一种船舶用自调节光伏发电设备

文档序号:172204 发布日期:2021-10-29 浏览:36次 >En<

阅读说明:本技术 一种船舶用自调节光伏发电设备 (Self-adjusting photovoltaic power generation equipment for ship ) 是由 朱小奎 于 2021-09-27 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种船舶用自调节光伏发电设备,包括底座和安装板,所述底座的两端分别固定连接有第一支撑柱和第二支撑柱,所述安装板的两侧板边中心位置均固定连接有一根转轴,两根所述转轴分别与第一支撑柱和第二支撑柱的转动连接,所述安装板上固定连接有太阳能电池板,所述底座内埋设有蓄电池。本设备利用船舶航行时多风的特点将风能转化为势能进行储存,用于对安装板的角度调节,在船舶航行或地球自转引起太阳能电池板与太阳光出现角度偏移时,自发调节使太阳能电池板与太阳光线之间的夹角趋向垂直,提高光伏发电设备的发电效率,增加发电量。并在暴风天气时能够自发反应自我保护,提高设备的使用寿命。(The invention discloses self-adjusting photovoltaic power generation equipment for ships, which comprises a base and an installation plate, wherein two ends of the base are respectively and fixedly connected with a first support column and a second support column, the central positions of two side plate edges of the installation plate are respectively and fixedly connected with a rotating shaft, the two rotating shafts are respectively and rotatably connected with the first support column and the second support column, a solar cell panel is fixedly connected onto the installation plate, and a storage battery is embedded in the base. The device converts wind energy into potential energy for storage by utilizing the characteristics of much wind when a ship sails, is used for adjusting the angle of the mounting plate, and enables the included angle between the solar cell panel and sunlight to tend to be vertical by spontaneous adjustment when the ship sails or the earth rotation causes the solar cell panel and sunlight to have angular deviation, so that the power generation efficiency of the photovoltaic power generation device is improved, and the generated energy is increased. And can react oneself and protect when the stormy weather, improve the life of equipment.)

一种船舶用自调节光伏发电设备

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域,尤其涉及一种船舶用自调节光伏发电设备。

背景技术

目前船舶上使用的光伏发电设备中,太阳能电池板的角度大多处于倾斜固定的状态,然而船舶在航行过程中,行驶方向和所处位置的变化,使得太阳能电池板与太阳光线之间的角度很容易发生改变,导致光伏发电设备的发电效率下降,且倾斜设置的太阳能电池板受风面较大,在船舶航行过程中遇到暴风天气时极易发生损坏,为此,提出一种船舶用自调节光伏发电设备。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题,而提出的一种船舶用自调节光伏发电设备。

为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:

一种船舶用自调节光伏发电设备,包括底座和安装板,所述底座的两端分别固定连接有第一支撑柱和第二支撑柱,所述安装板的两侧板边中心位置均固定连接有一根转轴,两根所述转轴分别与第一支撑柱和第二支撑柱的转动连接,所述安装板上固定连接有太阳能电池板,所述底座内埋设有蓄电池,所述太阳能电池板通过导线与蓄电池的输入端电连接,所述第一支撑柱上设有调节装置;

所述调节装置包括两根喷气管,两根所述喷气管分别嵌设在安装板的两端,所述第一支撑柱的顶部开设有风洞,所述第一支撑柱的内部开设有储气腔,所述风洞的内壁上开设有凹槽,所述凹槽内密封滑动连接有活塞板,所述活塞板的底面固定连接有第一弹簧,所述第一弹簧的下端与凹槽的底部槽壁固定连接,所述凹槽的底部开设有充气孔与储气腔连通,所述活塞板上开设有通孔,所述凹槽位于上端的两侧槽壁上各固定连接有挡块,靠近所述第一支撑柱的转轴延伸至储气腔内且与腔壁密封转动连接,所述转轴内和安装板共同设置有一根导气管,所述导气管远离储气腔的一端分别与两根喷气管密封连通,所述安装板的底面上开设有两排喷气孔分别与两根喷气管连通。

进一步,所述充气孔和通孔内均设置有单向阀,两根所述喷气管与导气管的连接处各设置有电磁阀。

进一步,所述安装板靠近第二支撑柱的一侧开设有两个对称分布的空腔,所述安装板的上表面开设有两个对称的斜槽分别与两个空腔连通,每个所述空腔内设置有光敏元件,两个所述斜槽的槽口处均密封固定连接有透光板,两个所述光敏元件分别通过导线与各自相邻喷气管内的电磁阀串联且共同与蓄电池的输出端电连接。

进一步,所述第二支撑柱内开设有控制腔,所述转轴的一端延伸至控制腔内且同轴固定连接齿轮,所述控制腔的一侧腔壁上开设有滑槽,所述滑槽内滑动连接有直齿条,所述直齿条与齿轮相互啮合。

进一步,所述直齿条内开设有滑腔,所述滑腔的中间腔壁密封固定连接有一个隔板,所述滑腔位于隔板的两侧各密封滑动连接有一个滑块,每个所述滑块远离隔板的一侧均固定连接有一根推杆,两根所述推杆远离滑块的一端均贯穿延伸至直齿条的外侧。

进一步,所述隔板内埋设有电热丝,所述隔板与两个滑块之间均填充有蒸发液,两个所述挡块的底面设置有导电层,所述活塞板采用导电材料制成,两根所述挡块上的导电层通过导线与隔板内的电热丝串联且共同与蓄电池的输入端电连接。

进一步,所述控制腔位于齿轮的上方腔壁固定连接有固定盒,所述固定盒的顶部内壁上固定连接有电磁铁,所述电磁铁与蓄电池的输出端干路电连接,所述固定盒的底部盒壁贯穿滑动连接带有磁性的滑杆,所述滑杆的上端电磁铁之间固定连接有第二弹簧,所述所述滑杆的下端固定连接有卡齿,所述卡齿与齿轮相抵。

本发明具有以下优点:

本设备利用船舶航行时多风的特点将风能转化为势能进行储存,用于对安装板的角度调节,在船舶航行或地球自转引起太阳能电池板与太阳光出现角度偏移时,自发调节使太阳能电池板与太阳光线之间的夹角趋向垂直,提高光伏发电设备的发电效率,增加发电量。并在暴风天气时能够自发反应自我保护,提高设备的使用寿命。

附图说明

图1为本发明提出的一种船舶用自调节光伏发电设备的结构示意图;

图2为本发明提出的一种船舶用自调节光伏发电设备的部分结构剖视图;

图3为图2中A处放大示意图;

图4为本发明提出的一种船舶用自调节光伏发电设备中安装板的部分结构示意图;

图5为图4中B处放大示意图;

图6为本发明提出的一种船舶用自调节光伏发电设备的结构侧面剖视图;

图7为图6中C处放大示意图;

图8为本发明提出的一种船舶用自调节光伏发电设备中直齿条内部的结构示意图;

图9为本发明提出的一种船舶用自调节光伏发电设备中的电路图。

图中:1底座、2第一支撑柱、3第二支撑柱、4安装板、5转轴、6太阳能电池板、7蓄电池、8风洞、9凹槽、10活塞板、11第一弹簧、12充气孔、13通孔、14挡块、15喷气管、16喷气孔、17导气管、18空腔、19斜槽、20光敏元件、21透光板、22控制腔、23齿轮、24滑槽、25直齿条、26固定盒、27电磁铁、28滑杆、29卡齿、30第二弹簧、31滑腔、32隔板、33滑块、34推杆。

具体实施方式

参照图1-2,一种船舶用自调节光伏发电设备,包括底座1和安装板4,底座1的两端分别固定连接有第一支撑柱2和第二支撑柱3,安装板4的两侧板边中心位置均固定连接有一根转轴5,两根转轴5分别与第一支撑柱2和第二支撑柱3的转动连接,安装板4上固定连接有太阳能电池板6,底座1内埋设有蓄电池7,太阳能电池板6通过导线与蓄电池7的输入端电连接,第一支撑柱2上设有调节装置。

参照图3-5,调节装置包括两根喷气管15,两根喷气管15分别嵌设在安装板4的两端,第一支撑柱2的顶部开设有风洞8,第一支撑柱2的内部开设有储气腔201,风洞8的内壁上开设有凹槽9,凹槽9内密封滑动连接有活塞板10,活塞板10的底面固定连接有第一弹簧11,第一弹簧11的下端与凹槽9的底部槽壁固定连接,凹槽9的底部开设有充气孔12与储气腔201连通,活塞板10上开设有通孔13,凹槽9位于上端的两侧槽壁上各固定连接有挡块14,靠近第一支撑柱2的转轴5延伸至储气腔201内且与腔壁密封转动连接,转轴5内和安装板4共同设置有一根导气管17,导气管17远离储气腔201的一端分别与两根喷气管15密封连通,安装板4的底面上开设有两排喷气孔16分别与两根喷气管15连通。

充气孔12和通孔13内均设置有单向阀,充气孔12内的单向阀只允许气体从凹槽9内流向储气腔201,通孔13内的单向阀只允许气体从活塞板10的上方流向下方,两根喷气管15与导气管17的连接处各设置有电磁阀,安装板4靠近第二支撑柱3的一侧开设有两个对称分布的空腔18,安装板4的上表面开设有两个对称的斜槽19分别与两个空腔18连通,每个空腔18内设置有光敏元件20,两个斜槽19的槽口处均密封固定连接有透光板21,斜槽19的槽壁涂有哑光涂料,避免反光照射入空腔18内,两个光敏元件20分别通过导线与各自相邻喷气管15内的电磁阀串联且共同与蓄电池7的输出端电连接,电磁阀在通电时开启,断电时关闭,储气腔201腔壁上设置有泄压阀,当储气腔201内压强到达一定值时进行部分泄压释放。

参照图6-8,第二支撑柱3内开设有控制腔22,转轴5的一端延伸至控制腔22内且同轴固定连接齿轮23,控制腔22的一侧腔壁上开设有滑槽24,滑槽24内滑动连接有直齿条25,直齿条25与齿轮23相互啮合,直齿条25内开设有滑腔31,滑腔31的中间腔壁密封固定连接有一个隔板32,滑腔31位于隔板32的两侧各密封滑动连接有一个滑块33,每个滑块33远离隔板32的一侧均固定连接有一根推杆34,两根推杆34远离滑块33的一端均贯穿延伸至直齿条25的外侧,隔板32内埋设有电热丝,隔板32与两个滑块33之间均填充有蒸发液,蒸发液可采用沸点为57℃的二氯乙烷,受热时刻快速汽化,两个挡块14的底面设置有导电层,活塞板10采用导电材料制成,两根挡块14上的导电层通过导线与隔板32内的电热丝串联且共同与蓄电池7的输入端电连接。

控制腔22位于齿轮23的上方腔壁固定连接有固定盒26,固定盒26的顶部内壁上固定连接有电磁铁27,电磁铁27与蓄电池7的输出端干路电连接,固定盒26的底部盒壁贯穿滑动连接带有磁性的滑杆28,滑杆28的上端电磁铁27之间固定连接有第二弹簧30,滑杆28的下端固定连接有卡齿29,卡齿29与齿轮23相抵。

本设备中的电路图如图9所示,将蓄电池7设为s1,将电磁铁27设为s2,将两个光敏元件20设为s3和s5,将两根喷气管15内的电磁阀设为s4和s6,将挡块14上的导电层设为s7,将隔板32内的电热丝设为s8。

本设备在使用时,由于整个设备时固定在船舶上的,而船舶在水上航行时,会有大量的风从太阳能电池板6表面吹过,当第一支撑柱2上的风洞8有风经过时,在伯努利原理下,风洞8内气体流速增大压强将减小,由于风洞8与凹槽9的结构特性,风洞8内的伯努利原理被进一步放大,当风洞8内的压强瞬间减小,凹槽9内的活塞板10在压强的作用发生上滑,位于活塞板10上方的部分空气将通过通孔13来到活塞板10下方,在风洞8内压强恢复后,在第一弹簧11和单向阀的作用下,活塞板10发生回滑并将部分空气通过充气孔12压入储气腔201中,每当有风经过,都会引起活塞板10滑动,往储气腔201内充气。

当船舶航行或地球自转引起太阳能电池板6与太阳光出现角度偏移,光线无法垂直照射在太阳能电池板6时,此时安装板4的角度正好使光线通过斜槽19照射入空腔18内,触发内部光敏元件20导通电路,则光敏元件20对应一侧喷气管15内的电磁阀所在电路通电,电磁铁27通电后吸附滑杆28上移,使卡齿29离开齿轮23,接触对安装板4转动的限制,同时电磁阀开启,储气腔201内的高压气体将通过导气管17进入喷气管15从多个喷气孔16喷出,高速的气流喷出对安装板4有一个反推力将推动安装板4绕转轴5转动,改变太阳能电池板6与太阳光线之间的夹角趋向垂直,提高光伏发电设备的发电效率,增加发电量,而改变位置后的安装板4,光线将无法照射入空腔18内,光敏元件20所在电路断电,卡齿29下降重新对齿轮23进行限位,对安装板4进行角度的固定。

当船舶航行遇到暴风时,此时风洞8内的气体流速巨大此时压强较小,活塞板10在压强的作用下滑动,将直接与凹槽9槽壁上的两个挡块14相抵,导电材料制成的活塞板10使得两个导电层完成接触连接,隔板32内的电热丝通电对两侧的蒸发液进行加热,蒸发液由于沸点较低受热后快速汽化,推动两根推杆34各自朝反方向滑动,在推杆34的推动作用下,推杆34的两端滑槽24的槽壁相抵,直齿条25将位移至滑槽24中间,从而带动齿轮23转动,使得之前无论何种状态的安装板4都被调节成水平状态,大大减少了太阳能电池板6的受风面,降低光伏发电设备受暴风侵袭而损坏的概率,提高设备的使用寿命。

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