆穿过角接触轴承,下端与传动机构相连接,螺母套在螺纹丝杆上,所述智能电动伸缩杆的杆体是由直径相同的带有座套的内套筒所构成,内套筒套在螺纹丝杆上,其底部的座套与螺母是固定连接形成一个组合体,其只有一根直径相同的内套筒和一根直径相同的螺纹丝杆和一个螺母,杆体内直径相同的螺纹丝杆通过螺母及座套与杆体精确套装在一起并转动自如,形成螺纹运动副,工作时由驱动电动机驱动传动机构副,带动螺纹丝杆同步螺旋旋转,通过螺母及座套将该螺纹丝杆的螺旋旋转运动转变为杆体的直线运动,从而实现智能电动伸缩杆的伸、缩双向运动,所述智能电动伸缩杆的顶端固定安装的铰接装置构件与薄膜太阳能发电装置或太阳能电池板发电装置边框空心管上活动式安装的铰接装置构件或边侧空心管上的吊环螺母铰接连接构建成一个完整的铰接装置,所述智能电动伸缩杆的底部与一根活动式安装在支柱上的抱箍螺栓连接或者直接安装在地面上,当多组独立支柱支撑的太阳能发电装置采用T型连接螺母拼接形成一个矩阵时,智能电动伸缩杆是直接固定安放于两组太阳能发电装置中间的地面上;在活动支架安装模式当中的驱动装置是由驱动电动机和传动机构的组合所构成,所述传动机构是把动力从机器的一部分传递到另一部分,使机器或机器部件运动或运转的构件或机构,其中包含了齿轮传动机构或链传动结构或蜗轮蜗杆传动机构或带传动机构四种不同的类型,所述驱动装置中的驱动电机的供电将由动力箱中的储能电池提供电力。
3.根据权利要求1所述的一种便携式的追踪型太阳能发电装置,其特征在于:所述活动支架支撑模式当中的活动支架是由三根伸缩支撑杆和一块多边形或圆形支撑板所构成,所述多边形或圆形支撑板是活动式安装在三根呈三角形状的伸缩支撑杆的顶端,多边形或圆形支撑板是通过螺帽与伸缩支撑杆进行连接,螺帽与多边形或圆形支撑板连接有固定的和活动式的安装两种方式,固定安装采用焊接方式把螺帽倾斜式地固定在多边形或圆形支撑板的底部;活动式安装采用的是L型螺帽,L型螺帽两段之间的夹角大于90度而小于180度,L型螺帽垂直的一端与多边形或圆形支撑板的底部螺栓连接固定为一体;或者预留三个大于螺帽直径但小于螺母翼缘的直径的洞口,L型螺帽穿过洞口, L型螺帽垂直的一端与多边形或圆形支撑板的顶面螺栓连接固定为一体,另一端与伸缩支撑杆螺纹连接,多边形或圆形支撑板预留有E个与动力箱连接的螺栓孔洞,动力箱活动式安装在多边形或圆形支撑板上方通过螺栓连接与活动支架连接成一体,所述呈三角形状的伸缩支撑杆是手动伸缩型,所述伸缩支撑杆为空心管,截面为多边形或圆形,所述杆体中,最粗杆体有一端为螺栓接口,最细杆体有一端为锥柱形状的接头,所述手动伸缩型分为三种类型,第一种伸缩支撑杆为螺栓连接型;这种类型在收纳状态时是相应的上下两段杆彼此套装在一起,伸长时上下两段杆体在连接处采用螺栓连接固定为一体,其结构为在上下两段的连接处开有螺丝孔,伸长时采用螺栓连接把上下两段杆体固定形成一个整体;第二种伸缩支撑杆是螺纹连接型,这种类型的上下两段杆体采用螺纹连接固定为一体,其结构是每一段杆体的下端是螺栓接口,上端口部位的直径逐渐变小形状类似瓶口,在瓶口的直线垂直部分为螺帽接口,每一段杆体当中,螺栓接口部分的直径大于其他部分的直径或者相同,收纳时上段杆体套在相应的下段杆内,拉长时,上段杆体的螺栓接口与下段杆体的螺帽接口螺纹连接为一体;第三种是2段的伸缩支撑杆,其结构是只有两段杆体,底层最粗杆的下端是螺栓接口,上端口部位的直径逐渐变小形状类似瓶口,瓶颈处一段刻有螺纹,螺纹处之上部位被分割成条形状,形成一个具有弹性的端口,一个下宽上窄带有螺帽的套筒套在底层杆上端瓶颈的螺纹处,进行螺纹连接从而把底层杆上端口收紧,套在底层杆的内杆则无法脱出,套筒松开后,内杆可以拉长,当内杆较粗的下端卡在瓶颈处时再把螺帽扭紧,则上下两段的杆体将固定为一体,所述伸缩支撑杆中直径最大或最粗杆的螺栓接口,其将与多边形或圆形支撑板上的螺帽进行螺纹连接形成一个三角形支撑架,多边形或圆形支撑板的周边预留有孔洞,分别采用链条一端扣在多边形或圆形支撑板上,另一端扣在以槽型钢梁所做成的地脚螺栓上,E是单数或偶数的倍数值,所述独立支柱支撑模式当中的支柱是活动式安装,所述的支柱是手动伸缩型支柱,柱体的最顶端有固定安装的铰接装置的构件,所述手动伸缩型支柱与活动支架支撑模式中的手动伸缩型支撑杆的结构和安装方式都一致,但是底层的柱体为最粗,其下端是螺栓接口或为柱体的原状,顶端柱体最细,其顶端不是锥体形状而是柱体的原状,所述手动伸缩型支柱由下往上逐渐变细,其机座凸出的底板四边开有孔洞,采用S条槽型钢梁把机座固定于地面上,底座的柱体上四面固定有扣环,采用链条一端扣在支柱上,另一端扣在以槽型钢梁所做成的地脚螺栓上。
4.根据权利要求1所述的一种便携式的追踪型太阳能发电装置,其特征在于:所述铰接装置之一的双圆环,是由一个凸型环和一个圆盘所构成,所述凸型环是由一个圆环和一个小圆盘所构成,小圆盘凸出在圆环外固定连接在圆环上,两者的中心线和内径都相同,在圆环内还固定安装有一个外径与圆环内径相同的小圆环,圆环宽度大于小圆盘的宽度,凸型环的圆环的宽度和外直径都与圆盘的宽度和外直径相同,圆盘套在凸型环的小圆盘上,圆盘上的紧固构件勾在凸型环圆环内壁的小圆环上,由此把凸型环和圆盘拼接一起形成一个铰接装置的双圆环,所述圆盘上的紧固构件是与圆盘连为一体,其底部是块圆板固定在圆盘底部的中心位置上,圆板的直径和中心线与凸型环的内径和中心线相一致,圆板上部是三根顶端带有钩的条板,三根条板通过Y型构件连成一体形成一个等三角形状均匀地分布在圆板的周边,所述Y型构件由三根条板组成,其底部固定在圆板上,其高度部分都与所述带钩的条板固定连接为一体,Y型构件的高度h是带钩条板高度H的1/2 2/3,带钩状的条板~
没有与Y型构件相连部分具有弹性,圆盘套在凸型环中的小圆盘时,紧固构件穿入凸型环内,顶部的钩状物勾在凸型环的小圆环上,紧固构件的作用是防止两者之间发生侧向移动,但不妨碍两者间的相对转动,由此两者共同构成了一个铰接装置,双圆环的宽度与其左右相连的两侧边框空心管的宽度一致,双圆环与左右相邻的空心管将通过一块圆弧板相连接,所述圆弧板是一端为圆弧状,另一端是多边形的条形板,其多边形部分与空心管相连接,圆弧部分与双圆环相连接,相连接的方式为,左侧的是与双圆环中凸型环固定连接、则右侧的是与双圆环中的圆盘固定连接,反之也一样,所述与双圆环中凸型环连接的左侧空心管的圆弧板,其半边与双圆环中的凸型环和空心管是固定连接,另外半边与凸型环和空心管是相贴近却不相连接;所述右侧空心管的圆弧板,其半边与双圆环中圆盘和空心管固定连接,另外半与圆盘和空心管相贴近却不相连接;反之也一样,双圆环中的圆盘以凸型环中的小圆盘为轴进行转动,其与凸型环的转动是相对的,一组双圆环安装到位后,每个双圆环的外侧都是圆盘,内侧则为凸型环,其与左右两侧空心管的固定连接的方式正好相反,当薄膜太阳能电池张开时,与双圆环固定连接的空心管将带动双圆环发生相对的转动,即在一组双圆环中,一个双圆环的凸型环和另外一个双圆环的圆盘转动方向相一致,反之也一样,收纳时的转动方向也与张开时相一致。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种便携式的追踪型太阳能发电装置,其特征在于:所述的动力箱,在独立支柱支撑模式当中,其是安放储能电池和太阳能控制器的多边形箱;在活动支架支撑模式当中,其是安装有驱动装置、储能电池、太阳能控制器、转动轴、轴承的多边形箱,其外形为凹槽形状,在凹槽的两侧安装有滑动轴承,中间处安装有转动轴,转动轴架在两侧的轴承上,一端穿过轴承与驱动装置中的传动机构相连,轴承固定安装在箱体内的支架上,在箱体底部凸出的底板周边上预留有E个孔洞,每个孔洞采用螺栓连接固定在多边形或圆形的支撑板上方,两种不同的动力箱体外壳上都安装有USB、输出以及输入电源的接口和LED照明灯。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种便携式的追踪型太阳能发电装置,其特征在于:所述时间控制法是指驱动装置能够根据时间的变化,智能驱动太阳能电池或薄膜太阳能电池从东面到西面进行1维度的转动,由此调节太阳能板或薄膜太阳能电池的倾角跟随时间的变化而发生改变,所述对太阳能电池板或薄膜太阳能的倾角进行调节的方法,是一日之内调节三次或多次,太阳能电池板或薄膜太阳能的方位角安装到位后是固定不动的,在预定的时间内驱动装置中的电动机自行启动,调节太阳能板的最佳倾角一步到位后将自动关闭,一日之内调节三次是在上午、正午、下午的各时间段内将静止不动,直到下个时间段到来电动机重新启动为止,时间的控制分为三个阶段,第一阶段为上午时间段,从AM6:00至AM11:00,调整太阳能电池板面朝东面;第二阶段为正午时间段,从AM11:00至PM13:00,调整太阳能电池板成水平状态;第三阶段为下午时间段,从PM13:00至PM18:00,调整太阳能电池板面朝西面,在独立支柱支撑模式当中,倾角的调节将采用智能电动伸缩杆来进行;在活动支架支撑模式当中,倾角的调节将由动力箱中的驱动装置来进行,转动方式以太阳能板或太阳能薄膜电池在上午或下午时间段内一个最佳倾角为基础角度,换算出电动机往东或西方向旋转的一个正负角度的数值α和β,太阳能板或太阳能薄膜电池倾角的变化值与电动机往东或西方向旋转的一个正负角度的数值α和β值相同,一日调节多次的时间控制次数,将根据实地的具体需求来确定,太阳能板每次调节的原理与上述的相一致。

说明书全文

一种便携式的追踪型太阳能发电装置

技术领域

[0001] 本发明涉及新能源领域,具体为一种便携式的追踪型太阳能发电装置。

背景技术

[0002] 随着人们生活平的不断提高,户外旅游、野营等户外活动逐步受到欢迎,人们的户外作业也时有发生,但户外活动的场所大都在一些深山野林、广袤沙漠这些人烟稀少的地方,这样的场所里几乎没有架设电设施,用电非常的困难,虽然市场上出现了一些简易的便携式的光伏发电装置,但是这些简易的光伏发电装置一是装机容量小二是固定安装,不具有追日功能,所以发电量低下,难以满足人们户外活动的需求,所以在光电转化率短期内难于有效提高的当下,在太阳能板装机容量同等的状态下,如何去提高太阳能的发电量,这是目前户外太阳能发电所遇到的亟待解决的技术难题。

发明内容

[0003] 针对上述缺陷,本发明通过提供一种便携式的追踪型太阳能发电装置,使目前户外旅游市场发电效率低、性价比低的户外太阳能发电装置,转变为发电效率高、性价比高的太阳能发电装置,满足了户外作业及旅游市场不断发展的需求。
[0004] 为实现上述目的,本发明的技术方案为:一种便携式的追踪型太阳能发电装置,包含有活动支架或支柱、储能电池、太阳能控制器薄膜太阳能电池太阳能电池板、驱动装置、铰接装置、空心管,根据支撑载体的不同,分为独立支柱和活动支架两种不同的支撑模式,这两种模式当中根据采用太阳能电池的类型不同分为采用晶体电池的太阳能电池板发电和采用薄膜电池的薄膜太阳能发电两种不同的发电装置,所述薄膜太阳能发电装置中的薄膜电池,其包含了硅基薄膜电池、铟镓硒薄膜太阳能电池(CIGS)、碲化镉薄膜太阳能电池(CdTe)有机薄膜太阳能电池三种不同的类型,在薄膜太阳能发电装置当中,根据薄膜太阳能电池的安装方式又分为折叠式和拼装式和面板式三种不同模式,所述折叠式薄膜太阳能发电装置,其分为收纳时骨架拆除和骨架不拆除的两种类型,所述折叠式的薄膜太阳能电池是一块地彼此折叠在一起,能够收纳形成一个多边形或圆形的背包形状,其结构是在一块采用了便携式折叠设计的耐高温防水防腐蚀纺织面料上,把其分隔成M块多边形或圆形的格子,在每个格子内安装有一块薄膜太阳能电池,把M块薄膜太阳能电池采用串联或并联的方式组建成一块整体多边形状薄膜太阳能电池;所述拼装式薄膜太阳能发电装置,此类型的薄膜太阳能电池收纳时是呈现卷轴式的状态,张开时能够把F块薄膜太阳能电池彼此拼装形成一个多边形的形状,把F块薄膜太阳能电池采用串联或并联的方式组建成一块多边形状整体的薄膜太阳能电池,其结构是把每一块薄膜太阳能电池独立的固定安装在耐高温防水防腐蚀的纺织面料上,所述折叠式或拼装式的薄膜太阳能发电装置,在面料的反面即没有安装薄膜太阳能电池的一面上,在周边边缘上缝有条形或纽扣式的口袋或魔术贴(HOOk&LOOP),其长度与边长的一致,在两条对线方向缝有两条条形或纽扣式的口袋或魔术贴,在东西(长边)向、南北向(短边)两个方向缝有的条形或纽扣式的口袋或魔术贴数目合计共有N条,其以东西(长边)、南北(短边)方向中间两条口袋交叉处为准,沿着东西(长边)或南北(短边)方向相对应的排列分布,各条条形或纽扣式的口袋或魔术贴的长度与相对应的东西(长边)、南北(短边)两方向的边长相一致,对角线口袋或魔术贴的长度截止在东西(长边)方向中间口袋左右相邻的第一条口袋之处或者延长到边框的拐角处,在活动支架支撑模式当中没有对角线的口袋,在拼装式的薄膜太阳能发电装置当中的南北(短边)两端最外侧的两块薄膜太阳能电池,内侧的一边即与其他薄膜太阳能电池相邻的一边为魔术贴中公母面中的其中一面,内侧的薄膜太阳能电池的两边均为魔术贴中公母面中的其中一面,所述纽扣式口袋或魔术贴是指彼此相邻的两个口袋或魔术贴之间有空隙而不相连成条形状态,其沿着边长均匀的分布排列,各条形口袋两端各开有一个口,各条条形或纽扣式的口袋或魔术贴内将穿入R根空心管,所述空心管的截面为圆形或多边形形状,其两端是螺栓接口螺母接口或一端为螺栓接口另一端为螺母接口,当R>1时,穿入在各条条形或纽扣式的口袋或魔术贴内的R根空心管将进行螺纹连接拼装成一条与边长或对角线等长的空心管,各条边框的空心管相连之处通过连接螺母或铰接装置进行螺纹连接或铰接连接形成一体,所述的连接螺母,在拐角连接处将采用L型螺母,在直线连接处采用T型螺母,所述的铰接装置,其适用于骨架固定不拆除的折叠模式,替代T型螺母,安装在折叠式的长边边框空心管的直线连接之处,所述铰接装置之一的双圆环,其是由一个凸型环和一个圆盘所拼装而成,在东西向(长边)边框的两侧上分别对称地各安装有一个双圆环,两个双圆环为1组,共有D组,在每个双圆环连接处,活动式安装有一个夹具,夹具两端分别与左右两侧的边框空心管螺栓连接固定,在东或西侧的夹具的下半部活动式安装有一根吊环螺母,所述折叠式或拼装式的薄膜太阳能发电装置当中,每根边框空心管两端之间开有接口,四条边框的接口合计共有H处,H是偶数的倍数值,接口的方式有两种,一种是贯穿的,另一种是不贯穿的,东南方向边框空心管(相邻的一根长边和一根短边)的接口是贯穿的,则西北方向边框空心管(相邻的一根长边和一根短边)的接口是不贯穿的,反之也一样,但在骨架不拆除折叠式的薄膜太阳能发电装置当中,圆环相邻左右两根短边边框是不贯穿,其余短边边框的都是贯穿,在面料的反面上,有活动式安装的空心管,合计共有W条,所述折叠式或拼装式的薄膜太阳能发电装置当中,面料反面的各空心管在交叉处螺栓连接之后,一端插入边框空心管不贯穿的接口内,另一端插入边框空心管贯穿的接口进行螺栓连接或螺纹连接,与四周边框的空心管固定为一体,其中在T型螺母之处,空心管穿过条形或纽扣式的口袋或魔术贴之后与T型连接螺母的竖向接口是螺纹连接,所述折叠式或拼装式的薄膜太阳能发电装置当中的独立支柱支撑模式,在东面(长边)或西面(长边)边框空心管中心位置上或T型连接螺母的底部下开有一个接口,活动式安装有铰接装置的构件,将与驱动装置顶端的铰接装置构件铰接形成一个完整的铰接装置,两条对角线方向的空心管在交叉支点处进行螺栓连接固定为一体,交叉支点处的螺栓将与支柱通过铰接形成一个铰接装置,把整块多边形的薄膜太阳能电池架在支柱上,所述铰接装置的构成方式有三种,第一种是采用一根吊环螺母与螺栓采用螺栓连接后,螺母上的吊环与支柱顶端的铰接装置构件通过铰接连接而构成的模式,所述吊环螺母,是一种下端带有孔洞环状物的螺母;第二种是与顶端带有铰接装置构件的支柱通过铰接连接而构成的模式,这种模式的吊环螺母有三个,除了所述交叉支点处安装有一个吊环螺母之外,在交叉支点处相邻左右的两根短边空心管的交叉点之处也各自分别安装有一个吊环螺母,一根一端带有螺栓接口一端为十字沉头或外六角头带介的轴,穿过三个吊环螺母后与铰接装置构件铰接连接为一体,第三种是U型或条形板的铰接装置构件,此类构件带有圆弧的一端预留有螺栓孔,与独立支柱顶端的铰接装置构件铰接连接成一体,由此形成一个完整的铰接装置,所述折叠式或拼装式的薄膜太阳能发电装置的活动支架支撑模式当中,以整块多边形的薄膜太阳能电池在东西(长边)、南北(短边)方向对角线十字交叉处为准,在交叉点及其左右相邻两侧对应地安装有三根与长边边框同长的空心管,下端带有开口圆环的T型构件上端横跨在上述三根空心管上并进行螺栓连接,T型构件下端开口圆环扣在动力箱的转动轴上螺栓连接固定,把整块多边形的薄膜太阳能电池固定在转动轴上,驱动转动轴转动的驱动装置安装在动力箱内,所述太阳能电池板发电装置中的晶体硅电池包含了单晶硅多晶硅电池两种不同的类型,所述太阳能电池板发电装置中的太阳能电池板是由单独的一块或X块的太阳能电池板拼接成一个多边形整体所构成,X是偶数的倍数值,所述每块太阳能电池板,在东西(长边)和南北(短边)边框的中部位置上固定安装有L型构件,构件预留有螺栓孔,每块电池板底板下有两根活动式安装的空心管与L型构件螺栓连接,此处空心管的截面为长方形或四方形,两端头没有螺纹,当两块电池板要拼装成一块多边形整体时,两块电池板南北向(短边)的L型构件重叠后,先采用两根活动式安装的空心管螺栓连接固定在东、西两侧的L型构件上,两块电池板之间的中间空心管,中部与重叠的 L型构件螺栓连接,然后两端分别螺栓连接固定在东西边侧空心管上,多边形太阳能板中部的东西向中间空心管有一侧的螺母是吊环螺母,由此两块电池板拼装形成一组多边形整体的太阳能电池板,当太阳能电池板只有独立的一块时,吊环螺母是活动式地安装在东面或西面的L型构件上,当X>2时,拼接方式依此类推,其中多边形太阳能板中部的东西向中间空心管为一条或A条空心管拼接而成,所述拼接的空心管,其两端是螺栓接口或螺母接口或一端为螺栓接口另一端为螺母接口,在独立支柱模式当中,太阳能电池板架在独立支柱上并与其形成一个完整的铰接装置的方式有两种,第一种方式是与所述折叠式或拼装式的薄膜太阳能发电装置的相一致;第二种方式是铰接装置构件安装在中间空心管上,所述的中间空心管外形是T型,其中部位置上固定安装有铰接装置的构件,其结构和型与所述铰接装置构成方式的第三种类型相一致,当X=1或2时,与东西向(长边)的边框相垂直的中间空心管采用的是T型空心管,当X>2时,与东西向(长边)的边框相平行的中间空心管采用的是T型空心管,T型空心管上的铰接装置构件与独立支柱的铰接装置构件进行铰接共同组建成一个完整的铰接装置;在活动支架支撑模式当中,太阳能电池板的底部活动式地安装有所述的T型构件,由此把一整块多边形的太阳能电池板固定在转动轴上,所述T型构件的结构以及与太阳能电池板、动力箱的安装方式与所述折叠式或拼装式的薄膜太阳能发电装置的相一致,所述薄膜太阳能电池面板式安装是指把薄膜太阳能电池固定安装在合金框内,构成薄膜太阳能电池面板,其边框结构以及拼装和支撑的方式均与所述太阳能电池板的相一致,所述骨架不拆除折叠式薄膜太阳能发电装置当中,当D=1时,在独立支柱支撑模式当中,两个圆环分别安装在长边框的中部,在薄膜太阳能电池张开后,在多边形对角线交叉点左右相邻的两根短边空心管中间位置上螺栓连接一根中部带有吊环螺母的空心管,吊环螺母与支柱形成铰接装置的方式与所述的骨架拆除模式的一致,夹具的吊环螺母将与驱动装置顶端的铰接装置构件铰接形成一个完整的铰接装置;在活动支架支撑模式当中,在多边形对角线交叉点左右相邻的两根短边空心管中间位置上螺栓连接一条空心管,在此空心管与两根短边空心管相交处,螺栓连接有两根所述的T型构件,所述T型构件的结构及其与动力箱的连接方式与骨架拆除模式的一致;当D>1时,以每条长边中部的圆环为准,其两侧各对称地安装同等数目的圆环,在独立支柱支撑模式当中,支柱及驱动装置的铰接装置只安装在长边的中间位置上,安装方式与上述的相一致,在活动支架支撑模式当中,所述T型构件只安装在与中部圆环相邻的两根短边空心管的中部之处,所述T型构件的结构及其与动力箱的连接方式与骨架拆除模式的一致;薄膜太阳能电池或太阳能电池板倾角的调节,将采用驱动装置根据时间的变化来进行,在独立支柱支撑模式当中,将采用属于驱动装置之一的智能电动伸缩支撑杆来进行调节,在活动支架支撑模式当中,驱动装置将采用驱动电机和传动机构的组合来进行调节,所述的铰连接装置是指被连接的构件在连接处不能发生相对移动,但可以发生相对转动,所述的活动式安装是指随时能够安装和卸载的活动式连接方式,所述活动支架支撑模式当中的活动支架采用的是活动式的三角形支撑架,A、D、R、M、F、N、W是单数或偶数的倍数值,其特征在于:薄膜太阳能电池或晶体硅太阳能板根据多种不同的组装模式,与驱动装置和铰接装置的组合体所构成的两种不同类型的支撑模式,共同构建成一个结构简单的便携式的具有追日功能的太阳能发电装置;根据不同的支撑模式,采用不同类型的驱动装置根据时间控制法对薄膜太阳能电池或晶体硅太阳能板进行驱动,使其倾角能够根据时间控制法发生改变,从而达到了追日的目的,所述的驱动装置,是一种带有驱动电机由驱动电机提供动力驱动机械工作构件做功的装置,所述驱动电机是一种带有减速装置的、能够把电能转换成机械能的设备,其种类包含了按工作电源类别来划分的直流电机和交流电机两大类型的电动机,驱动电动机上安装有遥控装置和智能控制系统,根据时间的变化来控制电动机开关的开启和关闭,在独立支柱安装模式当中,属于驱动装置之一的智能电动伸缩杆装置,其材质为铝合金或不锈,所述智能电动伸缩杆装置,其根据传动机构的不同分为两种不同的类型,第一种是驱动电动机与智能电动伸缩杆是垂直安装,其采用的是蜗轮蜗杆传动机构;第二种是驱动电动机与智能电动伸缩杆是平行安装,其采用齿轮驱动轮或皮带的传动机构,除了传动机构不同之外,两种不同类型的智能电动伸缩杆装置的其余内部结构都一致,所述智能电动伸缩杆装置包含了带有支架的机座或支架、驱动电动机、传动机构、角接触轴承、螺母、螺纹丝杆、内套筒、外套筒,所述传动机构两端中的一端与驱动电动机连接,另一端与螺纹丝杆的一端连接,所述螺纹丝杆是将回转运动转化为直线运动,或将直线运动转化为回转运动的带有螺纹的杆,其种类包含有滚珠丝杆、梯形丝杆、行星滚柱丝杆三种不同的类型,各类型的螺纹丝杆配套有相对应的螺母,所述外套筒和角接触轴承固定安装在支架或机座上,传动机构固定在机座或支架内,驱动电机安装在外套筒之外与其平行或垂直,螺纹丝杆穿过角接触轴承,下端与传动机构相连接,螺母套在螺纹丝杆上,所述智能电动伸缩杆的杆体是由直径相同的带有座套的内套筒所构成,内套筒套在螺纹丝杆上,其底部的座套与螺母是固定连接形成一个组合体,其只有一根直径相同的内套筒和一根直径相同的螺纹丝杆和一个螺母,杆体内直径相同的螺纹丝杆通过螺母及座套与杆体精确套装在一起并转动自如,形成螺纹运动副,工作时由驱动电动机驱动传动机构副,带动螺纹丝杆同步螺旋旋转,通过螺母及座套将该螺纹丝杆的螺旋旋转运动转变为杆体的直线运动,从而实现智能电动伸缩杆的伸、缩双向运动,所述智能电动伸缩杆的顶端固定安装的铰接装置构件与薄膜太阳能发电装置或太阳能电池板发电装置边框空心管上活动式安装的铰接装置构件或边侧空心管上的吊环螺母铰接连接构建成一个完整的铰接装置,所述智能电动伸缩杆的底部与一根活动式安装在支柱上的抱箍螺栓连接或者直接安装在地面上,当多组独立支柱支撑的太阳能发电装置采用T型连接螺母拼接形成一个矩阵时,智能电动伸缩杆是直接固定安放于两组太阳能发电装置中间的地面上;在活动支架安装模式当中的驱动装置是由驱动电动机和传动机构的组合所构成,所述传动机构是把动力从机器的一部分传递到另一部分,使机器或机器部件运动或运转的构件或机构,其中包含了齿轮传动机构或链传动结构或蜗轮蜗杆传动机构或带传动机构四种不同的类型,所述驱动装置中的驱动电机的供电将由动力箱中的储能电池提供电力,所述活动支架支撑模式当中的活动支架是由三根伸缩支撑杆和一块多边形或圆形支撑板所构成,所述多边形或圆形支撑板是活动式安装在三根呈三角形状的伸缩支撑杆的顶端,多边形或圆形支撑板是通过螺帽与伸缩支撑杆进行连接,螺帽与多边形或圆形支撑板连接有固定的和活动式的安装两种方式,固定安装采用焊接方式把螺帽倾斜式地固定在多边形或圆形支撑板的底部;活动式安装采用的是L型螺帽,L型螺帽两段之间的夹角大于90度而小于180度,L型螺帽垂直的一端与多边形或圆形支撑板的底部螺栓连接固定为一体;或者预留三个大于螺帽直径但小于螺母翼缘的直径的洞口,L型螺帽穿过洞口, L型螺帽垂直的一端与多边形或圆形支撑板的顶面螺栓连接固定为一体,另一端与伸缩支撑杆螺纹连接,多边形或圆形支撑板预留有E个与动力箱连接的螺栓孔洞,动力箱活动式安装在多边形或圆形支撑板上方通过螺栓连接与活动支架连接成一体,所述呈三角形状的伸缩支撑杆是手动伸缩型,所述伸缩支撑杆为空心管,截面为多边形或圆形,所述杆体中,最粗杆体有一端为螺栓接口,最细杆体有一端为锥柱形状的接头,所述手动伸缩型分为三种类型,第一种伸缩支撑杆为螺栓连接型;
这种类型在收纳状态时是相应的上下两段杆彼此套装在一起,伸长时上下两段杆体在连接处采用螺栓连接固定为一体,其结构为在上下两段的连接处开有螺丝孔,伸长时采用螺栓连接把上下两段杆体固定形成一个整体;第二种伸缩支撑杆是螺纹连接型,这种类型的上下两段杆体采用螺纹连接固定为一体,其结构是每一段杆体的下端是螺栓接口,上端口部位的直径逐渐变小形状类似瓶口,在瓶口的直线垂直部分为螺帽接口,每一段杆体当中,螺栓接口部分的直径大于其他部分的直径或者相同,收纳时上段杆体套在相应的下段杆内,拉长时,上段杆体的螺栓接口与下段杆体的螺帽接口螺纹连接为一体;第三种是2段的伸缩支撑杆,其结构是只有两段杆体,底层最粗杆的下端是螺栓接口,上端口部位的直径逐渐变小形状类似瓶口,瓶颈处一段刻有螺纹,螺纹处之上部位被分割成条形状,形成一个具有弹性的端口,一个下宽上窄带有螺帽的套筒套在底层杆上端瓶颈的螺纹处,进行螺纹连接从而把底层杆上端口收紧,套在底层杆的内杆则无法脱出,套筒松开后,内杆可以拉长,当内杆较粗的下端卡在瓶颈处时再把螺帽扭紧,则上下两段的杆体将固定为一体,所述伸缩支撑杆中直径最大或最粗杆的螺栓接口,其将与多边形或圆形支撑板上的螺帽进行螺纹连接形成一个三角形支撑架,多边形或圆形支撑板的周边预留有孔洞,分别采用链条一端扣在多边形或圆形支撑板上,另一端扣在以槽型钢梁所做成的地脚螺栓上,E是单数或偶数的倍数值,所述独立支柱支撑模式当中的支柱是活动式安装,所述的支柱是手动伸缩型支柱,柱体的最顶端有固定安装的铰接装置的构件,所述手动伸缩型支柱与活动支架支撑模式中的手动伸缩型支撑杆的结构和安装方式都一致,但是底层的柱体为最粗,其下端是螺栓接口或为柱体的原状,顶端柱体最细,其顶端不是锥体形状而是柱体的原状,所述手动伸缩型支柱由下往上逐渐变细,所述铰接装置之一的双圆环,是由一个凸型环和一个圆盘所构成,所述凸型环是由一个圆环和一个小圆盘所构成,小圆盘凸出在圆环外固定连接在圆环上,两者的中心线和内径都相同,在圆环内还固定安装有一个外径与圆环内径相同的小圆环,圆环宽度大于小圆盘的宽度,凸型环的圆环的宽度和外直径都与圆盘的宽度和外直径相同,圆盘套在凸型环的小圆盘上,圆盘上的紧固构件勾在凸型环圆环内壁的小圆环上,由此把凸型环和圆盘拼接一起形成一个铰接装置的双圆环,所述圆盘上的紧固构件是与圆盘连为一体,其底部是块圆板固定在圆盘底部的中心位置上,圆板的直径和中心线与凸型环的内径和中心线相一致,圆板上部是三根顶端带有钩的条板,三根条板通过Y型构件连成一体形成一个等三角形状均匀地分布在圆板的周边,所述Y型构件由三根条板组成,其底部固定在圆板上,其高度部分都与所述带钩的条板固定连接为一体,Y型构件的高度h是带钩条板高度H的1/2 2/3,带钩状的条板没有与Y型构件相连部分具有弹性,圆盘套在凸型环中的小圆~
盘时,紧固构件穿入凸型环内,顶部的钩状物勾在凸型环的小圆环上,紧固构件的作用是防止两者之间发生侧向移动,但不妨碍两者间的相对转动,由此两者共同构成了一个铰接装置,双圆环的宽度与其左右相连的两侧边框空心管的宽度一致,双圆环与左右相邻的空心管将通过一块圆弧板相连接,所述圆弧板是一端为圆弧状,另一端是多边形的条形板,其多边形部分与空心管相连接,圆弧部分与双圆环相连接,相连接的方式为,左侧的是与双圆环中凸型环固定连接、则右侧的是与双圆环中的圆盘固定连接,反之也一样,所述与双圆环中凸型环连接的左侧空心管的圆弧板,其半边与双圆环中的凸型环和空心管是固定连接,另外半边与凸型环和空心管是相贴近却不相连接;所述右侧空心管的圆弧板,其半边与双圆环中圆盘和空心管固定连接,另外半与圆盘和空心管相贴近却不相连接;反之也一样,双圆环中的圆盘以凸型环中的小圆盘为轴进行转动,其与凸型环的转动是相对的,一组双圆环安装到位后,每个双圆环的外侧都是圆盘,内侧则为凸型环,其与左右两侧空心管的固定连接的方式正好相反,当薄膜太阳能电池张开时,与双圆环固定连接的空心管将带动双圆环发生相对的转动,即在一组双圆环中,一个双圆环的凸型环和另外一个双圆环的圆盘转动方向相一致,反之也一样,收纳时的转动方向也与张开时相一致,所述的动力箱,在独立支柱支撑模式当中,其是安放储能电池和太阳能控制器的多边形箱;在活动支架支撑模式当中,其是安装有驱动装置、储能电池、太阳能控制器、转动轴、轴承的多边形箱,其外形为凹槽形状,在凹槽的两侧安装有滑动轴承,中间处安装有转动轴,转动轴架在两侧的轴承上,一端穿过轴承与驱动装置中的传动机构相连,轴承固定安装在箱体内的支架上,所述时间控制法是指驱动装置能够根据时间的变化,智能驱动太阳能电池或薄膜太阳能电池从东面到西面进行1维度的转动,由此调节太阳能板或薄膜太阳能电池的倾角跟随时间的变化而发生改变,所述对太阳能电池板或薄膜太阳能的倾角进行调节的方法,是一日之内调节三次或多次,太阳能电池板或薄膜太阳能的方位角安装到位后是固定不动的,在预定的时间内驱动装置中的电动机自行启动,调节太阳能板的最佳倾角一步到位后将自动关闭,一日之内调节三次是在上午、正午、下午的各时间段内将静止不动,直到下个时间段到来电动机重新启动为止,时间的控制分为三个阶段,第一阶段为上午时间段,从AM6:00至AM11:00,调整太阳能电池板面朝东面;第二阶段为正午时间段,从AM11:00至PM13:00,调整太阳能电池板成水平状态;第三阶段为下午时间段,从PM13:00至PM18:00,调整太阳能电池板面朝西面,在独立支柱支撑模式当中,倾角的调节将采用智能电动伸缩杆来进行;在活动支架支撑模式当中,倾角的调节将由动力箱中的驱动装置来进行,转动方式以太阳能板或太阳能薄膜电池在上午或下午时间段内一个最佳倾角为基础角度,换算出电动机往东或西方向旋转的一个正负角度的数值α和β,太阳能板或太阳能薄膜电池倾角的变化值与电动机往东或西方向旋转的一个正负角度的数值α和β值相同,一日调节多次的时间控制次数,将根据实地的具体需求来确定,太阳能板每次调节的原理与上述的相一致。
[0005] 本发明的一种便携式的追踪型太阳能发电装置,解决了户外作业和旅游当中,太阳能发电无法追踪的技术难题。目前市场上的太阳能追踪装置虽然能够达到追踪的效果,但是其制作和维护成本高昂、体积大、无法携带外出,根本就无法在户外作业及旅游市场中推广应用。而目前市场上出现的倾角固定不变、不具有追日功能的1.0便携式太阳能发电装置,由于其太阳能电池装机容量小发电量低下,性价比低下的缺陷也限制了其在户外活动市场的广泛推广和应用。本发明针对这些市场痛点而提出的创新性技术的解决方案,能够很好地解决了这一技术难题,其具有携带方便、操作简单、费用低、发电量大、高性价比的优越性,同等的太阳能电池装机容量,本发明比不具有追日功能的1.0便携式太阳能发电装置的发电量多增加了40%左右,本发明具有很好的经济效益和生态效益。附图说明
[0006] 图1为薄膜太阳能电池骨架拆除的折叠式活动支架支撑模式的平面俯视图:符号1为薄膜太阳能电池,符号2为动力箱,符号3为条形或纽扣型口袋或魔术贴,符号4为短边空心管,符号5为长边空心管,6为把内侧空心管固定在边框上的螺帽,符号7为T型下端带有开口圆环的构件,符号8为L型连接螺母;图2为薄膜太阳能电池骨架拆除的折叠式独立支柱支撑模式的平面俯视图:符号9为纺织面料的折叠缝,符号10为独立支柱上的铰接装置,符号11为对角线空心管;图3为薄膜太阳能电池拼装式活动支架支撑模式的平面俯视图,符号12为T型连接螺母,符号13为纽扣式口袋或魔术贴,符号14为内侧短边的空心管;图4为薄膜太阳能电池拼装式独立支柱支撑模式的平面俯视图;图5为太阳能板活动支架支撑模式的平面俯视图,符号15为太阳能板,符号16为底部空心管,符号17为边侧空心管,符号18为L型紧固构件;图6为太阳能板独立支柱支撑模式的平面俯视图;图7为为薄膜太阳能电池骨架不拆除的折叠式独立支柱支撑模式的平面俯视图:符合19为铰接装置的圆环;图8为为薄膜太阳能电池骨架不拆除的折叠式活动支架支撑模式的平面俯视图:图9为薄膜太阳能电池或太阳能板独立支柱支撑模式的侧视图:符号20为独立支撑柱,符号21为智能电动伸缩杆上的铰接装置,符号22为固定链条,符号23为智能电动伸缩支撑杆,符号24为抱箍;图10薄膜太阳能电池或太阳能板活动支架支撑模式的侧视图:符号25多边形或圆形支撑板,符号26为夹角大于90度的L型螺帽,符号27为活动支架的三角形支撑架。

具体实施方式

[0007] 为了加深对本发明的理解,下面将结合附图对本发明做进一步描述,该实施例仅用于解释本发明,并不构成对本发明保护范围的限定。
[0008] 参照附图1 10,其中图1 2所示的是薄膜太阳能电池折叠式发电装置的平面俯视~ ~图,图1为活动支架支撑模式的,图2为独立支柱支撑模式的,这种发电装置的折叠薄膜太阳能电池,不论是哪一种支撑模式,两种模式的薄膜太阳能电池的收纳以及安装都相同,区别在于驱动装置和支架的连接有所不同。收纳时,薄膜太阳能电池1按照面料的折叠缝9折叠重合为一个多边形或圆形状,张开时,在四条边线的条形口袋3插入空心管4和5,各个拐角处用L螺母8把四条边框连为一体,当R>1时,边框5的直线连接处将采用T型螺母连接成一体,在纺织面料的反面上,在东西(长边)、南北(短边)方向的条形口袋或纽扣式口袋或魔术贴3中插入空心管,然后各自的两端分别与长和短的的边框的空心管4、5当中用螺母6进行螺栓连接,所述的魔术贴(HOOk&LOOP)它分公母两面:一面是细软的纤维,另一面是带有勾刺的弹性纤维。在活动支架支撑模式当中,在南北向(短边)的空心管中部及其相邻左右两侧共安装3根与长边框同长的空心管,其两端分别插入短边框内,其中插入贯穿接口短边框的一端采用螺母6固定在短边框上,三个螺栓连接下端带有开口圆环的T型构件7横跨在这三根内侧空心管上,三角形支撑架27将通过L型螺帽26与多边形或圆形的支撑板25螺栓固定连接为一体,动力箱2安放在支撑板25上,通过螺栓连接把其固定在支撑板25上,再把T型构件7上的开口圆环螺栓固定在动力箱2的转动轴上,驱动电机将由动力箱2中的储能电池供电,由此活动支架支撑模式的薄膜太阳能电池发电装置就安装完毕,参阅图1。在独立支柱支撑模式当中,对角线的空心管11穿过条形口袋或纽扣式口袋或魔术贴3,两条对接线空心管在十字交叉点上螺栓连接固定形成一个铰接装置的构件,对接线空心管11两端各自分别螺栓固定在内侧空心管上彼此连为一体,支柱20安装好后,其顶端的铰接装置构件与对接线十字交叉处的铰接构件相连形成一个完整的铰接装置10,智能电动伸缩支撑杆23通过抱箍24螺栓连接固定在支柱20上,智能电动伸缩支撑杆23的顶端铰接装置构件与东面(长边)或西面(长边)边款上的空心管5铰接形成一个铰接装置21,智能电动伸缩支撑杆23将由动力箱的储能电池进行供电,由此独立支柱支撑模式的薄膜太阳能电池发电装置就安装完毕,参照图2。图3 4所示的是薄膜太阳能电池拼装式发电装置的平面俯视图,图3为活动支~
架支撑模式,图4为独立支柱支撑模式,这种模式收纳时,将把薄膜太阳能电池像画轴一样卷起,张开时,每块薄膜太阳能电池拼装成一块多边形的方式与上述折叠模式的一致。图5~
6所示的是太阳能板发电装置的平面俯视图,图5为活动支架支撑模式的,图6为独立支柱支撑模式的,不论是哪一种支撑模式,两种模式的太阳能电池板的收纳以及安装都相同,区别在于驱动装置和支架的连接有所不同。太阳能电池板是以面板的形状收纳在收纳箱内,安装是采用拼装的模式,所述每块太阳能电池板15,在东西和南北边框的中部位置上固定安装有L型紧固构件18,每块电池板15底板下有两根活动式安装的空心管16与L型紧固构件18螺栓连接,当两块电池板15横向拼装成一块多边形整体时,两块电池板15相邻之间的L型紧固构件18重叠后,采用两根活动式安装的边侧空心管17以及每块电池板15底部东西方向空心管16的两端分别与东、西两侧边框上的L型紧固构件18螺栓连接,两块电池板15之间活动式安装有东、西向的中间空心管16,中间空心管16以及每块电池板15底部南北方向的空心管16的其中一端与L型紧固构件18螺栓连接为一体,由此两块电池板15拼装形成一组多边形整体的太阳能电池板,当把四块电池板15进行拼装成一块多边形整体时,四块电池板15相邻之间的L型紧固构件18重叠后,采用两根活动式安装的边侧空心管17以及每块电池板
15底部东西方向空心管16的两端分别与东、西两侧边框上的L型紧固构件18螺栓连接,南北其余两侧的连接方式依此类推,南北向中间空心管16以及每块电池板15底部东西方向的空心管16的其中一端与L型紧固构件18螺栓连接为一体后,东西方向的中间空心管16以及每块电池板15底部南北方向的空心管15的其中一端与L型紧固构件18螺栓连接为一体,由此四块电池板15拼装形成一组多边形整体的太阳能电池板,其余的T型构件7、铰接装置10、三角支撑架27、支柱20、动力箱2的安装方式与上述的薄膜太阳能电池折叠式的一致,智能电动伸缩支撑杆23将与东面或西面边侧空心管17上的吊环螺母螺栓连接构成一个铰接装置
21,所述薄膜太阳能电池面板构成的发电装置的安装方式与太阳能电池板的相一致。图7 8~
所示的是薄膜太阳能电池骨架不拆除折叠式发电装置的平面俯视图,图7为活动支架支撑模式,图8为独立支柱支撑模式,此种模式骨架、支撑架、支柱铰接装置、动力箱的安装方式都与折叠式骨架拆除模式的相同,不同点在于其在长边框5上安装有铰接装置19,收纳时骨架不需要拆除,只需要拆除铰接装置19上的夹具,弯曲铰接装置19即可完成。薄膜太阳能电池张开时,把铰接装置19拉直,用夹具把铰接装置19固定,避免其中途发生弯曲。在独立支柱支撑模式当中,把夹具下部的吊环螺母与智能电动伸缩杆23的顶端铰接,由此形成一个完整的铰接装置,多边形状的薄膜太阳能电池在智能电动伸缩杆23的驱动下产生转动。以下就薄膜太阳能电池1或太阳能电池板15的倾角调节方法具体阐述如下。
[0009] 薄膜太阳能电池1或太阳能电池板15的倾角调节是根据对时间的控制来进行,调节方式采用驱动装置驱动薄膜太阳能电池1或太阳能电池板15从东到西1纬度的转动,使得其倾角得以改变,从而达到追日的效果。所述薄膜太阳能电池1或太阳能电池板15的倾角调节,在独立支柱支撑模式当中,驱动装置采用的是智能电动伸缩杆23,在活动支架支撑模式当中,驱动装置采用的是装有驱动电机和传动机构的动力箱2,两种支撑模式的倾角调节都是随着时间变化,一日之内调节三次,在预定的时间内智能电动伸缩杆23机座内的驱动电机或动力箱2中的驱动电机自行启动,调节薄膜太阳能电池1或太阳能板15的最佳倾角一步到位后将自动关闭,薄膜太阳能电池1或太阳能板15在上午、正午、下午的各时间段内将静止不动,直到下个时间段到来电动机重新启动为止,时间的控制分为三个阶段,第一阶段为上午时间段,从AM6:00至AM11:00,在独立支柱支撑模式当中,假设调节前电池板成水平状态,智能电动伸缩杆的铰接装置安装在东面,智能电动伸缩支撑杆23机座的驱动电机在智能控制系统或远程遥控下,智能电动伸缩支撑杆23发生收缩运动,通过薄膜太阳能电池1或太阳能板15边框空心管5或17上的铰接装置,使得薄膜太阳能电池1或太阳能板15发生转动面朝东面;在活动支架支撑模式当中,动力箱2中的驱动电机在智能控制系统或远程遥控下启动,通过电机带动传动机构,使得传动轴往东面相向转动一个角度α后停止转动,薄膜太阳能电池1或太阳能板15随着固定在转动轴上的T型构件7在此过程也跟随转动轴相向转动角度α,由此调整了薄膜太阳能电池1或太阳能板15面朝东面。第二阶段为正午时间段,从AM11:00至PM14:00,在独立支柱支撑模式当中,智能电动伸缩支撑杆23机座的驱动电机在智能控制系统或远程遥控下启动,智能电动伸缩支撑杆23发生伸长运动,通过薄膜太阳能电池1或太阳能板15边框空心管5或17上的铰接装置,使得薄膜太阳能电池1或太阳能板15发生转动成水平状态;在活动支架支撑模式当中,动力箱2中的驱动电机在智能控制系统或远程遥控下启动,通过电机带动传动机构,使得传动轴往西面回转一个角度负α后停止旋转,薄膜太阳能电池1或太阳能板15随着固定在转动轴上的T型构件7在此过程也跟随转动轴转动角度负α,由此调整了薄膜太阳能电池1或太阳能板15成为水平状态。第三阶段为下午时间段,从PM14:00至PM18:00,在独立支柱支撑模式当中,智能电动伸缩支撑杆23发生继续伸长运动,通过薄膜太阳能电池1或太阳能板15边框空心管5或17上的铰接装置,使得薄膜太阳能电池1或太阳能板15发生转动面朝西面;在活动支架支撑模式当中,动力箱2中的驱动电机在智能控制系统或远程遥控下启动,通过电机带动传动机构,使得传动轴往西面相向转动一个角度β后停止旋转,薄膜太阳能电池1或太阳能板15随着固定在转动轴上的T型构件7在此过程也跟随转动轴相向转动角度β,由此调整了薄膜太阳能电池1或太阳能板15面朝西面;在活动支架支撑模式当中,倾角的变化值与电动机往东或西方向旋转的一个正负角度的数值α和β值相同。
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