太阳能电池板及其模块、支架和交通工具的制作方法

本实用新型涉及一种太阳能电池板、一种包括该太阳能电池板的模块以及一种用于支撑该太阳能电池板模块的支架。另外，本实用新型还涉及一种具有该太阳能电池板模块的交通工具。

背景技术：

目前已经存在有太阳能驱动的电动车。这种电动车的太阳能电池板通常位于电动车的顶部，并且具有用于接收阳光的顶表面。

然而，太阳能电池板的顶表面的面积至多等于电动车的横截面面积。因此，太阳能电池板所能供给的电量收到限制。

扩大太阳能电池板的接收阳光的表面积能够获得更大的电量供应，但电动车的占地面积以及机动性却因此收到影响。

因此，存在有对传统的电动车进行改进的需求，以使其能够灵活地扩大和缩小接收阳光的表面积。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是提出一种太阳能电池板、一种包括该太阳能电池板的模块、一种用于支撑该太阳能电池板模块的支架以及一种具有该太阳能电池板模块的交通工具，以至少克服现有技术中存在的上述问题。

根据本实用新型的一个方面，提出了一种太阳能电池板，其包括本体、至少两个嵌入在所述本体中的导体以及与所述导体电连接的导电的连接件，所述连接件用于与另一个太阳能电池板的导体或连接件连接，以使得所述太阳能电池板电连接并且机械连接至所述另一个太阳能电池板。

优选地，所述导体可以由铁磁体构成。所述连接件可以由导电的磁体构成。更优选地，所述磁体呈薄的圆柱形。

优选地，所述磁体可以用于通过磁力吸引与另一个太阳能电池板的导体或连接件连接。

优选地，所述导体可以沿着太阳能电池板的边缘、长度方向或宽度方向延伸。

优选地，所述太阳能电池板的本体可以是大致矩形的层合板，所述导体具有条带状结构。

优选地，所述太阳能电池板的本体可以在导体的端部处设有凹部，所述凹部用于接收连接件，所述连接件在凹部中与导体电连接。

优选地，所述太阳能电池板可以具有半柔性的层合结构。

优选地，所述连接件可以是弹簧夹、螺钉和/或螺母螺栓。

根据本实用新型的另一个方面，提出了一种太阳能电池板模块，其包括至少两个如上所述的太阳能电池板，其中，所述太阳能电池板能够在收缩位置与展开位置之间移动，在所述收缩位置，相邻的太阳能电池板之间具有最大程度的重叠，在所述展开位置，相邻的太阳能电池板之间具有最小程度的重叠或零重叠。

根据本实用新型的又一个方面，提出了一种支架，所述支架用于支撑如上所述的太阳能电池板模块，所述支架包括伸缩杆，所述伸缩杆包括刚性连接至近端侧的太阳能电池板的外部管以及可相对所述外部管滑动的内部管，所述内部管的一端容纳在所述外部管内并且另一端固定在远端侧的太阳能电池板上，以使得当所述内部管通过滑动缩进所述外部管中时所述太阳能电池板模块收缩，并且当所述内部管通过滑动伸出所述外部管中时所述太阳能电池板模块伸展。

优选地，所述内部管可以包括至少两个以可滑动地嵌套的方式设置的内部管构件，每一个内部管构件的外露的端部固定在一个太阳能电池板上。

优选地，所述内部管构件的外露的端部可以固定在太阳能电池板的端部。

优选地，所述支架还可以包括致动器，所述致动器包括传动件和螺旋弹簧，所述螺旋弹簧的一端刚性地固定在具有最小直径的所述内部管构件上，其中，所述传动件设有螺旋形空腔，所述螺旋形空腔具有与所述螺旋弹簧的几何形状相匹配的形状并且容纳所述螺旋弹簧，

当所述传动件旋转时，所述螺旋弹簧平移穿过所述传动件，由此拉动或推动所述远端侧的太阳能电池板，以使得所述太阳能电池板模块收缩或伸展。

优选地，所述支架还可以包括套管，所述螺旋弹簧的另一端容纳在所述套管中，并且所述螺旋弹簧能够在所述套管中滑动。

优选地，所述支架还可以包括设置在所述传动件与所述套管之间的引导件，所述引导件用于引导平移穿过传动件的所述螺旋弹簧的运动方向。

优选地，所述传动件可以是蜗轮，并且所述支架还包括驱动所述蜗轮旋转的蜗杆。

优选地，所述支架还可以包括驱动所述蜗杆旋转的电机。

优选地，所述太阳能电池板模块可以向所述电机供电。

根据本实用新型的另一个方面，提出了一种交通工具，其具有如上所述的太阳能电池板模块以及如上所述的支架。

优选地，所述交通工具可以是斜躺三轮车，并且可以由所述太阳能电池板模块供电的电机驱动所述斜躺三轮车运转。

优选地，所述交通工具还可以包括固定撑杆和可动撑杆，所述可动撑杆可以是在底端铰接至所述交通工具的框架且在顶端铰接至所述太阳能电池板模块的框架的伸缩杆。

本实用新型实现了至少一种以下所述的优点：太阳能电池板的接收阳光的表面积能够灵活地被扩大和被缩小；多个太阳能电池板之间以简单有效的方式实现了电连接和机械连接；太阳能电池板模块的伸展和收缩能够自动化地执行；太阳能电池板的倾斜角度能够自由调节。

附图说明

下面将参照附图描述本实用新型的优选实施方式，其中：

图1示出了根据本实用新型的一个实施方式的交通工具。

图2示出了图1中的交通工具的一个太阳能电池板。

图3示出了连接件的一个优选实施方式。

图4示出了多个堆叠的太阳能电池板的局部视图。

图5示出了用于支撑太阳能电池板模块的支架。

图6示出了太阳能电池板下方的致动器。

图7示出了单独的致动器。

图8和图9示出了根据本实用新型的斜躺三轮车。

具体实施方式

参见图1，其示出了根据本实用新型的一个实施方式的交通工具1。交通工具1在本实施方式中包括可以伸展和收缩的太阳能电池板模块10以及车体20。太阳能电池板模块10在图1中以伸展状态被示出。

交通工具1在本实施方式中被示出为斜躺三轮车。然而可以理解的是，交通工具1也可以是自行车、汽车、船等。

太阳能电池板模块10包括一个或多个太阳能电池板100。图1中示出了12个太阳能电池板100，然而可以理解的是，其他数量的太阳能电池板100也是可以接受的。

参见图2，其示出了图1中的一个太阳能电池板100，其包括本体110以及至少两个嵌入在本体110中的导体120。图2中的两个导体120可以分别是正极终端和负极终端。太阳能电池板100还包括与导体电连接的导电的连接件(图2中未示出)，该连接件用于与另一个太阳能电池板的导体或连接件连接，以使得所述太阳能电池板电连接并且机械连接至所述另一个太阳能电池板。

图3示出了连接件的一个优选实施方式。其中，连接件是导电的磁体130。磁体130由强磁性材料制成。导体120由能够被磁体吸引的铁磁体构成，例如钢。在两个太阳能电池板叠置时，磁体130用于通过磁力吸引与另一个太阳能电池板的导体或连接件连接。图4示出了多个堆叠的太阳能电池板的局部视图。

导体120在端部处设有凹部121，以用于接收连接件。凹部121具有与磁体130的形状互补的形状，并且可以通过从导体120的表面上方或下方移除材料来制成。连接件被接收在所述凹部121中，并且在该处与导体120电连接。

图3中示出的磁体130呈薄的圆柱形。然而可以理解的是，磁体130也可以呈其他适当的形状。并且替代地，太阳能电池板之间的连接也可以借助于螺钉螺孔、螺母螺栓、弹簧夹等实现。

根据本实施方式，太阳能电池板100的本体110是由不导电材料制成的大致矩形的层合板，导体120具有薄的条带状结构。优选地，导体120沿着太阳能电池板的边缘、长度方向或宽度方向延伸。由此，相邻的太阳能电池板能够相对彼此沿长度方向或宽度方向滑动，直至一个太阳能电池板的连接件滑入另一个太阳能电池板的凹部121中。

本实施方式允许终端从每个太阳能电池板的前端或后端以并联或串联的方式电连接到相邻的太阳能电池板。磁体将两个太阳能电池板以导电连接和机械连接的形式进行桥接。这摆脱了所有在传统方案中需要用来连接太阳能电池板的外部电缆或扎带。并且还提供了牢固的机械连接。

这一平坦的设计形式提供了各个太阳能电池板彼此之间的便利的连接方式，其实现了各个太阳能电池板彼此之间的电连接。当连接件是导电的磁体130时，该连接方法同时实现了各个太阳能电池板彼此之间的电连接和机械连接。

太阳能电池板100可以通过对现有的太阳能电池板改造获得。现有的太阳能电池板可以具有一系列电连接的光伏太阳能电池，并且嵌入有二极管、电路等。太阳能电池板优选具有薄的半柔性的层合结构。

多个如上所述的太阳能电池板100可以构成太阳能电池板模块。多个太阳能电池板能够在收缩位置与展开位置之间移动，在所述收缩位置，相邻的太阳能电池板之间具有最大程度的重叠，而在所述展开位置，相邻的太阳能电池板之间具有最小程度的重叠或零重叠。

额外的机械弹簧夹可以被置于连接件磁体130上，以用于在大风环境或其他不利环境下提供更强的太阳能电池板的机械固定。

参见图5，其示出了用于支撑太阳能电池板模块的支架200。支架200包括伸缩杆210。伸缩杆210包括刚性连接至近端侧的太阳能电池板101的外部管211以及可相对外部管211滑动的内部管212。内部管212的一端容纳在外部管211内并且另一端固定在远端侧的太阳能电池板106上，以使得当内部管212通过滑动缩进外部管211中时太阳能电池板模块收缩，而当内部管212通过滑动伸出外部管211中时太阳能电池板模块伸展。图5示出的是处于完全伸展状态的太阳能电池板模块。

近端侧的太阳能电池板101上的终端为整个电池板阵列提供主要的电力输出。

内部管212可以是单件构件，也可以包括至少两个以可滑动地嵌套的方式设置的内部管构件。每一个内部管构件的外露的端部固定在一个太阳能电池板上。优选地，内部管构件的外露的端部固定在太阳能电池板的端部。

借助于高拉伸强度的塑料扎带，伸缩杆210的外部管211在两端被分别绑扎在太阳能电池板100的孔141和孔142(图2)处，并且内部管构件在一端被绑扎在太阳能电池板100的孔141处。然而可以理解的是，伸缩杆210也可以借助于其他固定装置被连接至太阳能电池板。

伸缩杆210可以具有圆形的横截面，内部管212的内部管构件可以具有圆形或X形的横截面形状。伸缩杆210允许通过拉动或推动末端的内部管构件来使得内部管构件在彼此内部伸出和缩回。

构成伸缩杆210的多个管沿长度方向稍微具有圆锥形，由此在一个处于内部的管接近其外部的相邻管的端部时，该内部的管将被牢固地止挡住。

本实施方式中设置了六个内部管构件和两个支架200。然而可以理解的是，其他数量也是可行的。

这样，除了近端侧的太阳能电池板101以外，其他太阳能电池板仅仅在后端被各个内部管构件保持和约束以不能横向位移，但却被允许随着伸缩杆210中各个内部管构件的伸缩而滑动和纵向位移。由此，多个太阳能电池板能够被堆叠以使得太阳能电池板模块呈收缩状态。收缩状态例如在运输或运动期间特别有利。相反，在需要最大发电量时，紧凑地堆叠排列的太阳能电池板可以伸展开来以提供大的展开表面积。此时，太阳能电池板的更多表面或全部表面暴露出来，以用于最大量地获取太阳能。

为了使得以上所述的太阳能电池板的伸展和收缩自动化地执行，支架200还包括致动器220。如图6和7所示，致动器220包括传动件221和螺旋弹簧222。螺旋弹簧222的一端刚性地固定在具有最小直径(即最远端侧)的内部管构件上。传动件221在其内部设有螺旋形空腔，该螺旋形空腔具有与螺旋弹簧222的几何形状相匹配的形状并且容纳螺旋弹簧222。螺旋弹簧222与该螺旋形空腔之间能够自由地产生相对旋转。螺旋弹簧222的长度至少比伸缩杆210所需的最大伸长量稍大。

当传动件221旋转时，螺旋弹簧222由于被刚性固定无法旋转，因此平移穿过传动件221，由此拉动或推动远端侧的太阳能电池板106，以使得太阳能电池板模块收缩或伸展。

支架200还包括刚性地固定在太阳能电池板模块上的套管223，螺旋弹簧222的另一端容纳在套管223中，并且螺旋弹簧222能够在套管223中滑动。随着传动件221的旋转，当螺旋弹簧222朝向套管223平移时，越来越多的螺旋弹簧222储存到套管223中，而当螺旋弹簧222远离套管223平移时，越来越多的螺旋弹簧222离开套管223。如图7所示，套管223包括靠近传动件221设置的U形段2231以及与该U形段2231连接的储存段2232。

支架200还包括设置在传动件221与套管223之间的引导件224，其用于引导平移穿过传动件221的螺旋弹簧222的运动方向。引导件224可以是一个短钉，其直径小于或等于螺旋弹簧222的内径。螺旋弹簧222套在引导件224外进行平移。

传动件221设置在伸缩杆210的外部管211与内部管212相反的一端。从远端到近端，螺旋弹簧222依次穿过伸缩杆210、穿过传动件221、经过引导件224、进入套管223中。

在本实施方式中，传动由简单的蜗轮蜗杆组件实现。具体来说，传动件221是蜗轮，并且支架200还配备有驱动该蜗轮旋转的蜗杆225(图7)。蜗杆225例如被电机(未示出)驱动旋转。该电机可以由太阳能电池板模块供电。可以理解的是，也可以采用其他传动形式以及其他动力源。

根据本实用新型的太阳能电池板模块与伸缩杆的设计提供了克服光伏系统的固有较低能量密度的问题的一种方式。甚至当光伏电池技术变得更先进、更有效且更便宜时，本实用新型的设计也将基本上保持不变。

如图1所示，根据本实用新型的太阳能电池板模块100及其支架200可以被安装在斜躺三轮车1的车体20上。斜躺三轮车1可以是电机驱动运转的电动斜躺三轮车1，电机由太阳能电池板模块100供电。

该斜躺三轮车1还可包括固定撑杆310和可动撑杆320。可动撑杆320是由多个嵌套的管构成伸缩杆，并且在底端铰接至斜躺三轮车1的框架而在顶端铰接至太阳能电池板模块的框架230。

斜躺三轮车1上安装有铰接的太阳能电池板模块。

图8和图9示出了根据本实用新型的斜躺三轮车1。如图所示，太阳能电池板通过枢轴被枢接到设置在两侧的固定撑杆310，固定撑杆310被刚性连接至车体20的框架上。在靠后的位置太阳能电池板也类似地被可动撑杆320支撑并且经由可动撑杆320连接至三轮车框架。从而当可动撑杆320被伸出或缩回时，其使得由车辆上方的太阳能电池板100、其支架200和框架230构成的整个组件以固定撑杆310与框架230连接的枢轴为支点发生倾斜。

这一机构允许高架的太阳能电池板的前侧向上倾斜以便于使用者进入或离开三轮车(图9)。另一方面，出于空气动力效率、稳定性、更高速度或风力状态的原因，这一机构也允许太阳能电池板的前侧向下倾斜(图8)。

可动撑杆320的伸缩可受遥控控制，以使其在行驶中非常易于操作。太阳能电池板与支架中大部分(使多个部件彼此连接的)连接装置优选是高拉伸强度塑料扎带。由此，在事故中车辆将吸收大量的冲击能量并发生变形，以使得使用者获得更多的保护。

根据本实用新型，光伏太阳能模块提供了满足交通工具的移动性能和其他电能需求的电力。优选地，太阳能电力辅助斜躺三轮车的运转。通过磁体或传统的机械连接件，例如螺钉、弹簧夹或螺母螺栓，各个电池板可以以导电连接的方式或以导电连接且机械连接的方式连接至彼此。电池板的堆叠和拆分可以通过自动或手动方式实现。

以上已经参考实施方式对本实用新型进行了描述，但需要指出的是，以上所述的实施方式均是示例性的，而不是限制性的。在以上所述的实施方式中描述的各个技术特征在不互相抵触的情况下可以任意地在不同的实施方式中结合和使用。并且本领域技术人员可以认识到，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以作出多种变化，这些变化都应被涵盖在本实用新型的范围之内。