傾角可調的太陽能光伏發電仿生樹及光伏板傾角調節系統的制作方法

本實用新型屬于光伏發電技術領域，涉及在仿生樹上安裝太陽能電池板進行發電，尤其涉及太陽能電池板的安裝傾角可調的仿生樹。

背景技術：

仿生樹，顧名思義，它不是自然樹種，而是一種假樹。它是人們運用現代科技手段和新型材料對自然界樹木的再加工和外觀形態的模仿，以在特定場合展現自然界樹木真實效果的裝飾品。光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術，其主要由太陽能電池板(組件)、控制器和逆變器三大部分組成，主要部件由電子元器件構成。太陽能電池經過串聯后進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發電裝置。隨著太陽能光伏發電技術的發展，越來越多的太陽能電池板被安裝在樹木、仿生樹上，對太陽能進行綜合利用。如申請號為201621181340.X的實用新型專利就公開了一種城市景觀用太陽能光伏支架，其包括主架體、固定底座、回轉軸承和太陽能光伏組件，主架體的底座通過回轉軸承與固定座轉動連接，主架體為樹狀結構，主架體向兩側分叉形成第一支架和第二支架，第一支架和第二支架的頂端均通過組件安裝座固定有太陽能光伏組件，組件安裝座呈矩形，且矩形的四角處設有枝丫狀的延伸，組件安裝座與太陽能光伏組件相互貼合。

上述的光伏支架與現有的在仿生樹上安裝太陽能電池板一樣，太陽能電池板通常是直接固定安裝在仿生樹上的，因而無法根據陽光的照射情況調整太陽能電池板的安裝角度，從而造成太陽能的利用率較低。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于：提供一種傾角可調的太陽能光伏發電仿生樹及光伏板傾角調節系統，通過傾角調節機構實現光伏板的安裝傾角可調。

本實用新型采用的技術方案如下：

一種傾角可調的太陽能光伏發電仿生樹，包括樹體，所述樹體上安裝有光伏板、控制箱、蓄電池，所述光伏板與蓄電池電連接，所述樹體上還連接有用于調整光伏板傾角的傾角調節機構，所述傾角調節機構包括安裝于樹體上的伸縮控制裝置，所述伸縮控制裝置上固定連接有支撐部件，所述支撐部件的另一端與光伏板鉸接；所述伸縮控制裝置上鉸接有伸縮部件，所述伸縮部件的另一端與光伏板鉸接；且支撐部件的根數m、伸縮部件的根數n滿足關系：m+n＝3或4，m≥1，n≥1。

其中，所述支撐部件的根數m、伸縮部件的根數n滿足關系：m≥1，n＝2。

其中，所述支撐部件、伸縮部件與光伏板的鉸接點在光伏板上呈正多邊形。

其中，所述樹體上連接有橫桿，所述橫桿上連接有支架，所述支架的另一端穿出樹體上半部的樹冠后與光伏板連接。

其中，所述橫桿上連接有用于調整支架傾角的角度調整機構，所述支架通過角度調整機構與橫桿連接。

其中，所述角度調整機構包括連接于橫桿上的連接盤體，所述連接盤體上開設有中心連接孔、多個周向連接孔，多個周向連接孔以中心連接孔的軸線為中心線沿中心連接孔的周向均布；所述橫桿與支架通過中心連接孔、一個周向連接孔、兩根連接銷實現連接。

一種光伏板傾角調節系統，包括若干仿生樹，所述仿生樹包括樹體，所述樹體上安裝有光伏板、控制箱、蓄電池，所述光伏板與蓄電池電連接，其特征在于：所述樹體上還連接有用于調整光伏板傾角的傾角調節機構，所述傾角調節機構包括安裝于樹體上的伸縮控制裝置，所述伸縮控制裝置上連接有支撐部件、伸縮部件；還包括控制器、若干的太陽能追蹤傳感器，所述太陽能追蹤傳感器、控制器和伸縮控制裝置依次通訊連接。

其中，所述支撐部件一端與伸縮控制裝置固定連接，所述支撐部件另一端與光伏板鉸接；所述伸縮部件一端與伸縮控制裝置鉸接，所述伸縮部件另一端與與光伏板鉸接；且支撐部件的根數m、伸縮部件的根數n滿足關系：m+n≥3，m>0，n>0。

其中，所述樹體上連接有橫桿，所述橫桿上連接有用于調整支架傾角的角度調整機構，所述橫桿通過角度調整機構連接有支架；所述角度調整機構包括連接于橫桿上的連接盤體，所述連接盤體上開設有中心連接孔、多個周向連接孔，多個周向連接孔以中心連接孔的軸線為中心線沿中心連接孔的周向均布；所述橫桿與支架通過中心連接孔、一個周向連接孔、兩根連接銷實現連接。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型中，在樹體上安裝光伏板，該光伏板可接收太陽光并將光能轉化為電能，最后儲存在蓄電池內；在樹體上連接有傾角調節機構，通過該傾角調節機構可調整光伏板的安裝角度，使太陽能夠盡可能地垂直照射到光伏板上，提高光伏板的光電轉化效率；該傾角調節機構包括伸縮控制裝置、支撐部件和伸縮部件，整個傾角調節機構的結構簡單，制造成本較低，此外光伏板通過支撐部件與伸縮控制裝置進行連接，可有效避免光伏板傾倒，伸縮部件可采用液壓驅動或者氣壓驅動，使伸縮部件的長度可調，從而通過伸縮部件調整光伏板的安裝傾角，且光伏板傾角的調整更加方便、快捷。

2、本實用新型中，將支撐部件設置為至少1根、伸縮部件設置為2根，因而通過兩根伸縮部件可從兩個方向對光伏板的傾角進行調整，從而實現在三維空間內對光伏板的傾角進行調整。

3、本實用新型中，支撐部件、伸縮部件與光伏板的鉸接點在光伏板上呈正多邊形，因而有效避免所有鉸接點在一條直線上時無法在三維空間內對光伏板的傾角進行調整。

4、本實用新型中，光伏板通過支架連接在橫桿上，因而在支架的作用下可使光伏板位于樹葉的上方，因而不會存在樹葉對光伏板的遮擋，提高光伏板的發電效率。

5、本實用新型中，橫桿上連接有用于調整支架傾角的角度調整機構，通過該角度調整機構可根據實際情況調整光伏板的傾斜角度，盡可能地使陽光垂直照射到光伏板上，提高光伏板的發電效率。

6、本實用新型中，該角度調整機構的連接盤體上設置有中心連接孔、周向連接孔，橫桿與支架通過中心連接孔、一個周向連接孔、兩根連接銷實現連接，因而通過將連接銷插接到不同的周向連接孔可實現光伏板的傾角調整，從而根據仿生樹的安裝位置、方位調整光伏板的傾角，提高光伏板的發電效率。

7、本實用新型中，若干仿生樹上的伸縮控制裝置、若干的太陽能追蹤傳感器均通過控制器實現通訊連接，因而太陽能追蹤傳感器檢測到太陽光的照射方向后將檢測信號輸送至控制器，控制器根據太陽能追蹤傳感器的檢測信號輸出控制信號至伸縮控制裝置，從而對應的伸縮部件伸長或者縮短，從而起到自動調整若干仿生樹上光伏板安裝傾角的作用。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型中傾角調節機構的結構示意圖；

圖3是本實用新型中角度調整機構的結構示意圖；

圖4是圖3的剖視圖；

圖5是本實用新型中調節系統的示意圖；

圖6是本實用新型中調節系統的流程框圖；

圖中標記：1-樹體、2-橫桿、3-支架、4-光伏板、5-傾角調節機構、6-控制器、7-蓄電池、8-控制箱、9-角度調整機構、10-太陽能追蹤傳感器、11-第一集中器、12-第一數據處理器、13-第一GSM發射器、14-GSM網絡、15-第一GSM接收器、16-第二GSM發射器、17-第二GSM接收器、18-第二數據處理器、19-第二集中器、51-支撐部件、52-伸縮部件、53-伸縮控制裝置、91-連接盤體、92-周向連接孔、93-連接銷、94-中心連接孔。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

一種傾角可調的太陽能光伏發電仿生樹，包括有樹體1，在樹體1上安裝有光伏板4、控制箱8和蓄電池7，該光伏板4安裝在樹體1的頂部，該控制箱8和蓄電池7安裝在樹體1內。該光伏板4與蓄電池7通過線纜連接，從而光伏板4轉化成的電能將通過蓄電池7進行儲存。此外，在樹體1上還連接有傾角調節機構5，該傾角調節機構5主要用于調整光伏板4的傾斜角度，從而盡可能地使太陽光能夠垂直照射到光伏板4上。該傾角調節機構5包括有伸縮控制裝置53、支撐部件51和伸縮部件52，該伸縮控制裝置53固定安裝于樹體1上，該支撐部件51的一端固定連接在伸縮控制裝置53上；該支撐部件51為桿體結構，其長度不可調，該支撐部件51的另一端與光伏板4鉸接連接，從而光伏板4可在支撐部件51上繞其鉸接軸轉動；該伸縮部件52為伸縮的桿體結構，可以是氣缸、可以是液壓缸，該伸縮控制裝置53可驅動伸縮部件52的伸長或者收縮，該伸縮部件52的一端鉸接在伸縮控制裝置53上，該伸縮部件52的另一端鉸接在光伏板4上，因而通過伸縮部件52可調整光伏板4的安裝角度。其次，該支撐部件51的根數m、伸縮部件52的根數n滿足關系：m+n＝3或4，m≥1，n≥1。

工作時，白天光伏板4將光能轉化成電能并儲存在蓄電池7內；不同位置、不同時間段，太陽相對于光伏板4的角度將產生變化，因而通過伸縮控制裝置53可調整伸縮部件52的長度，由于伸縮部件52的長度產生變化，因而將帶動光伏板4的傾角產生變化，從而實現光伏板4傾角的調整。

作為優選，為了使光伏板4能夠在三維空間中進行傾角的調整，將支撐部件51的根數m、伸縮部件52的根數n滿足關系：m≥1，n＝2。

作為優選，為了使光伏板4能夠在三維空間中進行傾角的調整，支撐部件51、伸縮部件52與光伏板4的鉸接點在光伏板4上呈正多邊形。

作為優選，為了有效避免樹葉對光伏板4造成遮擋，因而在樹體1上連接有橫桿2，在橫桿2上連接有支架3，該支架3的另一端穿出樹體1上半部的樹冠后與光伏板4連接。

作為優選，為了能夠從另外一個角度去調整光伏板4的傾角，因而在橫桿2上連接有用于調整支架3傾角的角度調整機構9，該支架3通過角度調整機構9與橫桿2連接。

作為優選，該角度調整機構9包括連接于橫桿2上的連接盤體91，該連接盤體91上開設有中心連接孔94、多個周向連接孔92，多個周向連接孔92以中心連接孔94的軸線為中心線沿中心連接孔94的周向均布；在支架3上開設有與連接盤體91相適配的槽，裝配時該支架3通過支架3上的槽卡接于連接盤體91上，然后橫桿2與支架3通過中心連接孔94、一個周向連接孔92、兩根連接銷93實現連接。此外，橫桿2上沿橫桿2的長度方向設置多組角度調整機構9。

一種光伏板傾角調節系統，包括有若干的仿生樹、若干的太陽能追蹤傳感器10、控制器6。

該仿生樹包括有樹體1，在樹體1上安裝有光伏板4、控制箱8和蓄電池7，該光伏板4安裝在樹體1的頂部，該控制箱8和蓄電池7安裝在樹體1內。該光伏板4與蓄電池7通過線纜連接，從而光伏板4轉化成的電能將通過蓄電池7進行儲存。此外，在樹體1上還連接有傾角調節機構5，該傾角調節機構5主要用于調整光伏板4的傾斜角度，從而盡可能地使太陽光能夠垂直照射到光伏板4上。該傾角調節機構5包括有伸縮控制裝置53、支撐部件51和伸縮部件52，該伸縮控制裝置53固定安裝于樹體1上，該支撐部件51的一端固定連接在伸縮控制裝置53上；該支撐部件51為桿體結構，其長度不可調，該支撐部件51的另一端與光伏板4鉸接連接，從而光伏板4可在支撐部件51上繞其鉸接軸轉動；該伸縮部件52為伸縮的桿體結構，可以是氣缸、可以是液壓缸，該伸縮控制裝置53可驅動伸縮部件52的伸長或者收縮，該伸縮部件52的一端鉸接在伸縮控制裝置53上，該伸縮部件52的另一端鉸接在光伏板4上，因而通過伸縮部件52可調整光伏板4的安裝角度。

該太陽能追蹤傳感器10對應仿生樹設置，且太陽能追蹤傳感器10、控制器6和伸縮控制裝置53依次通訊連接。太陽能追蹤傳感器10檢測對應位置的仿生樹處的太陽光照射傾角，太陽能追蹤傳感器10將其檢測到的太陽光照射傾角信息傳輸至控制器6，控制器6根據檢測信號輸出對應的控制信號至仿生樹上的伸縮控制裝置53，從而仿生樹上的伸縮控制裝置53控制伸縮部件52動作并調整光伏板4的傾角。

要實現太陽能追蹤傳感器10與伸縮控制裝置53之間的信息傳輸的方式有多種，本實施例提供兩種實現方式：

第一種方式：在控制室外安裝有數個太陽能追蹤傳感器10，通過該太陽能追蹤傳感器10實時檢測太陽的方位；在控制室內安裝一個主控制器，該主控制器與室外的太陽能追蹤傳感器10電連接，太陽能追蹤傳感器10檢測到的太陽方位信息可輸送至主控制器；在每一棵仿生樹上均設置一個子控制器，每一個子控制器與對應仿生樹上的伸縮控制裝置53電連接，從而該子控制器可輸出控制信號至伸縮控制裝置53；另外，該主控制器與若干的子控制器實現通訊連接。工作時，太陽能追蹤傳感器10實時檢測太陽的方位信息，并將其檢測到的太陽方位信息輸送至主控制器，主控制器根據太陽的方位信息輸出控制信號至對應的子控制器，而子控制器將根據接收到的控制信號再輸出調節控制信號，該調節控制信號輸送至伸縮控制裝置53，伸縮控制裝置53根據調節控制信號調節對應的伸縮部件52的長度伸長或縮短，從而最終實現調整光伏板4傾角的目的。

第二種方式：為了有效提高該傾角調節系統的數據傳輸距離、數據傳輸可靠性、數據傳輸速率，該太陽能追蹤傳感器10通過M-BUS總線與第一集中器11連接，該第一集中器11通過遠程通信WAN與第一數據處理器12連接，該第一數據處理器12通過第一GSM發射器13接入GSM網絡14，該第一GSM接收器15接收GSM網絡14的信息，該第一GSM接收器15與控制器6連接；該控制器6通過第二GSM發射器16接入GSM網絡14，該第二GSM接收器17接收GSM網絡14的信息，該第二GSM接收器17與第二數據處理器18連接，該第二數據處理器18通過遠程通信WAN與第二集中器19連接，該第二集中器19通過M-BUS總線與伸縮控制裝置53連接。

此外，該仿生樹上還設有上述傾角可調的太陽能光伏發電仿生樹中的所有結構。

實施例1

一種傾角可調的太陽能光伏發電仿生樹，包括樹體1，樹體1上安裝有光伏板4、控制箱8、蓄電池7，光伏板4與蓄電池7電連接，樹體1上還連接有用于調整光伏板4傾角的傾角調節機構5，傾角調節機構5包括安裝于樹體1上的伸縮控制裝置53，伸縮控制裝置53上固定連接有支撐部件51，支撐部件51的另一端與光伏板4鉸接；伸縮控制裝置53上鉸接有伸縮部件52，伸縮部件52的另一端與光伏板4鉸接；且支撐部件51的根數m、伸縮部件52的根數n滿足關系：m+n＝3或4，m≥1，n≥1。

實施例2

在實施例一的基礎上，支撐部件51的根數m、伸縮部件52的根數n滿足關系：m≥1，n＝2。

實施例3

在實施例二的基礎上，支撐部件51、伸縮部件52與光伏板4的鉸接點在光伏板4上呈正多邊形。

實施例4

在上述實施例的基礎上，樹體1上連接有橫桿2，橫桿2上連接有支架3，支架3的另一端穿出樹體1上半部的樹冠后與光伏板4連接。

實施例5

在實施例四的基礎上，橫桿2上連接有用于調整支架3傾角的角度調整機構9，支架3通過角度調整機構9與橫桿2連接。

實施例6

在實施例五的基礎上，角度調整機構9包括連接于橫桿2上的連接盤體91，連接盤體91上開設有中心連接孔94、多個周向連接孔92，多個周向連接孔92以中心連接孔94的軸線為中心線沿中心連接孔94的周向均布；橫桿2與支架3通過中心連接孔94、一個周向連接孔92、兩根連接銷93實現連接。

實施例7

一種光伏板傾角調節系統，包括若干仿生樹，仿生樹包括樹體1，樹體1上安裝有光伏板4、控制箱8、蓄電池7，光伏板4與蓄電池7電連接，樹體1上還連接有用于調整光伏板4傾角的傾角調節機構5，傾角調節機構5包括安裝于樹體1上的伸縮控制裝置53，伸縮控制裝置53上連接有支撐部件51、伸縮部件52；還包括控制器6、若干的太陽能追蹤傳感器10，太陽能追蹤傳感器10、控制器6和伸縮控制裝置53依次通訊連接。

實施例8

在實施例七的基礎上，太陽能追蹤傳感器10通過M-BUS總線與第一集中器11連接，第一集中器11通過遠程通信WAN與第一數據處理器12連接，第一數據處理器12通過第一GSM發射器13接入GSM網絡14，第一GSM接收器15接收GSM網絡14的信息，第一GSM接收器15與控制器6連接；控制器6通過第二GSM發射器16接入GSM網絡14，第二GSM接收器17接收GSM網絡14的信息，第二GSM接收器17與第二數據處理器18連接，第二數據處理器18通過遠程通信WAN與第二集中器19連接，第二集中器19通過M-BUS總線與伸縮控制裝置53連接。

實施例9

在實施例七或實施例八的基礎上，支撐部件51一端與伸縮控制裝置53固定連接，支撐部件51另一端與光伏板4鉸接；伸縮部件52一端與伸縮控制裝置53鉸接，伸縮部件52另一端與與光伏板4鉸接；且支撐部件51的根數m、伸縮部件52的根數n滿足關系：m+n≥3，m>0，n>0。

實施例10

在實施例九的基礎上，樹體1上連接有橫桿2，橫桿2上連接有用于調整支架3傾角的角度調整機構9，橫桿2通過角度調整機構9連接有支架3；角度調整機構9包括連接于橫桿2上的連接盤體91，連接盤體91上開設有中心連接孔94、多個周向連接孔92，多個周向連接孔92以中心連接孔94的軸線為中心線沿中心連接孔94的周向均布；橫桿2與支架3通過中心連接孔94、一個周向連接孔92、兩根連接銷93實現連接。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。