太阳能板支撑结构及可再生能源发电设备的制作方法

1.本实用新型涉及太阳能技术领域，特别是涉及一种太阳能板支撑结构及可再生能源发电设备。


背景技术：

2.随着石油、煤炭、天然气等资源的消耗，太阳能、水能、风能因其取之不尽、用之不竭的特点成为人类寻找可替代资源的焦点。其中，太阳能较水能、风能等资源获取更为便捷，应用也更为广泛。
3.在获取太阳能能量时，主要方式为通过太阳能电板吸收太阳能能量再通过发电装置转化为电能，太阳能电板吸收太阳能的效率直接决定了太阳能的利用率。目前，主要根据光照的强度不同来调节太阳能电板的倾斜角度以提高太阳能电板的使用效果，但是目前太阳能电板只能随太阳光线在一个或两个平面自由度内摆动，无法保证太阳能电板与太阳光线处于最佳状态，进而造成太阳能能源的浪费。而且，目前太阳能储能设备较为笨重，限制了太阳能能源应用的普及。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种太阳能板支撑结构及可再生能源发电与储能设备。
5.一种太阳能板支撑结构，包括：
6.调节装置，包括至少三个可伸缩支架，所述可伸缩支架包括调节端及固定端，所述调节端用于支撑太阳能板，所述调节端与所述固定端之间的长度可调，至少三个所述可伸缩支架的所述调节端围设形成一不共线的调节面；
7.固定装置，所述可伸缩支架的固定端转动连接于所述固定装置。
8.上述太阳能板支撑结构，根据太阳光线入射角度调节支架长度，调节端围设形成的调节面随支架长度的变动其倾斜角度发生变动，从而调整所述太阳能板倾斜角度，可选的所述太阳能板倾斜角度与光线入射角度垂直。通过调节支架长度使太阳能板倾斜角度与光线入射角度保持垂直，从而提高太阳能板的吸热效率，提高太阳能的利用效率。
9.在其中一个实施例中，所述调节装置还包括与所述调节端连接的万向节，所述调节端能够通过所述万向节与所述太阳能板转动连接。
10.在其中一个实施例中，还包括顶板及固定架，所述太阳能板固定于所述固定架的一侧，所述顶板可拆卸连接于所述固定架远离所述太阳能板的一侧，所述调节端转动连接于所述顶板。
11.在其中一个实施例中，所述固定装置包括固定板及固定件，所述固定板设有固定孔及锁固件，所述固定端转动连接于所述固定件，所述锁固件能够穿过所述固定孔将所述固定板固定于地面或墙面。
12.在其中一个实施例中，所述固定装置包括脚架及与所述可伸缩支架相匹配的固定
杆，所述固定杆转动连接于所述脚架，所述固定端转动连接于所述固定杆。
13.在其中一个实施例中，所述固定装置包括滑块和与所述可伸缩支架相匹配的固定杆，所述滑块滑动连接于所述固定杆，所述固定端转动连接所述滑块。
14.在其中一个实施例中，所述固定装置还包括沿所述固定杆长度方向平行设置的丝杆以及与所述丝杆连接的驱动电机，所述滑块螺合连接于所述丝杆，所述驱动电机能够驱使所述丝杆转动以使所述滑块能够相对所述固定杆移动。
15.在其中一个实施例中，所述固定装置还包括卡扣板，各个所述固定杆的一端均卡合固定于所述卡扣板上，使各个所述固定杆的位置能够保持固定。
16.在其中一个实施例中，所述调节装置包括驱动组件、传感组件及分别与所述驱动组件和传感组件电性连接的控制组件，所述传感组件用于检测光照信息，所述控制组件用于根据所述光照信息控制所述驱动组件，所述驱动组件用于调节所述可伸缩支架的长度。
17.一种可再生能源发电设备，包括太阳能板以及上述所述的太阳能板支撑结构，所述太阳能板与所述可伸缩支架的调节端转动连接。
附图说明
18.图1为太阳能板支撑结构第一实施例第一视角轴侧图；
19.图2为太阳能板支撑结构第一实施例第二视角轴侧图；
20.图3为太阳能板支撑结构第二实施例第一视角轴侧图；
21.图4为图3太阳能板支撑结构的a处放大图；
22.图5为太阳能板支撑结构第二实施例第二视角轴侧图；
23.图6为图5太阳能板支撑结构的b处放大图；
24.图7为太阳能板支撑结构第三实施例轴测示意图。
25.图标：
26.100
‑
太阳能板
27.200
‑
调节装置；210
‑
可伸缩支架；211
‑
调节端；212
‑
固定端；220
‑
调节面；230
‑
万向节；
28.300
‑
固定装置；310
‑
固定架；320
‑
顶板；330
‑
固定板；331
‑
支撑座；331a
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支撑板；331b
‑
支撑杆；332
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固定孔；340
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固定杆；341
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卡扣板；342
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固定件；343
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脚架；344
‑
滑槽；350
‑
滑块；351
‑
连接部；352
‑
滑动部；353
‑
夹持部；360
‑
驱动电机；370
‑
丝杆；
29.410
‑
驱动组件；420
‑
传感组件；430
‑
控制组件。
具体实施方式
30.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
31.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、
“
顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
32.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
33.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
35.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
36.参见图1及图2所示，本实用新型中的太阳能板支撑结构用于调节太阳能板100的倾斜角度，包括调节装置200、固定装置300，通过调节装置200可调节太阳能板100的倾斜角度，使太阳能板100能始终垂直于太阳光线，从而提高太阳能板100的发电量。
37.具体的，调节装置200包括至少三个可伸缩支架210，可伸缩支架210包括调节端211及固定端212，其中，调节端211用于支撑太阳能板100，具体地，可伸缩支架210的调节端211用于转动连接于太阳能板100，可伸缩支架210的固定端212转动连接于固定装置300。调节端211与固定端212之间的长度可调，可采用手动或自动调节的方式调节调节端211与固定端212之间的长度。至少三个可伸缩支架210的调节端211围设形成一不共线的调节面220，调节面220可以与太阳能板100重合或平行。该太阳能板支撑结构可通过调节面220连接太阳能板100，调节面220至少具有三个调节端211作为支撑点，通过调节可伸缩支架210的长度可以调节调节面220的转向，从而实现对太阳能板100朝向的全方位调节，保证太阳能板能够最大限度的接受太阳能。
38.太阳能板100吸收太阳能能量的效率与太阳能板100和入射光线的角度有关，当太阳能板100与入射光线垂直时，太阳能板100吸收太阳能能量的效率最高。从而，在太阳光线入射角度与太阳能板100倾斜角度不等于90度时，根据太阳光线入射角度调节可伸缩支架210的长度。其中，可伸缩支架210长度变动时，其调节端211围设形成的调节面220的倾斜角
度随之发生变动，具体的，调节端211围设形成的调节面220可相对固定装置300周向转动和/或在竖直平面内摆动，从而调整太阳能板100与入射光线的夹角，提高太阳能板100的发热量。
39.由于随着时间的推移，太阳入射光线与太阳能板100的夹角发生变动，为时刻保证入射光线垂直于太阳能板100，参见图2所示，调节装置200还包括驱动组件410、传感组件420及分别与驱动组件410和传感组件420电性连接的控制组件430。具体的，传感组件420用于检测光照信息，控制组件430根据光照信息控制驱动组件410，驱动组件410用于调节可伸缩支架210的长度。在入射光线与太阳能板100夹角不等于90度时，传感组件420检测太阳光线入射角度并传输给控制组件430，控制组件430输出信号于驱动组件410，控制驱动组件410调节可伸缩支架210的长度，进而调整太阳能板100的倾斜角度，使入射光线垂直太阳能板100。可选的，可伸缩支架210采用如图2所述的伸缩杆，驱动组件410可采用电磁驱动或液压驱动，通过调控电磁驱动的电压或液压驱动的压力以调节伸缩杆的长度。
40.可选的，如图1及图2所示实施例，调节装置200包括三个可伸缩支架210，三个可伸缩支架210的调节端211围设形成调节面220,可伸缩支架210的固定端212转动连接于固定装置300。
41.为保证调节端211相对太阳能板100转动的连续性及稳定性，可选的，如图5所示实施例，调节装置还包括与调节端21连接的万向节230，调节端211通过万向节230转动连接于太阳能板100。具体的，万向节230一端连接于调节端211，另一端连接于太阳能板100，使调节端211可相对太阳能板100转动。由于太阳能板100覆盖面积大、重量重，调节端211与太阳能板100连接处存在较大的作用力，为避免太阳能板100或调节端211应力过大导致变形或破损，参见图2所示，太阳能板支撑结构还包括固定架310，调节端211转动连接于固定架310，太阳能板100固定于固定架310。在调节太阳能板100倾斜角度时，通过调节可伸缩支架210的长度以调整调节端211围设形成的调节面220的倾斜角度，进而调整固定架310的倾斜角度，太阳能板100固定于固定架310并和固定架310的倾斜角度保持一致。通过设置固定架310以连接太阳能板100及调节端211，可避免调节端211或太阳能板100变形或损坏，从而延长太阳能板支撑结构的使用寿命。进一步的，为保证太阳能板100固定于固定架310的稳定性，可选的，如图2所述的固定方式，固定架310围设于太阳能板100的底面及四周，而且，上述固定架310可避免太阳能板100与外界发生碰撞而破碎。
42.在拆卸或安装可伸缩支架210与固定架310时，需拆解所有调节端211与固定架310的连接关系或连接所有调节端211于固定架310上，拆卸或安装较为繁琐，尤其是在可伸缩支架210数量较大的情况下。针对上述问题，参见图2所示，太阳能板支撑结构还包括顶板320，调节端211通过顶板320连接于固定架310，即调节端211转动连接于顶板320，顶板320可拆卸连接于固定架310，具体地，太阳能板100固定于固定架310的一侧，顶板320可拆卸连接于固定架310远离太阳能板100的一侧。顶板320与固定架310平面平行设置，控制顶板320的角度和朝向即可调节固定架310的角度和朝向。在拆卸或安装可伸缩支架210与固定架310时，直接拆解顶板320与固定架310的连接关系即可完成可伸缩支架210与固定架310的拆解。在安装可伸缩支架210与固定架310时，直接连接顶板320与固定架310即可完成可伸缩支架210与固定架310的安装。
43.参见图2所示，本实用新型一实施例中的固定装置300包括固定板330及固定件
342，固定件342固定于固定板330，固定板330贴合于外界平面如墙面或地面，固定端212转动连接于固定件342，使可伸缩支架210可相对固定板330转动。可选的，固定板330为多边形，固定板330的边数与可伸缩支架210的数量相等，固定件342位于固定板330两侧边的夹角处，通过将固定板330设置为与可伸缩支架210数量相等的多边形可较好的实现对可伸缩支架210的支撑，有效防止太阳能板支撑结构重心不稳而倒塌。进一步的，为避免固定板330相对贴合的外界平面晃动，如图2所示，固定板330设有固定孔332及锁固件，锁固件能够穿过固定孔332将固定板330固定在外界平面如墙面或地面，从而保证太阳能板支撑结构相对外界平面连接的稳定性。而且，通过将固定板330固定在外界平面上，可避免外界干扰如撞击或风力导致太阳能板支撑结构倾倒，或太阳能板100倾斜角度过大导致太阳能板支撑结构翻倒。
44.在完成太阳能板支撑结构的拆解后，固定板330面积大、重量重，携带及其不便。针对上述问题，参见图3及图5所示，在另一个实施例中，固定装置300包括脚架343及与可伸缩支架210相匹配的固定杆340，其中，参见图6，固定杆340通过合页345转动连接于脚架343，固定端212转动连接于固定杆340，使各个可伸缩支架210可转动收于固定杆340上，各个固定杆340相对脚架343转动收成一束。可选的，一个固定杆340对应一个可伸缩支架210，若干固定杆340相交于一点。在拆解可伸缩支架210与固定杆340的连接关系后，可旋转固定杆340使其相对脚架343转动，可选的，固定杆340旋转至脚架343同一侧并相互抵接收缩为一束，从而减小固定装置300的体积及重量，方便携带。
45.参见图3所示，在另一实施例中，固定装置300还包括滑块350及与可伸缩支架210相匹配的固定杆340，滑块350滑动连接固定杆340，固定端212与所述滑块350转动连接。具体的，参见图4所示，滑块350包括连接部351、滑动部352及夹持部353，固定端212转动连接于连接部351，滑动部352滑动连接于固定杆340，夹持部353用于固定滑动部352于固定杆340上。其中，滑动部252可套设于固定杆340外部相对固定杆340滑动，或者滑动部352嵌合于固定杆340相对固定杆340滑动。为保证滑动部352相对固定杆340滑动的稳定性，可选的如图4所示实施例中固定杆340设有滑槽344，滑动部352于滑槽344内相对固定杆340滑动。在安装固定端212于固定杆340时，先将固定端212转动连接于连接部351，然后将滑动部352滑动连接于固定杆340，拧动夹持部353即可将固定端212连接于固定杆340。在将固定端212拆离固定杆340时，直接拧松夹持部353，将滑动部352滑离固定杆340即可将固定端212从固定杆340上拆离。而且，通过调节滑动部352于固定杆340上的位置，可调节可伸缩支架210与固定杆340的夹角，进而提高可伸缩支架210支撑太阳能板100的稳定性。在收纳可伸缩支架210时，可以滑动滑块350使折叠后的可伸缩支架210与固定杆340齐平重叠，减少装置收纳后的长度，使其更便于携带。
46.在另一个实施例中，参见图7所示，固定装置300还包括沿固定杆340长度方向平行设置的丝杆370以及与丝杆370连接的驱动电机360，其中，驱动电机360及丝杆370沿固定杆340轴向分布并连接于固定杆340，滑块350螺合连接于丝杆370，驱动电机360能够驱使丝杆370转动从而驱使滑块350相对丝杆370及固定杆340移动。具体的，驱动电机360可驱使丝杆370正转或反转，通过驱动电机360调整丝杆370的转动方向使滑块350向靠近或远离驱动电机360的一侧移动。例如，驱动电机360驱使丝杆370正转，丝杆370通过外侧螺纹施加滑块350以靠近驱动电机360的轴向作用力，驱使滑块350朝向靠近驱动电机360的一侧移动，相
应的，驱动电机360驱使丝杆370反转，丝杆370通过外侧螺纹施加滑块350以远离驱动电机360的轴向作用力，驱使滑块350朝向远离驱动电机360的一侧移动。在滑块350移动的同时，可伸缩支架210的固定端212也将随之移动，带动可伸缩支架210及其调节端211的位置改变，因此，可以通过控制滑块350的移动来调节调节面220的指向方位，可作为调节调节面220转向的备用方案，或配合可伸缩支架210的调节设备同时对调节面220进行调节，以此加快装置调节太阳能板角度方位的响应速度。
47.进一步的，为避免上述固定杆340相对脚架343转动影响太阳能板100的倾斜角度，具体参见图3所示，固定杆340上方设有卡扣板341，各个固定杆340的一端均卡合固定于卡扣板340上，使各个固定杆340的位置能够保持固定。进一步的，为避免固定杆340相对贴合的外界平面晃动，参见图5所示，固定杆340下端设有支撑座331，支撑座331一侧固定于固定杆340，另一侧吸附于外界平面，从而保证太阳能板支撑结构相对外界平面连接的稳定性。
48.对于表面凹凸不平的外界平面，位于同一平面的支撑座331无法与外界平面完全贴合，或支撑座331贴合外界平面导致上述固定杆340形成的平面倾斜，进而影响太阳能板100的倾斜角度。针对上述问题，参见图4所示，支撑座331包括支撑板331a及支撑杆331b，支撑杆331b两侧分别连接固定杆340及支撑板331a，支撑杆331b长度可调。在放置固定装置100于外界平面时，根据外界平面调整支撑杆331b的长度，使支撑板331a吸附于外界平面时支撑杆331b顶端位于同一水平面。通过调节支撑杆331b的长度保证固定装置100放置于外界平面的稳定性，进而提高太阳能板100倾斜角度调节的精确度。
49.一种可再生能源发电与储能设备，包括太阳能板以及上述所述的太阳能板支撑结构、发电装置、蓄电池及控制器，太阳能板与可伸缩支架210的调节端211转动连接。太阳能板支撑结构通过发电装置输送电能于蓄电池，控制器用于控制发电装置。具体的，发电装置与太阳能板100及蓄电池电连接，发电装置将太阳能板100吸收的能量转换为电能输送于蓄电池，控制器与发电装置及蓄电池电连接，控制器根据蓄电池储能状况控制发电装置。当蓄电池内部电能蓄满之前，发电装置转换热能为电能储存于蓄电池，在蓄电池内部电能蓄满时，控制器控制发电装置停止能量转换，避免过度蓄电破坏蓄电池。
50.为直接利用上述蓄电池内的电能，蓄电池可设有逆变器，外界负载可电连接所述逆变器。在使用蓄电池供电时，通过逆变器将蓄电池内直流电逆变为交流电后，连接外界负载直接为外界负载供电。
51.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
52.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。