一种太阳能光伏板与建筑屋顶的连接结构的制作方法

本发明涉及一种绿色建筑，尤其是涉及一种太阳能光伏板与建筑屋顶的连接结构。

背景技术：

1、现有屋顶太阳能光伏板发电能力有限无法满足房屋使用的需求时，在不增加房顶铺设面积的同时，如何可以充分利用有限屋顶区域，并且同时不影响其外观。

2、除此之外，光伏发电板最怕的是温度过高和积尘等不良因素的影响。

3、光伏发电板需要阳光才能正常发电，但如果太阳光太强，导致温度过高，光伏发电板会出现温度过高和功率不足的情况。此时，光伏发电板需要降温后，才能恢复正常。因此，在设计、安装光伏发电板时，要注意降温措施。

4、光伏发电板表面的积尘和污染物也会影响效益。如果积尘太多，不仅会影响发电效率，而且还可能形成遮挡，导致光伏发电板越来越难以正常发电。因此，光伏发电板的常规维护和清洁非常重要，可以采用洁净水清洗或其它专业清洗工具，避免使用硬物刮擦。

技术实现思路

1、本发明设计了一种太阳能光伏板与建筑屋顶的连接结构，其解决的技术问题现有屋顶太阳能光伏板发电能力有限无法满足房屋使用的需求时，在不增加房顶铺设面积的同时，如何可以充分利用有限屋顶区域，并且同时不影响其外观。

2、为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：

3、一种太阳能光伏板与建筑屋顶的连接结构，在房顶上铺设太阳能光伏板，太阳能光伏板由第一移动光伏板和第二移动光伏板组成，其特征在于：第一移动光伏板和第二移动光伏板在第一驱动装置作用下反向移动开启两者下方的隐藏空间，隐藏空间中的第一升降光伏板和第二升降光伏板在第二驱动装置作用下抬升增加太阳能电池板的发电能力或倾斜对第一移动光伏板或第二移动光伏板产生阴影或遮挡，从而降低第一移动光伏板或第二移动光伏板的温度。

4、优选地，第一驱动装置包括第一上齿条板、第一齿轮以及第一下齿条板，第一上齿条板的顶部连接第一移动光伏板，第一上齿条板的齿条朝下并且与第一齿轮啮合，第一下齿条板上表面连接第一升降光伏板，第一下齿条板的齿条朝上也与第一齿轮啮合；

5、第二驱动装置包括第二上齿条板、第二齿轮以及第二下齿条板，第二上齿条板的顶部连接第二移动光伏板，第二上齿条板的齿条朝下并且与第二齿轮啮合，第二下齿条板上表面连接第二升降光伏板，第二下齿条板的齿条朝上也与第二齿轮啮合；

6、第一齿轮和第二齿轮反向转动能够使得第一移动光伏板和第二移动光伏板分离或靠近。

7、优选地，第二驱动装置为第一气缸和第二气缸，第一气缸安装在第一下齿条板底部，第一气缸杆穿过第一下齿条板与第一升降光伏板边缘连接；第二气缸安装在第二下齿条板底部，第二气缸杆穿过第二下齿条板与第二升降光伏板边缘连接。

8、优选地，第一升降光伏板边缘设有第一连接片和第二连接片，柱轴穿过第一气缸杆上的通孔后两端分别与第一连接片和第二连接片连接，柱轴使得第一升降光伏板在移动过程中与第一气缸杆的夹角发生改变；第二升降光伏板边缘设有第一连接片和第二连接片，柱轴穿过第二气缸杆上的通孔后两端分别与第一连接片和第二连接片连接，柱轴使得第二升降光伏板在移动过程中与第二气缸杆的夹角发生改变。

9、优选地，第一升降光伏板和第二升降光伏板通过固定件连接成一体件，固定件包括连接孔槽和连接柱，连接孔槽设置在第一升降光伏板上，连接柱设置在第二升降光伏板上，连接柱插入连接孔槽使得第一升降光伏板和第二升降光伏板形成一体件。

10、优选地，第二驱动装置作用第一升降光伏板和第二升降光伏板抬升至第一移动光伏板和第二移动光伏板相同高度，从而增加整个太阳能光伏板的发电面积。

11、优选地，第一齿轮和第二齿轮通过一个电机实现反向同步旋转；传动结构如下：两个第一齿轮之间连接第一转轴，每个第一齿轮夹持在第一上齿条板的齿条和第一下齿条板的齿条之间，第一转轴的端部还连接第一从动带轮，第一从动带轮通过皮带与第一驱动带轮连接，第一驱动带轮与电机的转子直接或间接连接；两个第二齿轮之间连接第二转轴，每个第二齿轮夹持在第二上齿条板的齿条和第二下齿条板的齿条之间，第二转轴的端部还连接第二从动齿轮，第二从动齿轮与第二驱动齿轮进行啮合，第二驱动齿轮也与电机的转子直接或间接连接。

12、优选地，第一转轴下方与第一下齿条板上方的空间为第一升降光伏板通行空间，第一转轴上设有第一毛刷能够对第一升降光伏板表面的积尘和污染物进行清理；

13、第二转轴下方与第二下齿条板上方的空间为第二升降光伏板通行空间，第二转轴上设有第二毛刷能够对第二升降光伏板表面的积尘和污染物进行清理。

14、优选地，还包括控制单元和电池，控制单元监测电池电量，按照当下太阳能光伏板给电池的充电效率计算出日落前是否能够给电池充满，如果不能则驱动第一升降光伏板和第二升降光伏板抬升至第一移动光伏板和第二移动光伏板相同高度，从而增加太阳能光伏板的发电能力；否则，无需驱动第一升降光伏板和第二升降光伏板抬升参与发电。

15、优选地，还包括温度传感器，控制单元和电池，控制单元监测电池电量，温度传感器监测第一移动光伏板或第二移动光伏板表面温度并且把监控数值发送至控制单元，当控制单元判断第一移动光伏板或第二移动光伏板表面温度超过阈值t，并且第一移动光伏板或第二移动光伏板输出功率不足时，控制单元启动第一驱动装置使得第一移动光伏板和第二移动光伏板反向移动开启两者下方的隐藏空间，控制单元再启动第二驱动装置使得第一升降光伏板和第二升降光伏板倾斜并且在对应的高温第一移动光伏板或高温第二移动光伏板上形成阴影或遮挡从而降温，同时第一升降光伏板和第二升降光伏板工作补充输出功率不足。

16、该太阳能光伏板与建筑屋顶的连接结构具有以下有益效果：

17、（1）本发明在有限的建筑物屋顶中隐藏太阳能光伏板，在需要时才自动伸出进行发电，在不需要使用时可以收纳到屋顶中，因此既维持了房屋屋顶原有形状，也可以确保太阳能光伏板的输出功率。

18、（2）本发明不仅仅可以通过升降光伏板增加电能的输出，而且也可以通过调整升降光伏板的倾斜角度从而对高温的移动光伏板进行遮挡进行有效降温，确保光伏电池板正常工作，并且功率输出达到要求。

19、（3）本发明还在转轴上安装毛刷，可以对光伏发电板表面的积尘和污染物进行有效去除，确保发电效率。

技术特征：

1.一种太阳能光伏板与建筑屋顶的连接结构，在房屋（1）的房顶上铺设太阳能光伏板（2），太阳能光伏板（2）由第一移动光伏板（21）和第二移动光伏板（22）组成，其特征在于：第一移动光伏板（21）和第二移动光伏板（22）在第一驱动装置作用下反向移动开启两者下方的隐藏空间（11），隐藏空间（11）中的第一升降光伏板（23）和第二升降光伏板（24）在第二驱动装置作用下抬升增加太阳能电池板的发电能力或倾斜对第一移动光伏板（21）或第二移动光伏板（22）产生阴影或遮挡，从而降低第一移动光伏板（21）或第二移动光伏板（22）的温度。

2.根据权利要求1所述的太阳能光伏板与建筑屋顶的连接结构，其特征在于：第一驱动装置包括第一上齿条板（31）、第一齿轮（32）以及第一下齿条板（33），第一上齿条板（31）的顶部连接第一移动光伏板（21），第一上齿条板（31）的齿条朝下并且与第一齿轮（32）啮合，第一下齿条板（33）上表面连接第一升降光伏板（23），第一下齿条板（33）的齿条朝上也与第一齿轮（32）啮合；

3.根据权利要求2所述的太阳能光伏板与建筑屋顶的连接结构，其特征在于：第二驱动装置为第一气缸（34）和第二气缸（44），第一气缸（34）安装在第一下齿条板（33）底部，第一气缸杆（341）穿过第一下齿条板（33）与第一升降光伏板（23）边缘连接；第二气缸（44）安装在第二下齿条板（43）底部，第二气缸杆（441）穿过第二下齿条板（43）与第二升降光伏板（43）边缘连接。

4.根据权利要求3所述的太阳能光伏板与建筑屋顶的连接结构，其特征在于：第一升降光伏板（23）边缘设有第一连接片（51）和第二连接片（52），柱轴（53）穿过第一气缸杆（341）上的通孔后两端分别与第一连接片（51）和第二连接片（52）连接，柱轴（53）使得第一升降光伏板（23）在移动过程中与第一气缸杆（341）的夹角发生改变；第二升降光伏板（24）边缘设有第一连接片（51）和第二连接片（52），柱轴（53）穿过第二气缸杆（441）上的通孔后两端分别与第一连接片（51）和第二连接片（52）连接，柱轴（53）使得第二升降光伏板（24）在移动过程中与第二气缸杆（441）的夹角发生改变。

5.根据权利要求4所述的太阳能光伏板与建筑屋顶的连接结构，其特征在于：第一升降光伏板（23）和第二升降光伏板（24）通过固定件连接成一体件，固定件包括连接孔槽（231）和连接柱（241），连接孔槽（231）设置在第一升降光伏板（23）上，连接柱（241）设置在第二升降光伏板（24）上，连接柱（241）插入连接孔槽（231）使得第一升降光伏板（23）和第二升降光伏板（24）形成一体件。

6.根据权利要求5所述的太阳能光伏板与建筑屋顶的连接结构，其特征在于：第二驱动装置作用第一升降光伏板（23）和第二升降光伏板（24）抬升至第一移动光伏板（21）和第二移动光伏板（22）相同高度，从而增加整个太阳能光伏板（2）的发电面积。

7.根据权利要求6所述的太阳能光伏板与建筑屋顶的连接结构，其特征在于：第一齿轮（32）和第二齿轮（42）通过一个电机（6）实现反向同步旋转；传动结构如下：两个第一齿轮（32）之间连接第一转轴（35），每个第一齿轮（32）夹持在第一上齿条板（31）的齿条和第一下齿条板的齿条之间，第一转轴（35）的端部还连接第一从动带轮（36），第一从动带轮（36）通过皮带（37）与第一驱动带轮（38）连接，第一驱动带轮（38）与电机（6）的转子直接或间接连接；两个第二齿轮（42）之间连接第二转轴（45），每个第二齿轮（42）夹持在第二上齿条板（41）的齿条和第二下齿条板的齿条之间，第二转轴（45）的端部还连接第二从动齿轮（46），第二从动齿轮（46）与第二驱动齿轮（47）进行啮合，第二驱动齿轮（47）也与电机（6）的转子直接或间接连接。

8.根据权利要求7所述的太阳能光伏板与建筑屋顶的连接结构，其特征在于：第一转轴（35）下方与第一下齿条板（33）上方的空间为第一升降光伏板（23）通行空间，第一转轴（35）上设有第一毛刷（351）能够对第一升降光伏板（23）表面的积尘和污染物进行清理；

9.根据权利要求7所述的太阳能光伏板与建筑屋顶的连接结构，其特征在于：还包括控制单元和电池，控制单元监测电池电量，按照当下太阳能光伏板给电池的充电效率计算出日落前是否能够给电池充满，如果不能则驱动第一升降光伏板（23）和第二升降光伏板（24）抬升至第一移动光伏板（21）和第二移动光伏板（22）相同高度，从而增加太阳能光伏板（2）的发电能力；否则，无需驱动第一升降光伏板（23）和第二升降光伏板（24）抬升参与发电。

10.根据权利要求7所述的太阳能光伏板与建筑屋顶的连接结构，其特征在于：还包括温度传感器，控制单元和电池，控制单元监测电池电量，温度传感器监测第一移动光伏板（21）或第二移动光伏板（22）表面温度并且把监控数值发送至控制单元，当控制单元判断第一移动光伏板（21）或第二移动光伏板（22）表面温度超过阈值t，并且第一移动光伏板（21）或第二移动光伏板（22）输出功率不足时，控制单元启动第一驱动装置使得第一移动光伏板（21）和第二移动光伏板（22）反向移动开启两者下方的隐藏空间（11），控制单元再启动第二驱动装置使得第一升降光伏板（23）和第二升降光伏板（24）倾斜并且在对应的高温第一移动光伏板（21）或高温第二移动光伏板（22）上形成阴影或遮挡从而降温，同时第一升降光伏板（23）和第二升降光伏板（24）工作补充输出功率不足。

技术总结
本发明涉及一种太阳能光伏板与建筑屋顶的连接结构，在房顶上铺设太阳能光伏板，太阳能光伏板由第一移动光伏板和第二移动光伏板组成，其特征在于：第一移动光伏板和第二移动光伏板在第一驱动装置作用下反向移动开启两者下方的隐藏空间，隐藏空间中的第一升降光伏板和第二升降光伏板在第二驱动装置作用下抬升增加太阳能电池板的发电能力或倾斜对第一移动光伏板或第二移动光伏板产生阴影或遮挡，从而降低第一移动光伏板或第二移动光伏板的温度。本发明在有限的建筑物屋顶中隐藏太阳能光伏板，在需要时才自动伸出进行发电，在不需要使用时可以收纳到屋顶中，因此既维持了房屋屋顶原有形状，也可以确保太阳能光伏板的输出功率。

技术研发人员：惠荣启,赵宗海
受保护的技术使用者：山东宏大建设集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6