一种可自动调节顶盖的太阳能多功能配电箱的制作方法

本实用新型涉及电力设备技术领域，具体是指一种可自动调节顶盖的太阳能多功能配电箱。

背景技术：

配电箱是按电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备集中组装，对用电设备进行可控的配电作业，并对线路的短路、过载和漏电起到保护作用的封闭或半封闭金属柜。由于箱体内装设有断路器、电容器等电气元件，合格的配电箱需具有防雨功能。

防水等级分为8个等级，分别为IPX1~IPX8，严酷等级依次提高。户外配电箱的防水等级一般在IPX3级。一般市场上常规的户外配电柜的防雨措施通常为在机柜顶部增加一个防雨的帽檐型顶盖。在机柜柜体与柜门处粘贴防水胶条，起到防雨效果。

综上，常规户外配电柜的结构形式在一般情况下具有较好防水效果，但防水效果仅限于雨量、风量较小和配电柜门处于关闭状态时。当大风和暴雨造成非常恶劣的情况时，固定位置的防雨顶盖不能保证全风况、全雨况下的防雨效果，尤其是在操作人员打开配电箱进行维修作业的时候。此时，雨水会进入柜体内部，导致设备间、设备与操作人员间发生短路和触电危险，严重危及操作人员人身安全。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足之处，本实用新型提供了一种可自动调节顶盖的太阳能多功能配电箱，其充分利用可再生能源太阳能，以太阳能电池板作为顶盖，晴天模式时调节顶盖为太阳能的最佳光照倾角，同时起到遮挡光照防止变电箱过热的作用；雨天模式时利用太阳能电池供电，使用传感器追踪雨水角度，最大限度遮挡雨水，使操作人员能够在雨天时打开配电箱进行维修作业，其具有充分利用可再生能源太阳能、防雨效果突出等特点。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：

一种可自动调节顶盖的太阳能多功能配电箱，其特征在于：包括矩形箱体和控制器，所述矩形箱体前面设有对开的箱门，矩形箱体顶部设有顶盖，所述顶盖与矩形箱体顶部通过转轴相连，所述矩形箱体上设有与转轴相连的伺服电机，通过伺服电机可带动转轴和顶盖旋转；所述顶盖上设有太阳能发电模块和雨水角度测量模块，所述太阳能发电模块包括太阳能电池板、太阳能储能电池和向日倾角跟踪装置，所述太阳能电池板所发电量储存在太阳能储能电池内，所述向日倾角跟踪装置测得太阳光照倾角数据传递给控制器；所述雨水角度测量模块测量下雨时雨水下落角度并将数据传递给控制器，所述控制器通过控制伺服电机的运转来控制顶盖的倾角。

作为改进，所述雨水角度测量模块为微型力学传感器。

作为改进，所述伺服电机与转轴通过齿轮传动相连。

与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：

1、本实用新型通过在传统固定的变电箱防雨顶盖中加入由太阳能发电模块、最佳光照倾角控制模块、雨水角度测量模块、顶盖角度调节机构和控制器等模块组成的控制系统，起到晴天自动发电及遮阳、雨天自动防雨的作用。

2、本实用新型太阳能发电过程在正常运行中完成，实现了电能的自产自销，不需采用额外的电能供电。

3、本装置的顶盖的角度以一定的测量和控制周期随着雨水和风的方向调整，可最大程度下保护配电箱没有雨水进入。

4、本实用新型具有两种模式：晴天模式时调节顶盖为太阳能的最佳光照倾角，同时起到遮挡光照防止变电箱过热的作用；雨天模式时利用太阳能电池供电，使用微型力学传感器追踪雨水角度，最大限度遮挡雨水，使操作人员能够在雨天时打开配电箱进行维修作业，其具有充分利用可再生能源太阳能、防雨效果突出等特点。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是本实用新型顶盖与矩形箱体连接示意图。

图3是本实用新型配电箱太阳能顶盖控制系统的原理示意图。

1-矩形箱体，2-箱门，3-太阳能电池板，4-顶盖，5-太阳能储能电池，6-向日倾角跟踪装置，7-微型力学传感器，8-伺服电机，9-齿轮，10-转轴，11-单刀双掷开关。

具体实施方式

参见图1和图2，一种可自动调节顶盖的太阳能多功能配电箱，包括矩形箱体1和控制器，所述矩形箱体1前面设有对开的箱门2，矩形箱体1顶部设有顶盖4，所述顶盖4与矩形箱体1顶部通过转轴10相连，所述矩形箱体1上设有与转轴10相连的伺服电机8，通过伺服电机可带动转轴10和顶盖4旋转；所述顶盖4上设有太阳能发电模块和雨水角度测量模块，所述太阳能发电模块包括太阳能电池板3、太阳能储能电池5和向日倾角跟踪装置6，所述太阳能电池板3所发电量储存在太阳能储能电池5内，所述向日倾角跟踪装置6测得太阳光照倾角数据传递给控制器；所述雨水角度测量模块测量下雨时雨水下落角度并将数据传递给控制器，所述控制器通过控制伺服电机8的运转来控制顶盖4的倾角。

所述雨水角度测量模块为微型力学传感器7。

所述伺服电机8与转轴10通过齿轮9传动相连。

所述太阳能储能电池5与雨水角度测量模块和伺服电机8由电气回路相连供电，所述向日倾角跟踪装置6、雨水角度测量模块由一单刀双掷开关11与太阳能发电模块相连。

无雨的天气下，微型力学传感器7测得传感器测量平面压力为0，控制器控制本装置进入晴天模式，单刀双掷开关11将向日倾角跟踪装置6支路连通，控制器根据向日倾角跟踪装置6测得数据控制伺服电机8带动顶盖4转动至最佳光照倾角时的角度，此时太阳能电池板3发电量最大，并且带动顶盖4对矩形箱体1遮挡阳光效果最好，避免配电柜因阳光直射发热对内部电气设备造成损害。

雨水天气下，微型力学传感器7测得传感器测量平面压力不为0，通过控制器控制伺服电机8驱动顶盖4转动直到微型力学传感器7测得压力最大，由于雨水和风在与传感器测量平面垂直时对该平面产生的压力最大，因此顶盖4此时角度为顶盖4能够遮住的最大雨量的位置。顶盖4的角度以一定的测量和控制周期随着雨水和风的方向调整，可最大程度下保护配电箱没有雨水进入。本装置所有控制和运转的电能由太阳能储能电池5供电，因此不需要提供额外的电能就完成配电箱顶盖的可自动调节，相对于普通固定遮雨顶盖具有更好的防雨效果。

以上所述为本实用新型的最佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍落入本实用新型的保护范围内。