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CN110112998A - 一种太阳能板折叠装置 - Google Patents

一种太阳能板折叠装置 Download PDF

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CN110112998A
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bar
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张祖涛
郭亮
曾晓辉
张庭生
潘亚嘉
袁艳平
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Southwest Jiaotong University
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Southwest Jiaotong University
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S30/00—Structural details of PV modules other than those related to light conversion
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Abstract

本发明提供了一种太阳能板折叠装置，涉及机构设计技术领域。所述底座为矩形平板，其四角均设有板式支座，两台电机通过L形电机座并列布置在底座的短边一侧，所述电机轴的端部设有与大齿轮啮合的小齿轮，所述大齿轮与转轴的中部固定，所述折叠机构包括四个折叠臂，所述折叠臂由两个四杆机构组成；上摇杆的尾端与板式支座的上部铰接，上摇杆的前端设有齿轮且与“门”字形连杆左侧上角铰接；下摇杆的尾端与板式支座内侧的转轴固连，下摇杆的前端“门”字形连杆左侧的下端铰接构成第一四杆机构；第二四杆机构位于第一四杆机构的前端，结构相同，反向设置。

Description

一种太阳能板折叠装置
技术领域
本发明涉及机构设计领域。
技术背景
随着能源危机的加剧和环境的不断恶化，开发出可再生的绿色能源成为人们迫切的需要。在众多可再生能源中，太阳能无疑是分布最广泛的能源，我国已经建立许多大型的太阳能光伏发电站，但要更加充分利用太阳能，我们还需要作出更多的努力。
为了不足传统太阳能电池板不能移动的特点，人们基于不同的折叠机构提出了不同的便携式发电装置，但都存在一些不足。例如中国专利申请号201520800084.7公开的“便携式太阳能发电电源”，在使用该电源时需要手动展开光伏组件和其支架，使用过程比较繁琐。又如中国专利申请号201610742005.0公开的“一种非全开型可折叠太阳能装置”将太阳能板安装在可折叠桁架上，通过可折叠桁架而实现太阳能板折叠和展开。由于桁架的折叠和展开必须依赖底部轨道，就造成整个装置的空间占用过多，不是很方便携带。
鉴于上述情况，有必要开发一种能实现自动折叠和展开、空间占用小的太阳能板折叠装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种太阳能板折叠装置，它能有效地解决板材折叠或展开的技术问题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种太阳能板折叠装置，包括驱动机构、折叠机构，所述驱动机构包括底座和电机，所述底座为矩形平板，其四角均设有板式支座，所述板式支座的短边一端与底座固定，板面一侧顺底座的短边布置；两台电机通过L形电机座并列布置在底座的短边一侧，电机轴穿过L形电机座竖直面的通孔，所述电机轴的端部设有与大齿轮啮合的小齿轮，所述大齿轮与转轴的中部固定，所述转轴的两端分别与板式支座通过轴承固定；所述折叠机构包括四个折叠臂，所述折叠臂由两个四杆机构组成；上摇杆的尾端与板式支座的上部铰接，上摇杆的前端设有齿轮且与“门”字形连杆左侧上角铰接；下摇杆的尾端与板式支座内侧的转轴固连，下摇杆的前端“门”字形连杆左侧的下端铰接构成第一四杆机构；第二四杆机构位于第一四杆机构的前端，结构相同，反向设置，即上摇杆的尾端设有齿轮且与所述“门”字形连杆右侧上角铰接，上摇杆的前端与连杆的上端铰接，下摇杆的尾端所述“门”字形连杆右侧下端铰接，下摇杆的前端与所述连杆的下端铰接构成所述的第二四杆机构；所述上摇杆的上边设有太阳能板。
所述四杆机构的几何形状和长度相同，均为平行四边形结构。
所述第一四杆机构前端的齿轮与第二四杆机构尾端的齿轮啮合。
所述太阳能板共有四片。
本发明的工作过程与原理，以装置的右半部分为例：
使用时先将该太阳能板置于平面上并确定四周有足够的空间，然后为电机通电使其逆时针旋转，通过小齿轮带动大齿轮和转轴顺时针旋转；进而摇杆顺时针旋转，与上摇杆固接的齿轮会产生相对于支座的顺时针旋转运动，“门”字形连杆右边的上摇杆逆时针旋转，展开过程完成。
装置的折叠过程与展开过程相反，电机顺时针旋转，通过小齿轮带动大齿轮和转轴旋转；进而摇杆逆时针旋转，与上摇杆固接的齿轮会产生相对于支座的逆时针旋转运动，位于“门”字形连杆右边的上摇杆受到来自齿轮的力顺时针旋转，当装置完全折叠时电机停转，整个折叠过程完成。
装置左半部分的展开和折叠过程与右半部分的运动过程相反，这里不再赘述。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1.实现自动收放。通过电机和齿轮实现自动收放，操作方便。
2.空间利用率高。通过双四杆机构可实现太阳能板最大程度的折叠，折叠后体积大大减小，便于携带。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的单个折叠臂部分的俯视图；
图3是本发明折叠后的示意图。
具体实施方式
本发明的太阳能板折叠装置为左右对称结构，这里以右半部分为例介绍其结构组成。
该太阳能板折叠装置可分为驱动机构和折叠机构，驱动机构包括：电机11、小齿轮8和大齿轮12。电机11通过L形电机座9与底座10固定，电机轴和小齿轮8通过键连接；小齿轮8与大齿轮12啮合，大齿轮12与转轴13固定连接在一起；所述转轴13的两端通过轴承安装在底座10的支座7上。
所述折叠机构由四个折叠臂构成，左右部分各有两个折叠臂，每个部分的两个折叠臂前后对称分布，每个折叠臂都由两个四杆机构组成。上摇杆的尾端与板式支座的上部铰接，上摇杆的前端设有齿轮且与“门”字形连杆左侧上角铰接；下摇杆的尾端与板式支座内侧的转轴固连，下摇杆的前端“门”字形连杆左侧的下端铰接构成第一四杆机构；第二四杆机构位于第一四杆机构的前端，结构相同，反向设置，即上摇杆的尾端设有齿轮且与所述“门”字形连杆右侧上角铰接，上摇杆的前端与连杆的上端铰接，下摇杆的尾端所述“门”字形连杆右侧下端铰接，下摇杆的前端与所述连杆的下端铰接构成所述的第二四杆机构；右侧的上摇杆6上也固定连接有齿轮4，左右两个齿轮4啮合。太阳能板1安装在前后上摇杆6上，一共有四片。
所述折叠臂上的两个四杆机构几何形状和长度完全一致，都是平行四边形结构。
本发明的工作过程与原理，以装置的右半部分为例：
使用时先将该太阳能板置于平面上并确定四周有足够的空间，然后为电机11通电使其逆时针旋转，通过小齿轮8带动大齿轮12和转轴13顺时针旋转；进而摇杆5和6顺时针旋转，与上摇杆6固接的齿轮4会产生相对于支座7的顺时针旋转运动，“门”字形连杆3右边的上摇杆6逆时针旋转，展开过程完成。
装置的折叠过程与展开过程相反，电机11顺时针旋转，通过小齿轮8带动大齿轮12和转轴13旋转；进而摇杆5和6逆时针旋转，与上摇杆6固接的齿轮4会产生相对于支座7的逆时针旋转运动，位于“门”字形连杆3右边的上摇杆6受到来自齿轮4的力顺时针旋转，当装置完全折叠时电机停转，整个折叠过程完成。
装置左半部分的展开和折叠过程与右半部分的运动过程相反，这里不再赘述。

Claims (4)

1.一种太阳能板折叠装置，包括驱动机构、折叠机构，其特征在于：所述驱动机构包括底座(10)和电机(11)，所述底座(10)为矩形平板，其四角均设有板式支座(7)，所述板式支座(7)的短边一端与底座(10)固定，板面一侧顺底座(10)的短边布置；两台电机(11)通过L形电机座(9)并列布置在底座(10)的短边一侧，电机轴穿过L形电机座(9)竖直面的通孔，所述电机轴的端部设有与大齿轮(12)啮合的小齿轮(8)，所述大齿轮(12)与转轴(13)的中部固定，所述转轴(13)的两端分别与板式支座(7)通过轴承固定；所述折叠机构包括四个折叠臂，所述折叠臂由两个四杆机构组成；上摇杆(6)的尾端与板式支座(7)的上部铰接，上摇杆(6)的前端设有齿轮(4)且与“门”字形连杆(3)左侧上角铰接；下摇杆(5)的尾端与板式支座(7)内侧的转轴(13)固连，下摇杆(5)的前端“门”字形连杆(3)左侧的下端铰接构成第一四杆机构；第二四杆机构位于第一四杆机构的前端，结构相同，反向设置，即上摇杆(6)的尾端设有齿轮(4)且与所述“门”字形连杆(3)右侧上角铰接，上摇杆(6)的前端与连杆(2)的上端铰接，下摇杆(5)的尾端所述“门”字形连杆(3)右侧下端铰接，下摇杆(5)的前端与所述连杆(2)的下端铰接构成所述的第二四杆机构；所述上摇杆(6)的上边设有太阳能板(1)。
2.根据权利要求1所述一种太阳能板折叠装置，其特征在于：所述四杆机构的几何形状和长度相同，均为平行四边形结构。
3.根据权利要求1所述一种太阳能板折叠装置，其特征在于：所述第一四杆机构前端的齿轮(4)与第二四杆机构尾端的齿轮(4)啮合。
4.根据权利要求1所述一种太阳能板折叠装置，其特征在于：所述太阳能板(1)共有四片。
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