一种可替换光伏模块的金属墙板架构及其使用方法

文档序号:41614760发布日期:2025-04-11 18:15阅读:35来源:国知局

本发明涉及建筑材料,尤其涉及一种可替换光伏模块的金属墙板架构及其使用方法。


背景技术:

1、随着可再生能源的广泛应用,光伏发电作为一种清洁、可持续的能源获取方式,在建筑领域的融合愈发深入,金属墙板结合光伏模块的设计应运而生。

2、然而,当前这类产品仍存在诸多亟待解决的问题:

3、传统的光伏一体化金属墙板,在光伏板出现故障、老化需要更换时,往往面临复杂且耗时的拆解流程。由于缺乏合理的内部结构设计,维修人员不得不拆除大量关联部件,不仅操作难度大,还极易对墙板整体结构造成损伤,增加额外维修成本,使得光伏板更换效率极为低下,严重影响光伏发电系统的持续稳定运行。

4、光伏板在工作过程中会持续产生热量,当热量积聚在金属墙板架构内部无法及时排出时,会导致光伏板的工作温度大幅升高。高温环境不仅会降低光伏电池的光电转换效率,缩短其使用寿命,现有的金属墙板架构大多未配备有效的散热机制,或是散热方式单一、调节能力差,难以适应不同工况与环境温度变化,无法保障光伏系统长期处于最佳工作状态。

5、在日常运维及使用场景下,现有光伏金属墙板架构对于顶盖开闭、散热调节等操作,多依赖人工手动完成。这不仅耗费人力与时间,还难以精准把控操作时机,例如无法及时依据温度变化开启散热装置,或是在更换光伏板时难以单人顺利完成一系列复杂动作,限制了整个光伏系统智能化管理与高效运维的发展。

6、综上所述,为克服上述缺陷,急需研发一种既能实现光伏板便捷替换,又具备高效散热能力且自动化程度高的可替换光伏模块的金属墙板架构。


技术实现思路

1、本发明涉及一种可替换光伏模块的金属墙板架构,旨在解决光伏板更换不便以及墙板散热难题,提升光伏系统运行稳定性与维护便捷性

2、该发明包括有一个矩形中空状的框体,所述框体内部横向嵌设有光伏板,所述光伏板四角底部位置处均设有支撑角板,所述支撑角板均固定于框体的内壁,所述光伏板底部两端中间位置处均设有第一电推杆,所述第一电推杆顶部轴端均与光伏板底部相抵接,所述框体顶部铰接有顶盖,所述顶盖一端设有转轴,所述转轴与框体互相铰接,所述转轴两端均设有用于控制顶盖自动翻转开闭的联动开关组件,所述顶盖远离转轴一端设有用于固定顶盖位置的联动锁止组件,所述联动开关组件包括有套设于转轴两端的齿轮,所述齿轮一侧均竖向啮合有齿条,所述齿条底部设有同一第一连接杆,所述第一连接杆底部中心设有拉杆,所述拉杆下部滑动贯穿于框体侧壁且延伸至框体内部,所述框体内侧壁靠近拉杆尾端一侧设有支架,所述支架顶部铰接有连杆,所述连杆远离框体一端设有顶杆,所述顶杆与第一电推杆的输出轴相连接,所述联动锁止组件包括有横向设于顶盖远离转轴一端顶部的锁止扣,所述锁止扣端部竖向设有竖杆,所述竖杆底端横向设有受压杆,所述受压杆横向滑动贯穿于框体外侧壁且延伸至框体内部,所述受压杆端部斜面滑动抵接有楔块,所述楔块与相邻的第一电推杆输出轴相连接,所述框体两端设有用于散热的散热组件。

3、进一步的,散热组件包括有铰接于框体两端侧壁的多个挡风板,所述挡风板底部均铰接有连接架,相邻一侧的所述连接架顶端均铰接有同一铰接架,相邻一侧的所述铰接架底部设有同一第二连接杆,所述第二连接杆底部均设有第二电推杆。

4、进一步的,楔块靠近受压杆一端上部开设有用于与受压杆端部斜面互相作用的挤压斜面,所述挤压斜面下部位置处为缓冲直面,所述缓冲直面用于与受压杆端部滑动抵接。

5、进一步的,框体与拉杆相交位置处开设有滑槽,所述拉杆滑动插设于滑槽内部。

6、进一步的,框体靠近锁止扣一侧设有门形架,所述门形架内壁设有压缩弹簧,所述压缩弹簧与竖杆的侧壁相抵接。

7、进一步的,框体内壁设有温度传感器。

8、进一步的,滑槽内部设有用于控制拉杆上升复位的弹簧结构。

9、进一步的,金属墙板架构还包括自动控制模块,所述自动控制模块包括控制器,所述控制器分别与温度传感器、第一电推杆、第二电推杆电连接;所述温度传感器用于实时监测框体内部温度,并将温度信号传输给控制器,当所测温度值超出预设阈值时,控制器向第二电推杆发送启动指令,驱动第二电推杆伸长或收缩,以调节挡风板的开合角度实现散热;当接收到更换光伏板的操作指令时,控制器按序向两个第一电推杆发送驱动信号,先驱动与楔块相连的第一电推杆动作,解锁顶盖的联动锁止组件,再驱动与顶杆相连的第一电推杆动作,开启顶盖的联动开关组件,完成光伏板更换前的顶盖开启操作,在光伏板安装完成后,控制器反向驱动第一电推杆,依序完成顶盖关闭及锁止操作。

10、可替换光伏模块的金属墙板架构,该金属墙板架构的使用方法包括以下步骤:

11、s1、更换光伏板时,向自动控制模块输入更换指令,自动控制模块控制第一电推杆启动,与楔块连接的第一电推杆先运行,楔块随其输出轴向上运动,利用挤压斜面挤压受压杆,使受压杆带动锁止扣水平滑动,解锁顶盖;随后,与顶杆连接的第一电推杆运行,顶杆推动连杆一端下降,连杆另一端下压拉杆,拉杆经第一连接杆带动齿条下降,齿条驱动齿轮转动,带动顶盖绕转轴翻转打开,与此同时,光伏板在其余第一电推杆作用下运动至框体外部,将旧光伏板取下更换新的光伏板;

12、s2、安装光伏板时,自动控制模块控制第一电推杆反向运动,先驱动顶盖绕转轴翻转关闭,关闭过程中,门形架内的压缩弹簧推动竖杆,带动锁止扣复位,将顶盖固定;

13、s3、散热时,温度传感器实时监测框体内部温度,当监测到温度超出预设阈值,自动控制模块控制第二电推杆启动,第二电推杆伸长或收缩,通过第二连接杆带动铰接架上升或下降,铰接架带动连接架转动,连接架驱动挡风板绕其与框体的铰接点转动,实现框体内部热气流外泄,降低内部温度。

14、框体与光伏板:核心部分包含矩形中空状的框体,光伏板横向嵌设于框体内部。在光伏板四角底部,均固定有支撑角板,这些支撑角板与框体内壁紧密相连,为光伏板提供稳固支撑。此外,光伏板底部两端中间位置还设置有第一电推杆,其顶部轴端抵接着光伏板底部,在光伏板移动操作中发挥关键作用。

15、顶盖及相关组件:框体顶部通过转轴铰接有顶盖,转轴两端配置联动开关组件用于控制顶盖自动翻转开闭。该组件含套于转轴的齿轮,齿轮与竖向的齿条啮合,齿条经第一连接杆、拉杆与框体内部连杆、顶杆相连,顶杆又与第一电推杆输出轴连接。在顶盖远离转轴一端设有联动锁止组件,由锁止扣、竖杆、受压杆、楔块构成,楔块和第一电推杆输出轴相接,通过各部件协同,精准控制顶盖锁定与解锁状态。

16、散热组件:框体两端设置散热组件,由多个铰接在框体侧壁的挡风板、连接架、铰接架、第二连接杆以及第二电推杆组成。挡风板可在第二电推杆驱动下转动,实现框体内部与外界的通风散热。

17、本发明的有益效果:

18、1.独特的联动开关与锁止组件设计,配合电推杆,让光伏板更换操作简单高效,无需复杂工具与繁琐流程,降低运维成本与时间成本。

19、2.温度传感器搭配散热组件及自动控制模块,实现智能感知与调控温度,避免光伏板因高温出现发电效率降低、寿命缩短等问题,保障系统稳定发电。

20、3.各组件巧妙集成于金属墙板架构内,不额外占据过多空间,维持建筑外立面整洁美观,又完整赋予光伏功能与维护便利性。

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