本實(shí)用新型涉及折疊式遮陽(yáng)傘領(lǐng)域，具體涉及一種可折疊式太陽(yáng)能休息站。

背景技術(shù)：

近些年來(lái)我國(guó)在“973”和“863”等重大項(xiàng)目中，將太陽(yáng)能電池的研究和發(fā)展放到了非常關(guān)鍵的位置。在我國(guó)的國(guó)家“十五”科技攻關(guān)計(jì)劃中重點(diǎn)提出對(duì)光伏技術(shù)項(xiàng)目的研究都有重大安排。從2003年起，我國(guó)太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)加快，估計(jì)在近期還會(huì)有新的研究成果出現(xiàn)，我國(guó)太陽(yáng)能電池工業(yè)正進(jìn)入了一個(gè)快速發(fā)展階段。目前我國(guó)重點(diǎn)研究目標(biāo)是對(duì)薄膜硅基太陽(yáng)能電池的研究與應(yīng)用，正大力發(fā)展太陽(yáng)能電池發(fā)電計(jì)劃，所以，未來(lái)我國(guó)的主要能源將由化石燃料逐步轉(zhuǎn)變成清潔的太陽(yáng)能。

在國(guó)外，一名在沃達(dá)豐工作的華裔Dr Tong博士發(fā)明了一種傘，可以用太陽(yáng)能給手機(jī)充電，能在一定程度上彎折的柔性太陽(yáng)能電池板是這個(gè)發(fā)明的核心。把它貼在傘面頂上，它將不僅僅能為人們遮陽(yáng)，還能為人們提供電能。裝置上的十二塊柔性太陽(yáng)能電池板會(huì)把獲得的電能儲(chǔ)存在傘柄內(nèi)的蓄電池中，將手機(jī)電量充滿只需三個(gè)小時(shí)。

基于國(guó)內(nèi)外研究的現(xiàn)狀，我們發(fā)現(xiàn)目前關(guān)于將裝置設(shè)計(jì)成小型遮陽(yáng)傘的形式存在一個(gè)很大的缺陷，就是每天吸收太陽(yáng)能的時(shí)間有限，便攜式遮陽(yáng)傘每天使用的時(shí)間一般不超過(guò)兩個(gè)小時(shí)，儲(chǔ)存的能量有限，而且?guī)в酗L(fēng)扇和電池板會(huì)在一定程度上增加傘的重量，不適合人們隨身攜帶。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服所述不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種可折疊式太陽(yáng)能休息站，節(jié)約空間，方便折疊，具有夜晚照明的功能，方便供電。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種可折疊式太陽(yáng)能休息站，包括傘面、傘柄、折疊式傘骨架，所述傘面外表面設(shè)有柔性太陽(yáng)能電池板，所述傘柄頂部位于傘面與折疊式傘骨架之間設(shè)有風(fēng)扇，風(fēng)扇包括風(fēng)扇電機(jī)、葉片，所述傘柄底部設(shè)有底座，底座內(nèi)設(shè)有蓄電池，所述柔性太陽(yáng)能電池板通過(guò)充電控制模塊與蓄電池電連接，所述蓄電池通過(guò)升降壓電路、電源開關(guān)與負(fù)載電連接。

進(jìn)一步，所述的充電控制模塊設(shè)為恒流充電電路，所述升降壓電路選用升壓和降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器。

進(jìn)一步，所述負(fù)載設(shè)為風(fēng)扇電機(jī)、LED燈、電子表、USB輸出口，所述蓄電池與USB輸入口電連接。

進(jìn)一步，所述底座四周均勻設(shè)有多個(gè)支撐桿，支撐桿上設(shè)有座椅。

進(jìn)一步，所述柔性太陽(yáng)能電池板上表面封裝有一層密封的塑料薄膜，使得此裝置在雨天仍舊可以放置在室外，而不使電池板收到損害。

進(jìn)一步，所述風(fēng)扇電機(jī)包括上端蓋、定子、上端密封圈、轉(zhuǎn)子、外殼、下端密封圈、下端蓋，其中定子設(shè)為中心軸，定子固定在傘柄上，轉(zhuǎn)子套接在定子外，所述轉(zhuǎn)子與外殼、下端蓋相連接。

進(jìn)一步，所述定子套接固定在傘柄上。

進(jìn)一步，所述葉片與風(fēng)扇電機(jī)的外殼鉸鏈連接。

進(jìn)一步，所述葉片采用柔性葉片。

進(jìn)一步，所述風(fēng)扇電機(jī)與單片機(jī)電連接，單片機(jī)與溫度傳感器電連接。

本實(shí)用新型具有以下有益效果：白天能夠遮風(fēng)擋雨，有光照時(shí)，能夠發(fā)電存儲(chǔ)，具有夜晚照明的功能，可以帶動(dòng)風(fēng)扇，進(jìn)行降溫，還可對(duì)外接的電子設(shè)備進(jìn)行供電，同時(shí)當(dāng)蓄電池電量不足時(shí)，通過(guò)USB插口也可外接電源對(duì)蓄電池充電，從而保證全天候的供電，根據(jù)此裝置應(yīng)用場(chǎng)合的不同，可根據(jù)需要增加或削減其中的功能設(shè)備，從而使太陽(yáng)能休息站具有更大的推廣價(jià)值。

其應(yīng)用價(jià)值：交警執(zhí)勤：在交警工作時(shí)既可為其遮擋陽(yáng)光，又能提供換崗和休息的場(chǎng)所；路邊乘涼：可將此裝置安置在路邊，為來(lái)往的行人提供一個(gè)臨時(shí)休息的場(chǎng)所，或?yàn)槠潆娮釉O(shè)備進(jìn)行充電；公園：公園散步的人很多，但是在夏季，尤其是中午或者下午，由于太陽(yáng)太毒溫度太高為人們出行帶來(lái)極大不便。此裝置既能乘涼又可吹風(fēng)，有效解決了此類問(wèn)題；公共娛樂(lè)場(chǎng)所：將此裝置安裝在燒烤攤、咖啡廳和海邊度假村等地方，白天可用來(lái)遮陽(yáng)，夜晚可利用白天儲(chǔ)存的電能進(jìn)行照明，節(jié)約大量能源。

經(jīng)濟(jì)效益：通過(guò)查詢相關(guān)資料，太陽(yáng)光照射在地上的能量平均為1000W每平方米，休息站的直徑按照2.4米計(jì)算，假設(shè)太陽(yáng)能電池板的轉(zhuǎn)換效率是15％，一天可以光照八個(gè)小時(shí)，這樣計(jì)算一個(gè)休息站一天可以節(jié)約的電能是5.43kwh。就濟(jì)南城市而言，一年光照280天，因此一個(gè)休息站一年節(jié)約的電能是1519.2576度，假設(shè)可以推廣的休息站數(shù)量是300個(gè)，那么一年節(jié)約的總電能是455777.28度。按照國(guó)家相關(guān)規(guī)定，每度電最低價(jià)格為0.5469元，因此一年節(jié)約的電能折合成人民幣約為24.9萬(wàn)元。一戶普通的人家假設(shè)每月用電150度，300套裝置節(jié)約的電能可供253戶人家使用一年。假設(shè)將此裝置推廣到全國(guó)范圍內(nèi)，假設(shè)一套裝置一年可以光照2000h，太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)換效率為15％，那么一個(gè)休息站一年節(jié)約的電能約是1357.17千瓦時(shí)。如果在全國(guó)推廣的休息站數(shù)量是60000個(gè)，那一年可以節(jié)約的電能是8143萬(wàn)千瓦時(shí)，折合成人民幣是4453.4萬(wàn)元，可供45239戶普通人家使用一年。

環(huán)境效益：相關(guān)資料顯示，一噸標(biāo)準(zhǔn)煤可以發(fā)三千千瓦時(shí)(3000度)的電，工業(yè)鍋爐每燃燒一噸標(biāo)準(zhǔn)煤就產(chǎn)生二氧化碳2.62噸，二氧化硫8.5千克，氮氧化物7.4公斤，因此燃煤鍋爐排放廢氣成為大氣的主要污染源之一。該休息站一年節(jié)約的電能相當(dāng)于27144噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減少二氧化碳排放量71117.28噸，減少二氧化硫排放230.724噸，減少氮氧化物200.86噸。一棵普通樹木平均吸收二氧化碳約為5023克/天，這相當(dāng)于在全國(guó)范圍內(nèi)種植38790棵樹。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型的電動(dòng)機(jī)定子結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實(shí)用新型的扇體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本實(shí)用新型的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本實(shí)用新型的電路元件圖。

圖7為本實(shí)用新型的充電控制模塊的電路圖。

圖中1傘面，11LED燈，2風(fēng)扇電機(jī)，21葉片，22上端蓋，23定子，24上端密封圈，25下端密封圈，26轉(zhuǎn)子，27下端蓋，28外殼，3傘柄，31折疊式傘骨架，32電源開關(guān)，4座椅，41支撐桿，42USB輸出口，5底座。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

如圖1至圖7所示的一種可折疊式太陽(yáng)能休息站，包括傘面1、傘柄3、折疊式傘骨架31，所述傘面1外表面設(shè)有柔性太陽(yáng)能電池板，所述傘柄3頂部位于傘面1與折疊式傘骨架31之間設(shè)有風(fēng)扇，風(fēng)扇包括風(fēng)扇電機(jī)2、葉片21，所述傘柄3底部設(shè)有底座5，底座5內(nèi)設(shè)有蓄電池，所述柔性太陽(yáng)能電池板通過(guò)充電控制模塊與蓄電池電連接，所述蓄電池通過(guò)升降壓電路、電源開關(guān)與負(fù)載電連接；

其中，柔性太陽(yáng)能電池板，大大降低產(chǎn)品重量，與傳統(tǒng)的晶硅玻璃或滴膠板相比，同樣尺寸的太陽(yáng)能電池板重量只有傳統(tǒng)太陽(yáng)能板的五分之一，厚度只有傳統(tǒng)太陽(yáng)能板的三分之一，柔性超薄太陽(yáng)能電池板的應(yīng)用，使太陽(yáng)能電池可以附著在任何物體表面或者做成任意形狀；

所述升降壓電路選用升壓和降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器，它的工作原理是：DC/DC轉(zhuǎn)換器將輸出電壓通過(guò)分壓電阻與基準(zhǔn)電壓作比較，從而形成一個(gè)反饋；當(dāng)輸出電壓減小并低于基準(zhǔn)電壓，比較器輸出發(fā)生翻轉(zhuǎn)并觸發(fā)振蕩電路開始工作；振蕩電路輸出一個(gè)固定時(shí)間的脈沖，用于控制MOS管的導(dǎo)通，反之則MOS管將被截止；其中導(dǎo)通由振蕩器控制，而截止時(shí)間取決于負(fù)載；按這樣的方法，即可控制輸出電壓。

進(jìn)一步，所述的充電控制模塊設(shè)為恒流充電電路，見圖7，當(dāng)太陽(yáng)能光照射到柔性太陽(yáng)能電池板上，柔性太陽(yáng)能電池板產(chǎn)生電能，由于柔性太陽(yáng)能電池板產(chǎn)生的電流不穩(wěn)定，所以需要通過(guò)充電控制模塊才能穩(wěn)定、連續(xù)的給蓄電池充電；

圖7中，充電控制模塊中的開關(guān)器件T1是并聯(lián)在太陽(yáng)電池方陣的輸出端，當(dāng)蓄電池電壓大于“充滿切離電壓”時(shí)，開關(guān)器件T1導(dǎo)通，同時(shí)二極管D1截止，則太陽(yáng)電池方陣的輸出電流直接通過(guò)T1短路泄放，不再對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，從而保證蓄電池不會(huì)出現(xiàn)過(guò)充電，起到“過(guò)充電保護(hù)”作用；D1為防“反充電二極管”，只有當(dāng)太陽(yáng)電池方陣輸出電壓大于蓄電池電壓時(shí)，D1才能導(dǎo)通，反之D1截止，從而保證夜晚或陰雨天氣時(shí)不會(huì)出現(xiàn)蓄電池向太陽(yáng)電池方陣反向充電，起到“放反向充電保護(hù)”作用；開關(guān)器件T2為蓄電池放電開關(guān)，當(dāng)負(fù)載電流大于額定電流出現(xiàn)過(guò)載或負(fù)載短路時(shí)，T2關(guān)斷，起到“輸出過(guò)載保護(hù)”和“輸出短路保護(hù)”作用；同時(shí)，當(dāng)蓄電池電壓小于“過(guò)放電壓”時(shí)，T2也關(guān)斷，進(jìn)行“過(guò)放電保護(hù)”；D2為“防反接二極管”，當(dāng)蓄電池極性接反時(shí)，D2導(dǎo)通使蓄電池通過(guò)D2短路放電，產(chǎn)生很大電流快速將保險(xiǎn)絲BX燒斷，起到“防蓄電池反接保護(hù)”作用；檢測(cè)控制電路隨時(shí)對(duì)蓄電池電壓進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)電壓大于“充滿切離電壓”時(shí)使T1導(dǎo)通進(jìn)行“過(guò)充電保護(hù)”；當(dāng)電壓小于“過(guò)放電壓”時(shí)使T2關(guān)斷進(jìn)行“過(guò)放電保護(hù)”。

進(jìn)一步，所述負(fù)載設(shè)為風(fēng)扇電機(jī)2、LED燈11、電子表、USB輸出口42，當(dāng)蓄電池的電壓與風(fēng)扇電機(jī)2、LED燈11、電子表、USB輸出口42等負(fù)載的工作電壓不匹配時(shí)，蓄電池通過(guò)升降壓電路與負(fù)載電連接，便于負(fù)載使用；所述蓄電池與USB輸入口電連接，當(dāng)蓄電池電量不足時(shí)，可以通過(guò)USB輸入口與外接電源連接，對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，從而保證全天候的供電，為使用者提供方便。

進(jìn)一步，所述底座5四周均勻設(shè)有多個(gè)支撐桿41，支撐桿41上設(shè)有座椅4，方便使用者休息，支撐桿41設(shè)為3個(gè)、4個(gè)、6個(gè)等。

進(jìn)一步，所述柔性太陽(yáng)能電池板上表面封裝有一層密封的塑料薄膜，使得此裝置在雨天仍舊可以放置在室外，而不使電池板收到損害。

進(jìn)一步，所述風(fēng)扇電機(jī)2包括上端蓋22、定子23、上端密封圈24、轉(zhuǎn)子26、外殼28、下端密封圈25、下端蓋27，其中定子23設(shè)為中心軸，定子23固定在傘柄3上，轉(zhuǎn)子26套接在定子23外，所述轉(zhuǎn)子26與外殼28、下端蓋27相連接，當(dāng)風(fēng)扇電機(jī)2通電時(shí)，轉(zhuǎn)子26相對(duì)于定子23轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)轉(zhuǎn)子26帶動(dòng)外殼28轉(zhuǎn)動(dòng)，外殼28帶動(dòng)葉片21旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而產(chǎn)生風(fēng)力，為使用者進(jìn)行降溫。

進(jìn)一步，所述定子23套接固定在傘柄3上。

進(jìn)一步，所述葉片21與風(fēng)扇電機(jī)2的外殼28鉸鏈連接，在風(fēng)扇沒(méi)有工作時(shí)，葉片21就會(huì)因重力自然垂下，大大減小風(fēng)扇在傘中所占用的空間，方便傘面1的收攏，當(dāng)風(fēng)扇開始工作時(shí)，葉片21跟隨外殼28旋轉(zhuǎn)，使得葉片21受到一個(gè)離心力而張開。

進(jìn)一步，所述葉片21采用柔性葉片，在風(fēng)扇沒(méi)有工作時(shí)，葉片21可以因重力而自然垂下，大大減少風(fēng)扇在裝置中所占的空間，方便整體的收攏，當(dāng)風(fēng)扇開始工作時(shí)，葉片21跟隨外殼28旋轉(zhuǎn)，使得葉片21受到一個(gè)離心力而張開。

進(jìn)一步，所述風(fēng)扇電機(jī)2與單片機(jī)電連接，單片機(jī)與溫度傳感器電連接，所述溫度傳感器采用數(shù)字式的集成溫度傳感器DS18B20作為溫度檢測(cè)元件，由其檢測(cè)并直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)給單片機(jī)進(jìn)行處理；單片機(jī)作為控制元件，對(duì)溫度傳感器輸入的信號(hào)進(jìn)行處理，并輸出控制信號(hào)；經(jīng)過(guò)三極管信號(hào)放大電路來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的起停，也可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，由于數(shù)字式集成溫度傳感器DS18B20的高度集成化，大大降低了外接放大轉(zhuǎn)化等電路的誤差因數(shù)，溫度誤差變得很小，溫度分辨力極高。通過(guò)單片機(jī)技術(shù)，對(duì)風(fēng)扇進(jìn)行溫度檢測(cè)和控制，當(dāng)按下電源開關(guān)時(shí)，系統(tǒng)初始化默認(rèn)的設(shè)定溫度為25度，如果外界溫度高于設(shè)定溫度風(fēng)扇進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，如果外界溫度高于低于設(shè)定溫度則葉片21不轉(zhuǎn)動(dòng)?？梢栽O(shè)置所需的溫度，并同時(shí)顯示所設(shè)定的溫度，同時(shí)按加減鍵退出設(shè)定功能。溫度值在器件內(nèi)部轉(zhuǎn)化成數(shù)字量直接輸出，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)，又由于該溫度傳感器采用先進(jìn)的單總線技術(shù)，與單片機(jī)的接口變得非常簡(jiǎn)潔，抗干擾能力強(qiáng)，因此該方案具有可行性。

其電路元件的參數(shù)見下：

柔性太陽(yáng)能電池板：電壓：15V、電流：2A；

USB輸入口：電壓：5V、電流：1A

蓄電池：電壓12V、容量30AH；

風(fēng)扇電機(jī)：電壓15V、電流2A；

USB輸出口：電壓：5V、電流：1A；

LED燈：電壓：15V、功率：6W；

電子表：電壓：1.5V、電流：3uA。

具體尺寸及能量守恒計(jì)算：

1、休息站直徑為2.4米，即52寸：S裝置＝π×1.22m2≈4.52m²；

2、假設(shè)太陽(yáng)光照射在地上的能量平均為1000W每平方米，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換效率為15％，平均每日光照時(shí)間為7小時(shí)，那么一套裝置一天轉(zhuǎn)化的得到的電能為：W_{轉(zhuǎn)化}＝1000W×4.52m2×15％×7×3600S＝17091.648KJ；

3、電風(fēng)扇：假設(shè)電風(fēng)扇的額定功率為30W，夏季一天工作12小時(shí)，那一天消耗的電能為：W_{風(fēng)扇}＝30W×12×3600S＝1296KJ；

4、電子表：電子表在正常工作時(shí)，電流約為3μA，電壓為1.5V，每天工作24小時(shí)，因此電子表一天消耗的電能為：W_電子表＝1.5V×3μA×24×3600S＝0.39J；

5、LED燈：假設(shè)led燈的功率為6W，數(shù)量為兩個(gè)，工作時(shí)間為晚上18:00到24:00，共六個(gè)小時(shí)，那么一天消耗的電能為：W_燈＝12W×6×3600S×2＝518.4KJ；

6、因此一套裝置運(yùn)轉(zhuǎn)每天消耗的電能為：W_消耗＝W_{風(fēng)扇}+W_電子表+W_燈＝1814.79KJ；

因此每天儲(chǔ)存在蓄電池中可為使用者進(jìn)行充電的電能為：

W_儲(chǔ)存＝W_{轉(zhuǎn)化}-W_消耗＝17091.648KJ-1814.79KJ＝15276.86KJ＝4.24kwh。

本實(shí)用新型不局限于所述實(shí)施方式，任何人應(yīng)得知在本實(shí)用新型的啟示下作出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與本實(shí)用新型具有相同或相近的技術(shù)方案，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。

本實(shí)用新型未詳細(xì)描述的技術(shù)、形狀、構(gòu)造部分均為公知技術(shù)。