阅读说明：本技术 护栏、隔离墙与光子能结合的发电系统 (Power generation system combining guardrail, isolation wall and photon energy ) 是由 韩化祥 李慧 于 2019-11-09 设计创作，主要内容包括：本发明涉及电力设备技术领域,具体为一种护栏、隔离墙与光子能结合的发电系统,包括发电仓,发电仓内置有光伏电板、蓄电池组和角度改变机构,角度改变机构用于改变光伏电板与水平面的夹角,角度改变机构包括置于光伏电板底部后侧的推杆,推杆为中空结构,推杆外壁活动配合滑套,滑套固定连接支架,支架固定连接发电仓,推杆内壁设有滚珠丝杠副,滚珠丝杠副推动推杆沿着滑套进行水平直线移动。有益效果为：本发明采用推杆推动光伏电板,可以快速改变光伏电板的高度角,从而获取最佳发电状态,并通过推杆拉回光伏电板使其保持竖直状态,使得光伏电板整体抵抗风荷载,光伏电板受力相对均匀,不易被风荷载破坏。(The invention relates to the technical field of power equipment, in particular to a power generation system combining a guardrail, a separation wall and photon energy, which comprises a power generation bin, wherein a photovoltaic panel, a storage battery pack and an angle changing mechanism are arranged in the power generation bin, the angle changing mechanism is used for changing an included angle between the photovoltaic panel and a horizontal plane, the angle changing mechanism comprises a push rod arranged on the rear side of the bottom of the photovoltaic panel, the push rod is of a hollow structure, the outer wall of the push rod is movably matched with a sliding sleeve, the sliding sleeve is fixedly connected with a support, the support is fixedly connected with the power generation bin, the inner wall of the push rod is provided with a ball screw pair, and the ball. The beneficial effects are that: according to the invention, the push rod is adopted to push the photovoltaic panel, so that the height angle of the photovoltaic panel can be changed rapidly, the optimal power generation state is obtained, and the photovoltaic panel is pulled back by the push rod to keep the photovoltaic panel in a vertical state, so that the photovoltaic panel integrally resists wind load, and the photovoltaic panel is relatively uniform in stress and is not easy to damage by the wind load.)

护栏、隔离墙与光子能结合的发电系统

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，具体为一种护栏、隔离墙与光子能结合的发电系统。

背景技术

随着社会生产力的发展及人口的增长，能源短缺问题变得越来越突出。在能源利用总量剧增的情况下，人类之前所依赖的化石能源却渐渐走向枯竭。新能源作为传统能源的重要替代性形式，而太阳能又作为其中最具潜力的一种利用方式，正受到越来越多国家的重视。

太阳能发电包括光热和光伏两种发电形式，其中太阳能光伏发电站的设计包括软件设计和硬件设计两部分，硬件设计的主要目的是根据实际情况选择合适的硬件设备，其包括太阳电池组件、组件支架、蓄电池、逆变器、控制器等工程部件。太阳能电池组件广泛应用于各个领域和系统，它具有一定的防腐、防风、防雹、防雨等能力，且其可靠性在很大程度上取决于以上因素。而若抗风设计不当，会对其造成破坏，影响光伏系统的增长运行，如何确保太阳电池组件的安全和稳定，抗风荷载计算是关键之一，而风荷载的研究一直是学术界和工程界最为关注的问题。

影响光伏系统总体发电量的因素除了利用形式、电气连接损耗之外，一个最重要的部分就是光伏组件的安装方式，包括安装方位角、高度角以及横竖形式等，都会对光伏系统的发电量产生莫大的影响。

如何解决太阳能电池组件的抗风缺陷和安装高度角问题，是本技术领域急需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种护栏、隔离墙与光子能结合的发电系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种护栏、隔离墙与光子能结合的发电系统，包括发电仓，所述发电仓内置有光伏电板、蓄电池组和角度改变机构，所述光伏电板顶部设有第一转杆，所述第一转杆旋转配合第一铰座，所述第一铰座固定连接发电仓；

所述蓄电池组用于存储来自光伏电板转化的光子能；

所述角度改变机构用于改变光伏电板与水平面的夹角，角度改变机构包括置于光伏电板底部后侧的推杆，所述推杆为中空结构，推杆外壁活动配合滑套，所述滑套固定连接支架，所述支架固定连接发电仓，推杆内壁设有滚珠丝杠副，所述滚珠丝杠副推动推杆沿着滑套进行水平直线移动。

优选的，发电仓放置于隔离墙顶部，所述隔离墙上方设有护栏，所述护栏由立柱和护栏网拼接而成。

优选的，所述发电仓后侧壁设有门板，所述门板一端与发电仓相铰接，门板另一端通过门锁与发电仓相锁合。

优选的，所述光伏电板后侧设有滑轨，所述滑轨滑动配合滑块，所述滑块固定连接第二转杆，所述第二转杆旋转配合第二铰座，所述第二铰座固定连接缓冲块，所述推杆固定连接限位板，所述限位板和缓冲块之间设有缓冲弹簧。

优选的，所述推杆侧壁开设有方形贯穿孔，所述方形贯穿孔中设有限位块，所述限位块固定连接缓冲块，所述缓冲块与缓冲弹簧的一端相焊接，所述缓冲弹簧采用圆柱形螺旋复合弹簧，缓冲弹簧的另一端与限位板相抵接。

优选的，所述滑轨呈“工字”形，所述滑块呈“C字”形，所述滑块上设有万向球，所述万向球的滚珠与滑轨相抵接。

优选的，所述缓冲块外壁铰接有橡胶圈，所述橡胶圈采用耐候硅胶，与橡胶圈推杆内壁相胀接。

优选的，所述推杆为圆柱杆，所述滑套为圆环套，且滑套内壁和推杆外壁均涂覆自润滑耐磨涂层。

优选的，所述滚珠丝杠副的丝杠螺母伸入推杆内壁，且与推杆相焊接，滚珠丝杠副的丝杠过渡配合带座推力轴承，且丝杠与步进电机的输出轴通过同步带传动连接，所述步进电机的输入端电性连接蓄电池组的输出端。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1．本发明采用推杆推动光伏电板，可以快速改变光伏电板的高度角，从而获取最佳发电状态，并通过推杆拉回光伏电板使其保持竖直状态，使得光伏电板整体抵抗风荷载，光伏电板受力相对均匀，不易被风荷载破坏；

2．本发明通过橡胶圈推杆内壁相胀接，缓冲块和橡胶圈组成类似活塞结构，从而增大缓冲块在推杆内前进的摩擦阻力，推杆和光伏电板之间存在的缓冲弹簧和橡胶圈可以吸收振动，减少风荷载对光伏电板的冲击。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明中发电仓内部结构示意图；

图3为图2中A部放大结构示意图；

图4为图2中B部放大结构示意图；

图5为本发明中滑轨、滑块、第二转杆和第二铰座结构示意图。

图中：1发电仓、2光伏电板、3蓄电池组、4第一转杆、5第一铰座、6推杆、7滑套、8支架、9滚珠丝杠副、10带座推力轴承、11步进电机、12滑轨、13滑块、14第二转杆、15第二铰座、16缓冲块、17限位板、18缓冲弹簧、19方形贯穿孔、20限位块、21万向球、22橡胶圈、23门板、24隔离墙、25立柱、26护栏网。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种护栏、隔离墙与光子能结合的发电系统，包括发电仓1，发电仓1内置有光伏电板2、蓄电池组3和角度改变机构。蓄电池组3用于存储来自光伏电板2转化的光子能，角度改变机构用于改变光伏电板2与水平面的夹角。发电仓1后侧壁设有门板23，门板23一端与发电仓1相铰接，门板23另一端通过门锁与发电仓1相锁合。打开门板23，即可对发电仓1内部机构进行维护。发电仓1的底壁通过螺栓固定安装在隔离墙24顶部，隔离墙24采用钢筋混凝土浇筑而成。隔离墙24顶部还螺栓连接立柱25，相邻的立柱25之间焊接有护栏网26，立柱25之和护栏网26组合成护栏，护栏延长了隔离墙24的高度，减少了钢筋混泥土使用量，降低工程成本。

光伏电板2由太阳能电池组件和支撑框架螺栓连接而成，支撑框架顶部螺栓连接第一转杆4，第一转杆4旋转配合第一铰座5，第一铰座5固定连接发电仓1。

角度改变机构包括置于光伏电板2底部后侧的推杆6，推杆6为圆柱中空杆，推杆6外壁活动配合滑套7，滑套7为圆环套，通过在滑套7内壁和推杆6外壁均涂覆自润滑耐磨涂层，减少推杆6和滑套7之间的摩擦阻力，使得推杆6在滑套7上移动更为平稳流畅。滑套7固定连接支架8，支架8固定连接发电仓1，推杆6内壁设有滚珠丝杠副9，滚珠丝杠副9的丝杠螺母伸入推杆6内壁，且与推杆6相焊接。滚珠丝杠副9的丝杠过渡配合带座推力轴承10，且丝杠与步进电机11的输出轴通过同步带传动连接，步进电机11的输入端电性连接蓄电池组3的输出端。

其中，推力轴承10、步进电机11和蓄电池组3通过螺栓安装在发电仓1，为了保证滚珠丝杠副9、步进电机11和蓄电池组3的防潮，可以在滚珠丝杠副9、步进电机11和蓄电池组3的外周罩设塑料罩，该塑料罩和推杆6之间设有密封套，通过密封套外壁与塑料罩胶接，密封套内壁与推杆6相抵接，使得塑料罩在不影响推杆6水平直线移动的情况下，滚珠丝杠副9、步进电机11和蓄电池组3处于相对密封状态。

光伏电板2的支撑框架后螺栓连接滑轨12，滑轨12滑动配合滑块13，滑轨12呈“工字”形，滑块13呈“C字”形，滑块13上设有万向球21，万向球21的滚珠与滑轨12相抵接。在本实施例中，滑轨12顶部焊接有挡块，挡块对滑块13进行约束，避免在滑块13自身重力下，滑块13脱离滑轨12。

滑块13固定连接第二转杆14，第二转杆14旋转配合第二铰座15，第二铰座15固定连接缓冲块16，推杆6固定连接限位板17，限位板17和缓冲块16之间设有缓冲弹簧18。推杆6侧壁开设有方形贯穿孔19，方形贯穿孔19中设有限位块20，限位块20固定连接缓冲块16，限位块20以嵌入推杆6的方式，避免缓冲块16脱离推杆6。

缓冲块16与缓冲弹簧18的一端相焊接，缓冲弹簧18采用圆柱形螺旋复合弹簧，缓冲弹簧18的另一端与限位板17相抵接。缓冲块16外壁铰接有橡胶圈22，橡胶圈22采用耐候硅胶，通过橡胶圈22推杆6内壁相胀接，缓冲块16和橡胶圈22组成类似活塞结构，从而增大缓冲块16在推杆6内前进的摩擦阻力，推杆6和光伏电板2之间存在的缓冲弹簧18和橡胶圈22可以吸收振动，减少风荷载对光伏电板2的冲击。

工作原理：开启步进电机11，根据丝杠传动原理，滚珠丝杠副9推动推杆6沿着滑套7进行水平直线移动。步进电机11和蓄电池组3之间串联有PLC，该PLC采用STC15F104W单片机为核心，编程输出方波脉冲，以控制步进电机11速度和旋转方向，步进电机11可以正反转，所以推杆6可以向左推出光伏电板2，或者向右拉动光伏电板2。

当外界风荷载不大且满足光伏发电要求时，利用推杆6推动光伏电板2绕第一转杆4和第一铰座5的旋转中心偏转，根据丝杠传动自锁原理，光伏电板2可以水平面形成50°～90°的夹角，所以光伏电板2的高度角可以改变，从而获取最佳发电状态。

当外界风荷载过大时，若光伏电板2处于倾斜状态时，风荷载对光伏电板2产生弯曲，此时光伏电板2容易被破坏，为了避免上述情形发生，利用推杆6向右拉动光伏电板2，使得光伏电板2处于竖直状态，光伏电板2整体抵抗风荷载，光伏电板2受力相对均匀，不易被风荷载破坏。

光伏电板2转化光子能产生的电能存储在蓄电池组3中，蓄电池组3可以为隔离墙24上照明设备、通讯设备以及各类传感器供能，即为隔离墙24的巡检安全提供可靠能源保障。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。