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一种家用光伏发电装置


技术摘要:
本发明涉及一种家用光伏发电装置,包括箱体、折叠倾斜光伏单元以及电能分配单元,其中折叠倾斜机构以及设于折叠倾斜机构上的光伏发电机构,工作状态下,将折叠倾斜光伏单元从箱体内取出,并通过展开折叠倾斜机构将光伏发电机构暴露于阳光下并倾斜设置,所产生的电能通  全部
背景技术:
在具备屋外空地的独栋洋房地区或者交通不便的偏远山区,前者具备使用这种方 便移动的光伏发电装置的条件;而后者由于供电设施不完善,也有使用这种方便移动的光 伏发电装置的需求。同时,在一些受灾害事件所迫,被临时安置在简易板房地区的灾民区, 也有使用这种方便移动的光伏发电装置的需求。主要是由于光伏发电是一种清洁能源的有 效利用,对于具备屋外空地的独栋洋房地区的使用者来说,是一种节约能源的有效途径;对 交通不便的偏远山区的使用者和临时安置在简易板房地区的灾民来说,这不仅是一种清洁 能源的有效利用,更是解决生活所急需的用电问题的有效途径。 由于太阳能光伏发电对采光的要求比较高,处于地球的不同维度或者使用时间不 同,太阳光的照射角也有不同,若采用现有的固定支架式的光伏板安装设备,则无法有效地 利用太阳能。
技术实现要素:
本发明的目的就是提供一种家用光伏发电装置,用于解决现有光伏发电装置中存 在的使用便捷性差、采光效率低的问题。 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现: 一种家用光伏发电装置,包括 箱体; 折叠倾斜光伏单元,可储存于箱体内,包括折叠倾斜机构以及设于折叠倾斜机构 上的光伏发电机构; 电能分配单元,设于箱体内并与光伏发电机构电连接; 工作状态下,将折叠倾斜光伏单元从箱体内取出,并通过展开折叠倾斜机构将光 伏发电机构暴露于阳光下并倾斜设置,所产生的电能通过电能分配单元储存或传输至外部 用电设备。 进一步地,所述的折叠倾斜机构包括至少2个前后并列设置的支撑杆、与相邻2个 支撑杆相适配的交叉杆,以及设于相邻2个支撑杆与交叉杆之间的上连接杆与下连接杆; 所述的交叉杆包括2个相互交叉铰接设置的第一连杆与第二连杆; 所述的上连接杆的一端与前一支撑杆的上端相连接,另一端与第一连杆的上端转 动连接; 所述的下连接杆的一端与后一支撑杆滑动连接,另一端与第一连杆转动连接。 所述的光伏发电机构设于上连接杆与后一下连接杆之间。 进一步地,当所述的折叠倾斜机构包括至少3个支撑杆时,与中间支撑杆相连接的 上连接杆的端部,分别与前一交叉杆中的第二连杆的上端以及后一交叉杆中的第一连杆的 4 CN 111740692 A 说 明 书 2/5 页 上端转动连接。其中所述的中间支撑杆为位于最前端支撑杆与最后端支撑杆之间的任一支 撑杆。 进一步地,相邻的2个支撑杆之间还设有辅助交叉杆; 所述的辅助交叉杆包括2个相互交叉铰接设置的第一辅助连杆与第二辅助连杆; 所述的第一辅助连杆的两端分别与前一上连接杆、后一下连接杆转动连接;所述 的第二辅助连杆一端与前一支撑杆滑动连接,另一端与后一支撑杆转动连接。 作为优选的技术方案,所述的第一辅助连杆与第一连杆、第二辅助连杆与第二连 杆分别平行设置,使得所述的辅助交叉杆可与交叉杆同步转动,从而使光伏发电机构两侧 的上连接杆与下连接杆平稳移动,并使得光伏发电机构在展开状态与收纳状态之间平稳切 换。 作为优选的技术方案,所述的折叠倾斜机构还包括连接头,该连接头包括依次转 动连接的滑动定位环、第一转动套、第二转动套及固定套;所述的滑动定位环、第一转动套 及第二转动套的转动平面相平行并与固定套的轴向相垂直,所述的滑动定位环的轴向与固 定套的轴向相垂直;所述的滑动定位环滑动套设于支撑杆上,并可通过螺栓结构固定于支 撑杆上;所述的固定套用于固定上连接杆或下连接杆的端部;所述的第一转动套、第二转动 套用于固定第一连杆、第二连杆、第一辅助连杆或第二辅助连杆的端部,并实现与其他部件 之间的转动连接。 作为进一步优选的技术方案,所述的滑动定位环、第一转动套、第二转动套及固定 套之间为可拆卸连接,即可根据实际需要保留或拆除相应的部件,如位于最前端的支撑杆 与第二辅助连杆之间的连接头,可仅包括滑动定位环与第一转动套,位于最前端的第一连 杆与上连接杆之间的连接头,则可仅包括固定套与第一转动套。 进一步地,所述的第一连杆与第二连杆之间、第一辅助连杆与第二辅助连杆之间 均设有转轴接头,并通过转轴接头交叉铰接设置; 所述的转轴接头包括2个转动连接的套管,所述的第一连杆与第二连杆、第一辅助 连杆与第二辅助连杆分别套设于相应的套管内。 进一步地,所述的支撑杆上设有用于限制第二辅助连杆滑动端上移位置的定位 块。由于展开后光伏发电机构的倾斜角度与交叉杆的转动角度及下连接杆滑动端的上移位 置有关,交叉杆的转动角度越大、下连接杆滑动端上移位置越高,则光伏发电机构的倾斜角 度越大,因此通过限定第二辅助连杆滑动端的上移位置可调整相邻支撑杆之间的最大展开 距离,从而控制交叉杆的转动角度及下连接杆滑动端上移高度,进而实现对光伏发电机构 的倾斜角度的控制。 进一步地,所述的支撑杆为伸缩杆。 进一步地,所述的上连接杆与下连接杆均为伸缩杆。 如图3及图4所示,通过调整支撑杆、上连接杆与下连接杆的长度也可实现光伏发 电机构倾角的控制。 进一步地,所述的支撑杆、第一连杆及第二连杆的下端还设有移动脚轮,以便于光 伏发电机构的展开收纳过程或折叠倾斜机构移动过程。 进一步地,所述的光伏发电机构包括太阳能板以及用于连接太阳能板与上连接杆 及下连接杆的连接件; 5 CN 111740692 A 说 明 书 3/5 页 所述的电能分配单元包括与太阳能板电连接的控制器,以及分别与控制器电连接 的逆变器及蓄电池。 所述的蓄电池是本家用光伏发电装置中的储能元件,所述的逆变器的输入端与控 制器的输出端相连,用于输出交流电,所述的控制器上还设有直流电输出接头,为家用交流 用电及直流用电提供电力支持,可选用华威能源公司的ES系列控制器、或者广东索尔ST- G1210等。 工作原理:非工作状态下,支撑杆并列设置并相互靠拢,交叉杆中第一连杆与第二 连杆的上端之间以及下端之间分别相靠近,光伏发电机构近乎呈竖直状态设于上连接杆与 后一下连接杆之间;工作状态下,将位于最后端的第二连杆的上端下压,使得第一连杆的上 端(或下端)与第二连杆的下端(或上端)相互靠近,并通过第一连杆使光伏发电机构向水平 方向转动,同时,下连接杆的滑动端沿支撑杆上移,从而使得光伏发电机构在转动的同时产 生倾斜,进而提高其采光效果,光伏发电机构所产生的电能可通过控制器输出为直流电,或 再通过逆变器输出为交流电,或通过蓄电池储存。 与现有技术相比,本发明具有以下特点: 1)本发明中的折叠倾斜光伏单元结构简单、易于安装、便于维修,并可通过连接头 实现多光伏发电机构的组合使用,方便在不同用电需求下的快速装配; 2)采用交叉杆的结构设计形式使得光伏发电机构在完全展开后,具备自动与水平 地面形成倾角的功能,提高光伏面板的发电效率; 3)通过调换不同长度的上连接杆与下连接杆或支撑杆,或者选用相应的伸缩杆, 可以改变光伏发电机构与水平地面形成的倾角角度,以适应不同纬度地区的太阳照射角的 差异性。 附图说明 图1为实施例1中收纳状态下一种家用光伏发电装置的结构示意图; 图2为实施例1中工作状态下一种家用光伏发电装置的结构示意图; 图3为调整上连接杆及下连接杆长度对太阳能板倾角影响的结构示意图; 图4为调整支撑杆长度对太阳能板倾角影响的结构示意图; 图5为连接头的结构示意图; 图中标记说明: 1-箱体、2-支撑杆、3-交叉杆、301-第一连杆、302-第二连杆、4-上连接杆、5-下连 接杆、6-辅助交叉杆、601-第一辅助连杆、602-第二辅助连杆、7-转轴接头、8-定位块、9-移 动脚轮、10-太阳能板、11-连接件、12-控制器、13-逆变器、14-蓄电池、15-连接头、1501-滑 动定位环、1502-第一转动套、1503-第二转动套、1504-固定套。
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