一种便携式太阳能伞的制作方法

本发明涉及伞具领域，特别涉及一种便携式太阳能伞。

背景技术：

从古至今，伞是一种人出行的工具，甚至成了一种文化，古时有油纸伞，现代有太阳伞，家用雨伞，我们的生活与伞息息相关，一般的伞只能物尽其用，遮阳或者挡雨，单一功能的伞不能够满足大众的需求，因此，多功能伞应运而生。

目前，多在伞上添加风扇或者LED灯，以便于纳凉或者照明，无论是风扇还是LED灯，均需要电能驱动，一般会在伞上添加电池，但在能源枯竭和“零污染”要求下，人们将天然的太阳能应用到伞上，以通过太阳能发电为风扇或者LED灯提供电力，缓解了用电高峰期，较适合电力大负荷时代。但是，目前太阳能伞的太阳能电池板一般是分布在伞面上，以增大太阳能电池板接触太阳光的面积，该方式虽然有利于增大太阳能电池板的充电面积，但是安装在伞面上，不方便收纳该太阳伞，且当伞面受到冲击或者伞掉落时，太阳能电池板易损坏，而将太阳能电池板安装在伞顶端，则能够解决太阳伞的收纳问题，缓解太阳能电池板易损坏的情况，但是，该方式并不能从根本上解决太阳能受外力损坏的问题，且，该方式会使得太阳能电池板的充电面积大大减少，不足以提供风扇或者LED灯所需的电力。

再者，伞上安装的风扇，大多是直接将成形的小型风扇或者扇叶安装在伞架或者伞杆上，无论是小型风扇还是扇叶，都自成一体，不能够收纳入伞内，使得伞不收纳，或者在收纳时，将风扇进行拆卸，较为麻烦，不便于随身携带。

技术实现要素：

鉴于上述内容，有必要提供一种便携式太阳能伞，该便携式太阳能伞安装有能够自动收纳至伞杆内的太阳能电池板，可保证一定的太阳能电池板充电面积，同时，提高太阳能电池板的自保护性，该太阳能伞结构紧凑，实用性好。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种便携式太阳能伞，包括伞杆、安装在所述伞杆上的伞架和覆盖在所述伞架上的伞面，所述伞杆中空，其内容置有太阳能电池板、第一传动装置、第一驱动装置和充电电池；所述太阳能电池板位于伞杆顶端，并与所述伞杆滑动连接；所述第一传动装置分别连接太阳能电池板和第一驱动装置，且能够在所述第一驱动装置的驱动下带动太阳能电池板相对伞杆上滑展开在伞杆外或者下滑收纳至伞杆内；所述第一驱动装置连接充电电池，所述充电电池连接太阳能电池板；

还包括安装在所述伞杆上的控制器和加速度感应器，所述控制器分别连接加速度感应器和第一驱动装置；所述加速度感应器用于感应所述便携式太阳能伞的运动状态，并生成相应的信号发于控制器，所述控制器再根据所接收的信号向第一驱动装置发出控制指令。

进一步地，所述太阳能电池板由沿伞杆末端周向设置的若干太阳能板组成，相邻两太阳能板相接触但不连接；所述太阳能板一端铰接第一传动装置。

进一步地，所述便携式太阳能伞还包括光敏传感器；所述光敏传感器安装在所述伞杆顶部外侧面上，并与所述控制器连接；所述光敏传感器用于感应太阳光照射情况，并生成相应的信号发于控制器。

进一步地，所述便携式太阳能伞还包括风扇装置和第二驱动装置；所述风扇装置包括扇叶和风扇转轴；所述扇叶设置在风扇转轴外侧，并沿所述风扇转轴周向设置，其一端旋转连接所述风扇转轴，所述扇叶能够绕着该端相对风扇转轴翻转贴至伞杆上或者与伞杆之间形成翻转角；所述风扇转轴套设在伞杆上，并与所述伞杆旋转连接；所述第二驱动装置容置在伞杆内，并连接所述风扇转轴、控制器和充电电池。

进一步地，所述风扇转轴通过容置在伞杆内的第二传动装置安装在伞杆上及连接第二驱动装置；第二传动装置套设在伞杆上，并与伞杆旋转连接。

进一步地，所述扇叶连接风扇转轴的一端穿设风扇转轴；还包括均容置在所述伞杆内的第三传动装置和第三驱动装置；所述第三传动装置分别连接扇叶位于风扇转轴内侧的部位和第三驱动装置，并能够在所述第三驱动装置的驱动下上下移动，且通过该上下移动的方式促使扇叶翻转；所述第三驱动装置连接控制器和充电电池。

进一步地，所述便携式太阳能伞还包括LED灯；所述LED灯安装在伞架上，并与所述充电电池通过控制电路连接。

进一步地，所述便携式太阳能伞还包括变阻器；所述电阻器安装在伞杆上，并连接在所述控制电路上；所述变阻器连接控制器。

进一步地，所述伞架中空，其内安装所述LED灯，且在安装所述LED灯的部分采用耐高温易散热的透光材质制成。

进一步地，所述伞杆底端设有伞柄，所述伞柄上安装有开关按钮，所述开关按钮分别连接第一驱动装置、第二驱动装置和第三驱动装置。

本发明具有以下有益效果：

1.本发明所设计的太阳能电池板能够收纳至伞杆内，并在使用时展开在伞杆外，可实现太阳能电池板吸收太阳能功能的同时，提高太阳能电池板的使用安全性，增大太阳能电池板的充电面积；再者，将驱动太阳能电池板上下运动的第一驱动装置连接有控制器，可实现太阳能电池板收纳和展开的自动化。

2.本发明添加的加速度感应器能够感应太阳能伞的状态，使得太阳能伞在处于失重状态时，展开状态的太阳能电池板能够在控制器的控制下自动收纳入伞杆内，避免太阳能电池板发生撞击事故，减小太阳能电池板损坏的可能性，从而进一步提高太阳能电池板的使用安全性。

3.本发明所设计的太阳能伞功能多样，结构紧凑，使用方便，自动化程度高，具有较好实用性。

【附图说明】

图1是本发明一种便携式太阳能伞的结构简图。

图2是图1太阳能电池板展开和风扇装置使用时的结构示意图。

图3是图1中第一驱动装置和第二驱动装置均为液压缸时的内部结构简图。

图4是图1中第一驱动装置和第二驱动装置均为电机时的内部结构简图。

图5是图1中A处的局部放大图(风扇装置未使用时)。

图6是图1中A处的局部放大图(风扇装置使用时)。

主要元件符号说明

图中：伞杆1、密封盖11、伞柄12、开关按钮13、伞架2、伞面3、太阳能电池板4、第一传动装置5、第一驱动装置6、第二驱动装置7、风扇装置8、风扇转轴81、扇叶82、卡位凸起821、卡槽822、凹槽83、固定凸起831、第二传动装置9、第三传动装置10、连杆101、套帽102、推杆103、第三驱动装置20、加速度感应器30、变阻器40、控制器50、充电电池60、LED灯70、光敏传感器80。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

【具体实施方式】

请参阅图1至图6，在本发明的一种较佳实施方式中，一种便携式太阳能伞，包括一伞杆1、安装在伞杆1上的一伞架2和覆盖在伞架2上的一伞面3。伞杆1中空，其内从顶至下依次容置有一太阳能电池板4、一第一传动装置5、一第一驱动装置6、一第二驱动装置7、一第二传动装置9和一充电电池60，其上安装有一加速度感应器30、一光敏传感器80、一控制器50和一风扇装置8。太阳能电池板4位于伞杆1顶端，并与伞杆1滑动连接；太阳能电池板4连接第一传动装置5，并通过第一传动装置5连接第一驱动装置6，第一驱动装置6连接充电电池60，充电电池60连接太阳能电池板4，充电电池60用于储存由太阳能电池板4获取的太阳能转化而来的电能，进而为第一驱动装置6提供电力支持。风扇装置8包括三扇叶82和风扇转轴81，三扇叶82均设置在风扇转轴81外侧，并沿风扇转轴81周向设置；风扇转轴81套设在伞杆1上，并与伞杆1旋转连接；第二驱动装置7连接第二传动装置9，并通过第二传动装置9连接风扇转轴81，以带动风扇装置8转动；第二驱动装置7还与充电电池60连接，以将充电电池60的电能作为其的驱动电源。控制器50分别连接加速度感应器30、光敏传感器80、第一驱动装置6和第二驱动装置7，以接收加速度感应器30和光敏传感器80的感应信号，并通过所接收的感应信号控制第一驱动装置6或者第二驱动装置7的运行，实现第一驱动装置6和第二驱动装置7的自动控制。加速度感应器30用于感应便携式太阳能伞的运动状态，并生成相应的信号发于控制器50；光敏传感器80安装在伞杆1顶部外侧面上，用于感应太阳光照射情况，并生成相应的信号发于控制器50。

进一步地，请参阅图2和图3，太阳能电池板4为沿伞杆1末端周向设置的若干太阳能板，每一太阳能板沿伞杆1的长度方向放置，相邻两太阳能板相接触但不连接，所有太阳能板环绕成封闭结构，该封闭结构的形状与伞杆1末端内部的形状相同。每一太阳能板一端铰接第一传动装置5，并能在第一传动装置5的带动下相对伞杆1上滑展开在伞杆1外或者下滑收纳至伞杆1内，即，当第一传动装置5由第一驱动装置6驱动上移时，第一传动装置5带动太阳能电池板4上滑，直至太阳能电池板4滑出伞杆1顶端，后太阳能电池板4的各太阳能板因无伞杆1的限制而向四周展开，此时，太阳能电池板4展开在伞杆1外以吸收太阳能；当第一传动装置5由第一驱动装置6驱动下移时，第一传动装置5带动太阳能电池板4下滑，直至太阳能电池板4完全收入伞杆1内，此时，太阳能电池板4收纳在伞杆1内，太阳能电池板4停止运行，在太阳能电池板4收入过程，太阳能电池板4的各太阳能板因受到伞杆1的作用力而收缩。为了使太阳能电池板4更好的展开，将太阳能板翻转方向限制为绕铰接处相对第一传动装置5向外翻转，其翻转角度大于90°。

太阳能电池板4的展开，可增大太阳能电池板4的充电面积，充分吸收太阳能，而其收缩则能够使太阳能电池板4在无太阳或者不工作的状态下隐藏至伞杆1内，以减少所述太阳能伞的占用空间，便于所述太阳能伞的携带，同时，也能够保护太阳能电池板4。

为了使伞杆1在太阳能电池板4不工作时形成一封闭空间，本实施例在伞杆1顶部设置一密封盖11。该密封盖11活动连接伞杆1，并与一太阳能板的顶端连接，且与该太阳能板垂直设置，能够随太阳能板的上滑而脱离上杆身，或者随太阳能板的下滑而密闭上杆身。

在本实施例中，第一驱动装置6可为液压缸或者伺服电机。请参阅图3，当第一驱动装置6为液压缸时，第一传动装置5为一端带有安装块的一连接杆，该连接杆通过安装块连接太阳能电池板4，其另一端连接液压缸，能够在液压缸的推动下上下移动。请参阅图4，当第一驱动装置6为伺服电机时，第一传动装置5包括丝杆和螺纹件；丝杆沿上杆身长度方向设置，其一端连接第一驱动装置6，另一端为自由端；螺纹件螺纹连接丝杆，其朝向密封盖11的一侧安装太阳能电池板4；该方式中，伺服电机驱动丝杆正向转动或者反向转动，而后螺纹件在丝杆转动下沿丝杆上移或者下移，进而带动太阳能电池板4上滑或者下滑。

进一步地，请参阅图3至图5，风扇装置8安装在第二传动装置9处，其风扇转轴81套设在第二传动装置9上，并通过第二传动装置9安装在伞杆1上及连接第二驱动装置7。第二传动装置9套设在伞杆1上，并与伞杆1旋转连接；优选地，伞杆1套设第二传动装置9处呈内凹状，风扇转轴81横截面的外形状与伞杆1相应处横截面的外形状一致，该横截面的外尺寸与伞杆1相应处横截面的外尺寸相同，以使伞杆1和风扇转轴81的外表面形成光滑平面，进而利于该太阳能伞的收纳。

在本实施例中，第二驱动装置7为电机，该电机的输出轴通过齿轮组连接第二传动装置9，以通过齿轮传动方式传递动力；优选地，电机输出轴的轴线与第二传动装置9的旋转中心线垂直设置，以便于放置电机，使所述太阳能伞结构紧凑。

请参阅图5和图6，风扇装置8的扇叶82均布在风扇转轴81上，其一端旋转连接风扇转轴81，扇叶82能够绕着该端相对风扇转轴81翻转贴至伞杆1上或者与伞杆1之间形成翻转角，当扇叶82翻转贴至伞杆1上时，风扇装置8处于收纳状态，当扇叶82与伞杆1形成翻转角时，风扇装置8处于启用状态，优选地，该翻转角的角度优选90°。进一步地，为了使扇叶82在贴合伞杆1时其背离伞杆1的一侧面能够与伞杆1及风扇转轴81外表面形成光滑平面，利于所述太阳能伞的收纳，在伞杆1和风扇转轴81两者与扇叶82贴合的部分设置成凹槽83结构，使得扇叶82能够容置在凹槽83内。在该凹槽83内设置有固定凸起831，扇叶82朝向凹槽83的一侧设置有与固定凸起831相匹配的卡槽83，以通过卡槽83和固定凸起831的设置，使得扇叶82贴合伞杆1时，能够得到稳定的固定，避免扇叶82掉落的可能。

为了实现扇叶82的自动翻转与进一步的固定，本实施例将扇叶82连接风扇转轴81的一端穿设风扇转轴81，并在位于风扇转轴81内的部分设置一卡位凸起821，及在伞杆1内设置一第三传动装置10和一第三驱动装置20。其中，卡位凸起821设置在扇叶82末端，并与扇叶82垂直设置；第三传动装置10分别连接扇叶82位于风扇转轴81内侧的部位和第三驱动装置20，并能够在第三驱动装置20的驱动下上下移动，且通过该上下移动的方式促使扇叶82翻转，优选地，第三传动装置10连接在卡位凸起821处，以利于扇叶82更好的翻转；第三驱动装置20连接充电电池60和控制器50，以利用充电电池60的电能作为其驱动电源，及在控制器50的作用下实现自动运行，进而实现扇叶82的自动翻转。卡位凸起821的设置，利于扇叶82实现翻转，且便于扇叶82与第三传动装置10的连接；第三传动装置10和第三驱动装置20的设置，则能够实现扇叶82的自动翻转。

请参阅图5，第三传动装置10包括三连杆101、一套帽102和一推杆103，三连杆101各自的一端依次穿设伞杆1和第二传动装置9，后分别铰接在三扇叶82位于风扇转轴81内侧的部位处，另一端同时铰接套帽102，套帽102旋转连接推杆103的一端，推杆103的另一端连接第三驱动装置20。连杆101通过套帽102连接推杆103，以便于连杆101能够随推杆103上下运动的同时，还能够随风扇装置8的旋转而旋转，进而使第三传动装置10的上下运动与风扇转轴81的旋转运动不相干涉。

在本发明中，第三驱动装置20与第一驱动装置6相同，可为伺服电机，亦可为液压缸。同样地，第三传动装置10的推杆103与第三驱动装置20的连接方式随着第三驱动装置20的驱动方式发生改变；当第三驱动装置20为伺服电机时，推杆103通过丝杆装置连接伺服电机；当第三驱动装置20为液压缸时，推杆103直接连接液压缸。

进一步地，请参阅图3，所述太阳能伞还包括若干LED灯70。LED灯70安装在伞架2上，并与充电电池60通过控制电路连接；控制电路设置在伞架2和伞柄12内。LED灯70的设置，利于所述太阳能伞在夜晚或者光线较弱、较为黑暗的地方使用，使得所述太阳能伞不仅仅局限于白天使用。优选地，控制电路连接控制器50，能够在控制器50的控制下实现通断，进而实现LED灯70亮灭的自动控制。

为了使得LED灯70的亮度能够根据需要调节，本发明添加了一变阻器40，该变阻器40安装在伞杆1内，并连接在控制电路上，且与控制器50连接，以实现LED灯70亮度的自动调节。

在本发明中，为了提高LED灯70的使用安全性及便于太阳能伞的收纳，将伞架2设置成中空结构，并在其内安装LED灯70。优选地，伞架2在安装所述LED灯70的部分采用耐高温易散热的透光材质制成，以便于LED灯70的光线外透，且防止伞架2因LED灯70的使用而发热。

进一步地，请参阅图1，伞柄12上安装有四开关按钮13，四开关按钮13分别连接第一驱动装置6、第二驱动装置7、第三驱动装置20和变阻器40，以便于通过手动方式控制太阳能电池板4的充电、风扇装置8的使用和LED灯70的亮度。

本发明所提供的太阳能伞能够根据加速度感应器30和光敏传感器80的感应信号进行太阳能电池板4、风扇装置8和LED灯70的使用，其使用原理和控制原理如下：

(1)太阳能电池板4的使用

1)控制器50内置控制程序，并设置有太阳能电池板4充电的最低光线值；

2)光敏传感器80感应外部环境的光线，并将生成的光线信号发于控制器50；

3)控制器50对比分析光线信号与最低光线值；当对比结果显示，光线值高于最低光线值时，进入步骤4)；当对比结果显示，光线值不高于最低光线值时，进入步骤5)；

4)当太阳能电池板4处于收纳状态时，控制器50驱动第一驱动装置6运行，第一传动装置5推动太阳能电池板4上移，太阳能电池板4展开在伞杆1外，后控制器50控制第一驱动装置6停止运行，并返回步骤2)；当太阳能电池板4处于展开状态时，返回步骤2)；

5)当太阳能电池板4处于展开状态时，控制器50驱动第一驱动装置6运行，第一传动装置5拉动太阳能电池板4下移，太阳能电池板4收纳至伞杆1内，后控制器50控制第一驱动装置6停止运行，并返回步骤2)；当太阳能电池板4处于收纳状态时，返回步骤2)。

(2)LED灯70的使用

1)控制器50内置控制程序，并设置有LED灯70开启的最高光线值；

2)光敏传感器80感应外部环境的光线，并将生成的光线信号发于控制器50；

3)控制器50对比分析光线信号与最高光线值；当对比结果显示，光线值高于最高光线值时，进入步骤4)；当对比结果显示，光线值不高于最高光线值时，进入步骤5)；

4)当LED灯70处于开灯状态时，控制器50控制控制电路断开，LED灯70灭灯，并返回步骤2)；当LED灯70处于灭灯状态时，返回步骤2)；

5)当LED灯70处于灭灯状态时，控制器50控制控制电路通电，LED灯70开灯，并返回步骤2)；当LED灯70处于开灯状态时，返回步骤2)。

进一步地，在太阳能电池板4的使用和LED灯70的使用中，太阳能电池板4充电的最低光线值高于LED灯70开启的最高光线值，以使太阳能电池板4在LED灯70开启时不会展开在伞架2外，进而避免太阳能电池板4因LED灯70的光线过亮而利用LED灯70的光线进行充电。

(3)加速度感应器30的应用

在该加速度感应器30的应用中，主要用于紧急关闭处于使用状态的各部件，以保护各部件。

1)加速度感应器30感应所述太阳能伞的运动状态，并生成状态信号发于控制器50；

2)控制器50分析状态信号，当分析出所述太阳能伞处于失重状态时，进入步骤3)；反之返回步骤1)；

3)当太阳能电池板4处于充电状态时，控制器50驱动第一驱动装置6运行，第一传动装置5拉动太阳能电池板4下移，太阳能电池板4收纳至伞杆1内，后控制器50控制第一驱动装置6停止运行；

当LED灯70处于开灯状态时，控制器50控制控制电路断开，LED灯70灭灯；

当第二驱动装置7处于开启状态时，即，风扇装置8处于使用状态时，控制器50控制第二驱动装置7关闭、驱动第三驱动装置20运行，扇叶82停止转动，并翻转贴合伞杆1。

以上各部件的使用均在伞架2撑开状态下。

本发明所提供的携带式太阳能伞，能够吸收太阳能并利用太阳能对充电电池60进行充电，环保节能；而针对吸收太阳能的太阳能电池板4，将其设计成能够容置在伞杆1内的结构，使得太阳能伞的占用空间变小，与其连接的第一传动装置5和第一驱动装置6，则能够实现太阳能电池板4的自动伸出和隐藏；设置的风扇装置8和与风扇装置8连接的第三驱动装置20及第三传动装置10，能够使所述太阳能伞增加风扇功能，并能够使扇叶82实现自动翻转，以在不使用时扇叶82能够贴合伞杆1，实现隐藏，解决了现有带风扇的太阳能伞风扇携带风扇和风扇使用的不方便问题；LED灯70的设计，则便于该太阳能伞在下雨的夜晚或者光线较暗的地方使用，增加了该太阳能伞使用的可能性；再者，本发明还添加了控制器50和加速度感应器30，并将控制器50连接各部件的驱动元件或者控制电路，以通过控制器50的控制作用，将加速度感应器30应用至运行过程中的太阳能电池板4、风扇装置8和LED灯70中，防止三者在所述太阳能伞掉落或者遭到外力冲击时被损坏，进而提高三者的使用安全性，延长其使用期限。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。