户外活动型非感应式追踪的光电或光热系统的制作方法

本发明涉及旅游行业，具体为户外活动型非感应式追踪的光电或光热系统。

背景技术：

目前户外活动所需的旅行箱、背包都不能进行太阳能充电，目前公知的感应追踪装置虽然能够达到追踪的效果，但是其制作和维护成本高昂、体积大、无法携带外出，因而很难应用在户外活动所需的装备上。目前市场上不仅没有太阳能追踪型的户外活动装备，更是缺少追日型的太阳能炉技术，因此，如何有效利用户外活动装备，在无明火无电的状态下，解决吃饭和用电的难题，这是户外旅游行业所遇到的一个亟待解决的技术难题，如何把户外活动装备改变成的光电和光热系统不仅能够追日而且又具有实用性，就成为光电和光热行业所遇到的一个亟待解决的技术难题。

技术实现要素：

针对上述缺陷，本发明提供户外活动型非感应式追踪的光电或光热系统，使得上述的技术难题得到了解决。

为实现上述目的，本发明的技术方案：

户外活动型非感应式追踪的光电或光热系统，光热系统是一种太阳能炉，光电系统分为旅行箱、背包的光伏发电系统，其主要包含有太阳能角度控制器、太阳能电池、蓄电池、支柱、拉链、驱动装置，支柱是一种智能电动柱，其柱体主要由轴、空心管所构成，空心管固定在轴上随轴一起旋转而不能上下移动，智能电动柱末端机座是与底盘螺栓固定连接，底盘是块多边形或圆形的板，底部四周安装有与底盘形成角度或垂直的q根管，一种顶端带有铰接装置构件或圆环构件的t型空心管，两根为一组进行铰接或轴连接形成一个铰接装置，铰接装置中的一根t型空心管插入支柱顶端内螺栓固定，另外一根的管体上安装有弹性扣件或螺栓孔，系统分为1维度或2维度追踪的两种不同模式，在1维度追踪模式当中分为只能调节倾角的有驱动装置的或只能调节方位角的无驱动装置的两种不同类型，无驱动装置的1维度或有驱动装置的2维度追踪模式采用的是旋转支柱，两者的结构相同，无驱动装置的1维度追踪中，有水平和倾斜的追踪的两种安装方式，铰接装置的两组t型空心管彼此采用螺栓固定连接所形成的角度α等于0°或180°是水平安装；90°＜α＜180°是倾斜安装，有驱动装置1维度追踪的采用非旋转的支柱，所述驱动装置是一种智能电动柱，其柱体主要由多边形或圆形的螺母、带有螺纹的轴、空心管所构成，空心管底部固定在螺母上与其形成一体，螺母沿着轴上下移动，上述所有的智能电动柱的柱体都是固定在机座上，其的驱动都是采用固定在机座内的电机和机械传动机构的组合体来进行，所述太阳能电池包含了薄膜太阳能电池、柔性晶体太阳能电池两种不同的类型，所述太阳能电池采用折叠式的结构，所述折叠式太阳能电池是在一块表面被分隔成多个格子的耐高温防水防腐蚀的纺织面料上，每一个格子内安装有一块薄膜太阳能电池或柔性晶体太阳能电池，把各个格子内的太阳能电池采用串联或并联的方式形成一块整体多边形的太阳能电池，所述的旅行箱是多边形，一片折叠式太阳能电池，其分为箱底1块、箱壁2块、箱盖2块，每块之间有条分隔缝隙，每块都内置有骨架或支撑板或两者混合使用，骨架分为内置或凸出的两种类型，所述内置型是骨架隐藏在折叠式太阳能电池内，所述凸出型是指骨架开有h个接口的边框和内框的一部分凸出在外，骨架的中心位置固定一个多边形或圆形的螺母或带有螺栓孔的圆环，分别活动式的安装有一个连接支架，所述连接支架，在其中心位置固定安装一根顶端带有螺纹结构或螺栓孔的空心管，其顶端与所述的螺母或带螺栓孔的圆环相连接，连接支架的空心管上的多边形或圆形的环上安装有n个子母扣中的母扣或开有接口，骨架为凸出型的连接支架则只有空心管，所述子母扣，是指由端头分别带有凸型或凹形的不同的两根管所构成的组合体，端头为凹型的称为母扣，为凸型的称为子扣，凸型上开有接口，凹型内有弹簧扣件，外面有按钮，或者子母扣的两根管是具有相同的多边形或圆形的截面，其中截面大的称为母扣，截面小的称为子扣，两者的结构分别与凹凸型的相同，子母扣连接时，子扣插入母扣时，弹簧扣件扣在子扣的接口内把两者连为一体，按住按钮则子母扣分开，盖子在与空心管相连的对角线或y轴方向缝合有拉链，旅行箱两侧箱壁的太阳能电池分别缝纫在箱底的两端上，箱底在其中一端缝纫有魔术贴，两侧箱壁的对角线或x轴方向缝合有拉链、箱壁之间分别采用拉链连接，箱盖之间以及箱盖与箱壁之间分别采用拉链连接，各拉链之间不连通，箱底与箱壁以及箱壁之间的连接处安装有加强固件或门栓组件或子母扣，所述加强固件是由凹形框和l型梁所构成，凹形框分别安装在箱壁以及箱底的骨架上，各自顶端上安装有个凸型构件，l型梁两侧的面积相同，其上部安装有接口，其两端分别插入两侧的凹形框内，顶端的接口分别卡扣在两侧凹形框的凸型构件上，箱体展开后，在每条对角线上或x、y轴上的拉链处分别插入一根伸缩杆，骨架为凸出型的，则其一端插入箱底骨架的接口内，并采用拉链将其固定，连接支架只有一根空心管；骨架为内置型的，则伸缩杆的一端带有子扣，扣在连接支架的母扣上，所述背包，一片折叠式太阳能电池，分隔为前、后、底面三块，底部左右两侧边各缝纫有一块多边形的折叠式太阳能电池，每块折叠式太阳能电池内安装有骨架或支撑板，背包底部的骨架为所述的内置型两种类型，骨架的中心位置固定一个多边形或圆形的螺母或带有螺栓孔的圆环，采用所述的连接支架与铰接装置相连，1片整体的折叠式太阳能电池的背面y轴方向缝纫有n条双向拉链，左右两侧背面x轴方向缝纫有m条双向拉链，拉链内活动式的安装有支撑杆，支撑杆分别由k段或g段的管拼接而成，每段之间通过螺纹结构连接，x轴、y轴方向的支撑杆在相交处采用十字型构件连接，x轴方向的支撑杆穿过十字型构件后与连接支架的子母扣相连或直接插入连接支架接口内，背包的前后左右相邻之处采用拉链连接，顶部的盖子分别采用拉链与前后左右各面连接，拉链是分段缝纫不贯通，所述的太阳能炉，其主要由真空集热空心管、箱子所构成，其分为多管和单管两种不同类型，两种类型的箱底都安装有根空心管，在上述的追踪系统上安装了太阳能电池就成为追日型的光伏发电系统，安装了太阳能炉，就变成为一个追日型的光热系统，在无驱动装置的1纬度或2纬度的追日的光电或光热系统当中，旅行箱或背包或太阳能炉安装在支柱上时，是把各自的空心管套在铰接装置中的上部t型空心管上，弹性扣件或螺栓连接，2维度追踪模式的驱动装置随同支柱一起转动，驱动装置的另一端与旅行箱或背包或太阳能炉有直接或间接两种不同的驱动方式，直接驱动是驱动装置直接螺栓固定或魔术贴连接在旅行箱或背包或太阳能炉的底部，直接驱动其转动，间接驱动是通过横梁进行间接驱动，一根横梁一端连接在铰接装置上方的t型空心管上，另一端螺栓连接在驱动装置的顶端上，通过横梁驱动铰接装置，从而间接带动旅行箱或背包或太阳能炉的转动，在光电或光热系统角度的调节当中，将采用安装有嵌入式的角度传感器的太阳能角度控制器来进行控制，是调节旅行箱或背包或太阳能炉的角度，所述太阳能角度控制器，是利用时间计时来控制旅行箱包或太阳能炉的角度发生改变的一种智能控制装置，其主要有主芯片、角度传感器、gps卫星定位或电子指南针、时钟芯片、蓝牙、电机驱动的模块，主芯片通过读取实时的时钟及角度数值，根据不同的时间段来控制光电或光热系统角度的变化，时钟芯片在太阳能角度控制器接通电源后，将自动采用gps或蓝牙进行时间的校对，光电或光热系统角度调节的工作原理为，太阳能角度控制器，与光电或光热系统是安装在同一个水平面上，当时间到达预设的时刻时，太阳能角度控制器接受到一个调节角度的信号，则通过控制电机控制模块来使角度检测模块做出转动动作，以使得光电或光热系统完成水平或倾斜动作，此时智能电动柱将随着电机的转动完成水平或伸或缩的运动，推动光电或光热系统转动到预定位置的同时，角度传感器输出的模拟量经过模拟数字转换器转换后送入主控制器，主控制器再根据此输入来判定光电或光热系统是否已经转动到预定的角度，并据此来控制电机的控制模块，由此完成一次角度的调节，电子指南针调节方位角的具体实施方式为，在电子指南针的刻度上，北面是在刻度为0度之处，东面是在刻度为90度之处，南面是在刻度为180度之处，西面是在刻度为270度之处，东西南北4个方面的方位角度值和模拟电压值分别为90°、θ伏；270°、ζ伏；180°、β伏；0°、η伏，把东面或西面的角度及模拟电压值预先输入到控制器的储存模块当中，则在上午或下午时段，方位角在0°~180°或180°~360°，模拟电压值在η~β或β~θ的区间变化时，根据输入的方位角度值或模拟电压值，就能够调节方位角时刻朝向东面或西面；在倾角1日之内的多次调节模式当中，每次新调节的角度值，在上午时段为ψ-j*ψ/f；正午时段，倾角固定不变，在下午时段为γ+ψ/f，采用输入法把每次所需调节的倾角角度值跟与其相对应的模拟电压值或调节时刻一起预先输入到控制器的储存模块当中，具体的实施方式为，当角度传感器处于水平位置角度为0°时，输出端vo输出的为a伏的模拟电压，当角度传感器与水平面成最大倾角的角度值ψ时，此时输出的是b伏的模拟电压，当角度传感器在0°~ψ或ψ~180°的区间变化时，输出端vo输出的电压将从a伏依此变化到b伏或b伏依此变化到a伏的模拟电压信号，因此通过测定角度传感器输出端vo电压的大小，就能够确定光电或光热系统与水平面间的夹角，其特征在于：不需要光电传感装置，分别采用智能电动柱、驱动装置、活动支架的不同组合体，把户外活动装备构建成一个1纬度或2维度非感应式追踪的光电或光热系统；光电或光热系统的方位角和倾角的调节将根据时间计时，采用太阳能角度控制器来进行控制，所述太阳能角度控制器是根据时间的计时，通过控制智能电动柱智能驱动光电或光热系统方位角水平朝东或朝西方向移动或倾角从东面到西面进行转动，由此调节光电或光热系统的方位角或倾角跟随时间的变化而发生改变的方法，调节的顺序为方位角调节在先，倾角在后，所述方位角的调节由太阳能角度控制器根据gps或电子指南针模块输出的信号控制其朝东或朝西转动，所述倾角的调节为输入法，所述输入法是采用最大倾角算术平均法计算得出的所需调节的倾角角度值跟与其相对应的调节时刻一起预先输入到控制器的储存模块当中，所述最大倾角算术平均法是指在上午或下午的时段内，光电或光热系统所能够形成的最大倾角，按调节的次数进行算术平均的方法，所述时间计时是一日之内三次或多次，2维度追踪调节的时间段分为上午、正午、下午三个时段，一日之内的三次调节，光电或光热系统，在上午时段，面朝东面，倾角最大，正午时段，是水平状；下午时段，是面朝西面，倾角最大，所述的多次调节，是指在上午或下午两个时段内，每间隔e分钟进行一次方位角的调节，在e分钟内倾角调节f次，所述输入法当中的最大倾角ψ的角度值按算术平均分成f次，每次调节的角度值为ψ/f，三个时间段内旅行箱包或太阳能炉的朝向与1日之内三次调节的相同，在上午时段，每次新调节的角度值为ψ-j*ψ/f，j是整数的数字系列值，最小值为1，最大值为f；在下午时段，每次新调节的角度值为γ+ψ/f，γ是调节前一时刻的角度值，每次方位角进行调节时，倾角都已经归位到初始的位置，无驱动装置的1维度追踪的太阳能角度控制器水平安装，方位角调节的次数，是一日之内所有调节时间的总和，按每间隔d分钟计算所得，所述多管型的太阳能炉是指r根真空集热管，安装在一个箱子内所形成的太阳能炉，多管型太阳能炉，箱底和壁的内侧都是涂有反光材料的板，箱底的底面安装有带有接口的空心管，箱底的内侧四个角上分别固定安装一个n型或h型的支架，盒子内分隔成多个多边形或圆形的格子，盒子分为上下两层，下层固定在支架上，上层活动式安装称为盖子，上下层采用合页连接，箱壁的底部是铰接在箱底上，箱壁分为上下两段，两段之间采用合页连接，下段为四边形、其高度是支架和格子状盒子的高度之和，上段是梯形或梯形和三角形的组合体，箱壁打开后由杆支撑，杆的两端分别连接在箱壁的上段以及格子状的盒子上，使得箱壁与箱底形成倾斜的状态，有盖子的内胆是活动式安放于真空集热管内，多根真空集热管架在盒子内的多边形或圆形的格子上固定，所述单管型太阳能炉的真空集热管的形状为多边形或圆形，是安装在一个箱子的盒子内，箱底和箱壁的结构及安装方式都与上述多管型的相同，箱子内多边形或圆形格子状的盒子固定在上述的支架上，盒子的盖子是安装在侧面，其一端通过合页与盒子壁铰接连接，另一端通过卡扣扣紧在盒子壁上，内胆的材质为不锈钢或铝合金，其为多边形或圆形的带有边框的无盖的盒子，其侧边有个圆形的接口，接口内带有螺纹，活动式连接把手，内胆是活动式的安放于四方形真空集热管内，所述铰接装置的构件是由1块底板和c块的多边形竖板所构成，竖板带有圆弧的一端带有孔洞，另外一端焊接固定在底板上，所述铰接装置的构件，c=2时候，是螺栓固定连接，当c＞2时候，是铰接连接形成一个铰接装置。

本发明的户外活动型非感应式追踪的光电或光热系统，提供的1纬度或2纬度无需光电传感器的追踪技术，终结了户外活动装备不仅无法进行太阳能充电，而且也没有太阳能炉追踪技术的历史，解决了户外活动用电和吃饭难的技术难题，把户外活动装备转变成的光电和光热系统不仅能够追日而且又具有实用性，本发明具有携带方便、操作简单、费用低、发电量大、高性价比的优越性，本发明比不具有追日功能的光电和光热系统的发电和集热的效率平均多增加了60%左右，本发明具有很好的经济效益和生态效益。

附图说明

图1为旅行箱的平面俯视图：符号1为箱盖，符号2拉链，符号3为盖子与箱壁间的拉链；图2为骨架凸出型的旅行箱展开的平面俯视图：符号4/5为箱底与箱盖间的伸缩杆或拉链，符号6为箱底与箱壁的间的紧固构件或门栓组件，符号7为箱壁，符号8为箱壁间的紧固构件或门栓组件或子母扣，符号9为箱壁，符号10为多边形或圆形的空心管，符号11/12为箱底与箱壁间的伸缩杆或拉链，符号13为箱底与箱壁间的紧固构件或门栓组件，符号14为箱底；图3为旅行箱追日光伏发电系统的正视图：符号15为铰接装置，符号16旋转的支柱，符号17为铰接装置上部的空心管，符号18为驱动装置，符号19为智能电动柱支撑架的底盘，符号20为支撑架的脚；图4为骨架内置型的背包展开的平面俯视图：符号21为背包的背面，符号22/23为y轴方向的拉链或支撑杆，符号24为背包的侧壁，符号25/26为x轴方向的拉链或支撑杆，符号27为背包的前面，多边形或圆形的空心管，符号28为连接支架上的多边形或圆形的环，符号29为子母扣，符号30为骨架上的多边形或圆形的螺母或带有螺栓孔的圆环，符号31为背包底部；图5为背包追日光伏发电系统的正视图：符号32为连接支架上的空心管，符号33为十字型构件；图6为多管型太阳能炉收纳时的平面俯视图：符号34是上层为梯形状的箱壁，符号35是上层为三角形状的箱壁；图7为多管型太阳能炉正视图：符号36为盒子中的盖子，符号37为盖子的纵梁，符号38为盖子的横梁，符号39为真空集热管，符号40是箱壁的支撑杆，符号41为固定在托架上盒子的底层，符号42为托架；图8为多管型太阳能炉追日光热系统的正视图：符号43为太阳能炉，符号44为太阳能炉底部的空心管，符号45驱动装置与铰接装置间的横梁。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合附图对本发明做进一步描述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

2维度追踪的角度调节是一日之内三次或多次，调节的时间段分为上午、正午、下午三个时段，一日之内的三次调节，光电或光热系统，在上午时段，面朝东面，倾角最大，正午时段，是水平状；下午时段，是面朝西面，倾角最大，所述的多次调节，是指在上午或下午两个时段内，每间隔e分钟进行一次方位角的调节，在e分钟内倾角调节f次，所述输入法当中的最大倾角ψ的角度值按算术平均分成f次，每次调节的角度值为ψ/f，三个时间段内光电或光热系统的朝向与1日之内三次调节的相同，在上午时段，每次新调节的角度值为ψ-j*ψ/f，j是整数的数字系列值，最小值为1，最大值为f；在下午时段，每次新调节的角度值为γ+ψ/f，γ是调节前一时刻的角度值，每次方位角进行调节时，倾角都已经归位到初始的位置，无驱动装置的1维度追踪的太阳能角度控制器水平安装，方位角调节的次数，是一日之内所有调节时间的总和，按每间隔d分钟计算所得。

参阅图1~3是旅行箱2维度追踪的光伏发电系统，系统的折叠太阳能电池通常是一个旅行箱，两侧箱壁9的一侧活动式的安装有滑轮，另一侧固定有把手，箱盖1之间以及箱盖1与相邻的箱壁7、9之间分别采用拉链2连接，各拉链之间不连通，箱壁7、9之间采用拉链连接后并采用紧固构件8加固，箱壁7、9与箱底14之间采用紧固构件6、13加固，由此构建成一个折叠式太阳能电池的旅行箱。旅行箱1维度或2纬度追踪的光伏发电系统的安装，是先组装追踪系统，2维度追踪支柱16是智能电动柱，其顶端插入由两根t型空心管彼此铰接形成的铰接装置15，支柱16与底盘19螺纹或螺栓固定连接，支撑20插入地面固定，驱动装置18一端螺栓固定在支柱16上，折叠式太阳能电池的安装，是展开旅行箱，把所有拉链打开，取下紧固构件6、8、13，把伸缩杆插入箱底14的多边形或圆形的空心管10后再把拉链5或12拉紧，把展开后的旅行箱底14的空心管插入铰接装置15上部的空心管17内螺栓固定，驱动装置18的另一端与箱底14的魔术贴连接，由此完成了旅行箱2纬度追踪的光伏发电系统的安装，太阳能角度控制器安装在箱底14处，安装完成接上蓄电池后，太阳能角度控制器会根据当地的时间，把展开的旅行箱归位，在2维度追踪模式当中，展开的旅行箱的方位角和倾角都将调节，在预定时刻，首先调节展开的旅行箱的方位角，方位角采用电子指南针模块来确定方位角，太阳能角度控制器将根据电子指南针模块输出的信号得出太阳朝东的方位角，通过角度传感器由控制器控制智能电动柱16的电机转动，通过传动机构带动轴转动，轴转动的同时又带动柱体同向转动，则带动展开的旅行箱转动到位，然后开始调节倾角，倾角的调节具体参照0008段。

参阅图4~5是背包2维度追踪的光伏发电系统，系统的折叠太阳能电池通常是个背包，背包盖采用拉链固定在背包的背面21上端，背面21安装有背带，背包盖与前面27是拉链或暗扣连接，背包两侧24之间采用暗扣或拉链连接，前后面21、27与相邻的背包两侧24采用拉链连接，由此组成一个折叠式太阳能电池的背包。背包2纬度追踪的光伏发电系统的安装，追踪系统的组装与上述0010段的相同，折叠式太阳能电池的安装，是展开背包，把背包的前后左右各相邻的拉链打开摊平后，把连接支架的空心管32的顶端与底部螺母30螺纹连接或插入圆环30内采用螺栓或插销固定，空心管32的下端插入铰接装置15的上部空心管17内螺栓固定，把y轴方向的k段支撑杆拼接成一根支撑杆23，插入拉链22内固定，在与x轴方向相交处的拉链22是断开的，把x轴方向的g段支撑杆拼接成一根支撑杆26，穿过十字型构件33后与连接支架的子母扣29相连或直接插入连接支架的接口内，再拉紧拉链25把支撑杆26固定，驱动装置18的另一端与背包侧面24的魔术贴连接，由此完成了背包的2纬度追踪的光伏发电系统的安装。背包折叠式太阳能电池的角度调节与上述旅行箱的相同，参照0008~0009段。

参阅图6~8是多管型太阳能炉2维度追踪的光伏发电系统，追踪系统的安装与0009段旅行箱的相同，此次驱动装置18采用间接驱动，通过横梁45来驱动铰接装置15的转动，从而间接的带动太阳能炉43的转动，多管型太阳能炉43要放入食材时，打开箱壁34、35，把食材放入真空集热管39的内胆里，然后把真空集热管39架在盒子底层41的格子内，盖子36盖上并扣好，用支撑杆40把箱壁支撑好，由此多管型太阳能炉安装完成，把组装好的太阳能炉43底部的空心管44插入铰接装置15上部的t型空心管17上并螺栓固定，太阳能角度控制器安装在太阳能炉43的底部，与横梁45处于同一个水平面上，太阳能炉43的方位角和倾角的调节方式参照0008~0010段。