本发明公开了一种野外发电及饮用水生成装置，包括装置本体，装置本体上设置有控制系统以及分别与控制系统电性连接的光伏发电系统，电解水系统和燃料电池系统，光伏发电系统和电解水系统电性连接有蓄电池；通过采用上述技术方案，实现了野外供电以及电能储存，在蓄电池不够用时，储存的氢气和氧气实时驱动燃料电池供电，将不可持续能源转换为可持续能源，实现了在野外可饮用的纯净水的高效制取，集成度高，便于携带。通过设置光伏展开机构，来实现对光伏板进行展开和收纳；通过设置水平调节机构，来实现对光伏板展开的水平转动，结合太阳追踪传感器可使展开后的光伏板跟随阳光进行转动来保证受光面积，有效提高光伏系统的发电效率。
1.一种野外发电及饮用水生成装置,其特征在于,包括装置本体（1），所述装置本体（1）上设置有控制系统（2）以及分别与所述控制系统（2）电性连接的光伏发电系统（3），电解水系统（4）和电燃料电池系统（5），所述光伏发电系统（3）和所述电解水系统（4）电性连接有蓄电池（10），所述光伏发电系统（3）通过收集阳光发电，并存于所述蓄电池（10）中，所述蓄电池（10）支持所述电解水系统（4）电解自然环境中取得的水资源生成氢气和氧气，并储存在储存罐中；所述储存罐与所述电燃料电池系统（5）的氢气进气口和氧气进气口相连；所述电燃料电池系统（5）通过氢气燃烧发电并生成纯净水，发电所获得的电能输入所述蓄电池（10）中储存；
所述光伏发电系统（3）包括光伏板（31）、光伏展开机构（32）以及太阳追踪传感器（33），所述光伏板（31）铰接于所述装置本体（1）上，所述光伏展开机构（32）设于所述装置本体（1）内并与所述光伏板（31）连接，所述太阳追踪传感器（33）设于所述装置本体（1）上；
所述光伏展开机构（32）包括环形杆（321）和转动设于所述环形杆（321）上的转套（322），以及设于所述装置本体（1）内的电机一（323），所述光伏板（31）固定设于所述转套（322）上，所述环形杆（321）转动设于所述装置本体（1）内，所述环形杆（321）上沿周向均布间隔设有若干柱状凸起（324），所述转套（322）的内圈沿周向间隔设有螺旋槽（3221），所述环形杆（321）的内侧沿周向设有若干齿牙（325），所述电机一（323）设于所述装置本体（1）内，所述电机一（323）的输出端通过齿轮与所述齿牙（325）啮合传动，以使所述电机一（323）可驱动所述环形杆（321）在所述装置本体（1）内转动，从而使所述环形杆（321）上的所述柱状凸起（324）通过转动进入所述螺旋槽（3221）内，来使所述转套（322）带动所述光伏板（31）在所述环形杆（321）上转动。
2.根据权利要求1所述的野外发电及饮用水生成装置，其特征在于，所述储存罐包括氢气储存罐和氧气储存罐，所述氢气储存罐与所述氢气进气口连接，所述氧气储存罐与所述氧气进气口连接；所述氢气储存罐和所述氧气储存罐上均设有气压监测系统和泄压口。
3.根据权利要求1所述的野外发电及饮用水生成装置，其特征在于，所述装置本体（1）内还设有水平调节机构（6），所述水平调节机构（6）上设有用于推动所述转套（322）在所述环形杆（321）上滑动的推杆（61）。
4.根据权利要求3所述的野外发电及饮用水生成装置，其特征在于，所述水平调节机构（6）还包括转盘（62）、电机二（63）以及磁性锁一（64），所述电机二（63）设于所述装置本体（1）内中部，所述转盘（62）连接于所述电机二（63）的输出端，所述装置本体（1）内设有环形限位架（65），所述推杆（61）滑动设于所述环形限位架（65）上，所述磁性锁一（64）设于所述推杆（61）的一端，所述转盘（62）上设有插孔一（621），所述磁性锁一（64）上的插杆通过与所述插孔一（621）插接，来使所述电机二（63）可驱动所述推杆（61）带动所述转套（322）在所述环形杆（321）上水平滑动。
5.根据权利要求4所述的野外发电及饮用水生成装置，其特征在于，所述推杆（61）的另一端设有磁性锁二（66），所述转套（322）的外圈沿周向设有若干插孔二（3222），所述磁性锁二（66）上的插杆通过与所述插孔二（3222）插接，来将所述光伏板（31）锁紧于所述推杆（61）的端部。
6.根据权利要求4所述的野外发电及饮用水生成装置，其特征在于，所述推杆（61）上设有弧形限位片（611），所述弧形限位片（611）滑动贴合位于所述环形限位架（65）上。
7.根据权利要求5所述的野外发电及饮用水生成装置，其特征在于，所述推杆（61）的端部设有矩形限位架（612），所述矩形限位架（612）上设有用于与所述转套（322）转动套接的限位槽。
8.根据权利要求5所述的野外发电及饮用水生成装置，其特征在于，所述环形杆（321）为空心结构，所述环形杆（321）内设有推环（8），所述柱状凸起（324）的端部固定于所述推环（8）上，所述环形杆（321）底部设有电动伸缩杆（7），所述电动伸缩杆（7）的输出端与所述推环（8）底部连接，以使所述电动伸缩杆（7）通过所述推环（8）来推动所述柱状凸起（324）在所述环形杆（321）上进行伸缩运动。
一种野外发电及饮用水生成装置
技术领域
[0001] 本发明涉及发电制水技术领域，具体涉及一种野外发电及饮用水生成装置。
背景技术
[0002] 野外作战或者野外露营等项目都需要电能的及时供给和饮用水的支持。目前一般都采用柴油发电机或者蓄电池供电，而饮用水一般都是采用自带的饮用水。这种方式不仅携带不方便，而且耗费大量的人力物力成本，对于长期野外作战带来巨大的不便，为野外露营活动带来了不方便的体验感；同时，目前的供电和饮用水均是单独的设备，需要单独携带和使用，集成度低。
发明内容
[0003] 本发明的目的是针对上述技术中存在的不足之处，提出一种野外发电及饮用水生成装置，以解决上述传统野外供电设备和饮用水携带不方便和集成度不高的问题。
[0004] 本发明提供了一种野外发电及饮用水生成装置,包括装置本体，装置本体上设置有控制系统以及分别与控制系统电性连接的光伏发电系统，电解水系统和燃料电池系统，光伏发电系统和电解水系统电性连接有蓄电池，
[0005] 光伏发电系统通过收集阳光发电，并存于蓄电池中，蓄电池支持电解水系统电解自然环境中取得的水资源生成氢气和氧气，并储存在储存罐中；储存罐与燃料电池系统的氢气进气口和氧气进气口相连；燃料电池系统通过氢气燃烧发电并生成纯净水，发电所获得的电能输入蓄电池中储存。
[0006] 优选地，储存罐包括氢气储存罐和氧气储存罐，氢气储存罐与氢气进气口连接，氧气储存罐与氧气进气口连接；氢气储存罐和氧气储存罐上均设有气压监测系统和泄压口。
[0007] 优选地，光伏发电系统包括光伏板、光伏展开机构以及太阳追踪传感器，光伏板铰接于装置本体上，光伏展开机构设于装置本体内并与光伏板连接，太阳追踪传感器设于装置本体上。光伏展开机构包括环形杆和转动设于环形杆上的转套，以及设于装置本体内的电机一，光伏板固定设于转套上，环形杆转动设于装置本体内，环形杆上沿周向均布间隔设有若干柱状凸起，转套的内圈沿周向间隔设有螺旋槽，环形杆的内侧沿周向设有若干齿牙，电机一设于装置本体内，电机一的输出端通过齿轮与齿牙啮合传动，以使电机一可驱动环形杆在装置本体内转动，从而使环形杆上的柱状凸起通过转动进入螺旋槽内，来使转套带动光伏板在环形杆上转动。
[0008] 优选地，环形杆为空心结构，环形杆内设有推环，柱状凸起的端部固定于推环上，环形杆底部设有电动伸缩杆，电动伸缩杆的输出端与推环底部连接，以使电动伸缩杆通过推环来推动柱状凸起在环形杆上进行伸缩运动
[0009] 优选地，装置本体内还设有水平调节机构，水平调节机构上设有用于推动转套在环形杆上滑动的推杆。水平调节机构还包括转盘、电机二以及磁性锁一，电机二设于装置本体内中部，转盘连接于电机二的输出端，装置本体内设有环形限位架，推杆滑动设于环形限位架上，磁性锁一设于推杆的一端，转盘上设有插孔一，磁性锁一上的插杆通过与插孔一插接，来使电机二可驱动推杆带动转套在环形杆上水平滑动。
[0010] 优选地，推杆的另一端设有磁性锁二，转套的外圈沿周向设有若干插孔二，磁性锁二上的插杆通过与插孔二插接，来将光伏板锁紧于推杆的端部。推杆上设有弧形限位片，弧形限位片滑动贴合位于环形限位架上。推杆的端部设有矩形限位架，矩形限位架上设有用于与转套转动套接的限位槽。
[0011] 相对现有技术，具有以下有益效果：
[0012] 通过设置光伏发电系统，电解水系统和燃料电池系统，实现了野外供电以及电能储存，在蓄电池不够用时，储存的氢气和氧气实时驱动燃料电池供电，将不可持续能源转换为可持续能源，实现了在野外可饮用的纯净水的高效制取，集成度高，便于携带。
[0013] 通过设置光伏展开机构，来实现对光伏板进行展开和收纳；通过设置水平调节机构，来实现对光伏板展开的水平转动，结合太阳追踪传感器可使展开后的光伏板跟随阳光进行转动来保证受光面积，有效提高光伏系统的发电效。
附图说明
[0014] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015] 图1为本发明一种野外发电及饮用水生成装置的示意图；
[0016] 图2为本发明一种野外发电及饮用水生成装置的结构示意图；
[0017] 图3为本发明A局部放大示意图；
[0018] 图4为本发明B局部放大示意图；
[0019] 图5为本发明转套结构示意图；
[0020] 图6为本发明一种野外发电及饮用水生成装置的结构轴视图；
[0021] 图7为本发明一种野外发电及饮用水生成装置的结构轴视图；
[0022] 图8为本发明C局部放大示意图；
[0023] 图9为本发明推环和电动伸缩杆的结构示意图；
[0024] 图10为本发明水平调节机构的结构示意图。
[0025] 图中，1‑装置本体；2‑控制系统；
[0026] 3‑光伏发电系统；31‑光伏板；32‑光伏展开机构；33‑太阳追踪传感器；321‑环形杆；322‑转套；323‑电机一；324‑柱状凸起；325‑齿牙；3221‑螺旋槽；3222‑插孔二；
[0027] 4‑电解水系统；
[0028] 5‑燃料电池系统；
[0029] 6‑水平调节机构；61‑推杆；62‑转盘；63‑电机二；64‑磁性锁一；65‑环形限位架；66‑磁性锁二；611‑弧形限位片；612‑矩形限位架；621‑插孔一；
[0030] 7‑电动伸缩杆；8‑推环；9‑盖板；10‑蓄电池。
具体实施方式
[0031] 为了更易理解本发明的结构及所能达成的功能特征和优点，下文将本发明的较佳的实施例，并配合图式做详细说明如下：
[0032] 实施例：
[0033] 如图1至图8所示，本申请提出了一种野外发电及饮用水生成装置,包括装置本体1，装置本体1上设置有控制系统2以及分别与控制系统2电性连接的光伏发电系统3，电解水系统4和电燃料电池系统5，光伏发电系统3和电解水系统4电性连接有蓄电池10，光伏发电系统3通过收集阳光发电，并存于蓄电池10中，蓄电池10支持电解水系统4电解自然环境中取得的水资源生成氢气和氧气，并储存在储存罐中；储存罐与电燃料电池系统5的氢气进气口和氧气进气口相连；电燃料电池系统5通过氢气燃烧发电并生成纯净水，发电所获得的电能输入蓄电池10中储存。
[0034] 具体地，控制系统2根据设定参数实时控制光伏发电系统3的发电功率和电量储存情况，根据设定目标确定电解水系统4的功率，根据设定目标开启电燃料电池系统5并实时设定相应的功率，综合所设定的参数目标，统筹上述各系统的工作情况。
[0035] 在野外时，有阳光的前提下，打开光伏发电系统3自动开始发电，并实时将电能存储于蓄电池10中。
[0036] 在蓄电池10有电能供应的前提下，通过电解水系统4的内置水泵向电解水系统4中泵入自然环境中获取的水源，通过控制系统2实时调控电解水功率，开始电解水生成氢气和氧气，并分别储存于氢气和氧气罐中。
[0037] 氢气和氧气分别通过设定管道通入电燃料电池系统5中，电燃料电池系统5开始发电，并生成可饮用的纯净水。电燃料电池系统5所产生的电能也将输入蓄电池10储存。
[0038] 在没有阳光，且蓄电池10中也没有电时，可以通过电解水系统4中储存的氢气和氧气注入电燃料电池系统5中进行发电然后补充给蓄电池10进而进行电解水作业，维持系统运转。
[0039] 具体地，如图1所示，储存罐包括氢气储存罐和氧气储存罐，氢气储存罐与氢气进气口连接，氧气储存罐与氧气进气口连接；氢气储存罐和氧气储存罐上均设有气压监测系统和泄压口，在超过安全警戒值时，泄压口自动打开排出适量气体。储气罐的出口端分别有控制阀，可以实现通过控制系统2自控开启或者手动开启。进一步地，电燃料电池系统5的氢气和氧气的输入量通过控制系统2进行实时控制，实现纯净水的实时制取，以及对纯净水制水量的控制。
[0040] 作为本申请另一实施例，如图2至图8所示，本申请的光伏发电系统3包括光伏板31、光伏展开机构32以及太阳追踪传感器33，光伏板31铰接于装置本体1上，光伏展开机构
32设于装置本体1内并与光伏板31连接，太阳追踪传感器33设于装置本体1上。光伏展开机构32包括环形杆321和转动设于环形杆321上的转套322，以及设于装置本体1内的电机一
323，光伏板31固定设于转套322上，环形杆321转动设于装置本体1内，环形杆321上沿周向均布间隔设有若干柱状凸起324，转套322的内圈沿周向间隔设有螺旋槽3221，环形杆321的内侧沿周向设有若干齿牙325，电机一323设于装置本体1内，电机一323的输出端通过齿轮与齿牙325啮合传动，以使电机一323可驱动环形杆321在装置本体1内转动，从而使环形杆
321上的柱状凸起324通过转动进入螺旋槽3221内，来使转套322带动光伏板31在环形杆321上转动；通过设置太阳追踪传感器33来使控制系统2可控制光伏板31跟随阳光转动。
[0041] 具体地，本申请的装置本体1底部设有移动轮，移动轮可通过连接驱动电机来进行自动移动，并可通过太阳追踪传感器33来带动整个装置移动。
[0042] 作为本申请另一实施例，如图10所示，本申请的环形杆321为空心结构，环形杆321内设有推环8，柱状凸起324的端部固定于推环8上，环形杆321底部设有电动伸缩杆7，电动伸缩杆7的输出端与推环8底部连接，以使电动伸缩杆7通过推环8来推动柱状凸起324在环形杆321上进行伸缩运动。
[0043] 作为本申请另一实施例，如图2至图9所示，本申请的装置本体1内还设有水平调节机构6，水平调节机构6上设有用于推动转套322在环形杆321上滑动的推杆61。水平调节机构6还包括转盘62、电机二63以及磁性锁一64，电机二63设于装置本体1内中部，转盘62连接于电机二63的输出端，装置本体1内设有环形限位架65，推杆61滑动设于环形限位架65上，磁性锁一64设于推杆61的一端，转盘62上设有插孔一621，磁性锁一64上的插杆通过与插孔一621插接，来使电机二63可驱动推杆61带动转套322在环形杆321上水平滑动；插孔一621为多个，以便于推杆61端部的磁性锁一64可以通过插孔一621来固定位置，从而使环形杆321转动时不易通过转套322带动推杆61移动。进一步地，每根推杆61的端部上设置有位置传感器，以通过设置位置传感器来感应推杆61的位置，从而获取光伏板31的转动位置。
[0044] 作为本申请另一实施例，如图8和图9所示，本申请的推杆61的另一端设有磁性锁二66，转套322的外圈沿周向设有若干插孔二3222，磁性锁二66上的插杆通过与插孔二3222插接，来将光伏板31锁紧于推杆61的端部，通过设置磁性锁二66来对转动一定角度后的转套322进行锁紧，以便于固定光伏板31的转动角度。
[0045] 具体地，本申请的磁性锁一64和磁性锁二66为通电后带磁的磁吸锁紧设备，具体地，当绕接有导线的铁杆通电时，铁杆带磁来吸引连接有永磁体的插杆，从而带动插杆进行收缩运动，即磁性锁一64和磁性锁二66通电时插杆进行收缩运动，磁性锁一64和磁性锁二66断电时插杆在弹簧的作用下伸出。
[0046] 作为本申请另一实施例，如图4所示，本申请的推杆61上设有弧形限位片611，弧形限位片611滑动贴合位于环形限位架65上，以通过设置弧形限位片611，来使将推杆61限位于环形限位架65上；进一步地，可通过在环形限位架65上设置弹性限位凸起或在推杆61上设置磁性锁来将推杆61预紧在环形限位架65上。
[0047] 作为本申请另一实施例，如图8所示，本申请的推杆61的端部设有矩形限位架612，矩形限位架612上设有用于与转套322转动套接的限位槽，以通过设置限位槽，来对转套322进行转动限位，并可通过推杆61的转动来带动转套322在环形杆321上滑动。
[0048] 具体地，如图2所示，还包括装置本体1内还设有用于环形杆321转动限位支撑的限位块，以通过设置限位块来使环形杆321在装置本体1内转动。
[0049] 具体地，如图8所示，本申请的野外发电及饮用水生成装置还包括用于对光伏板31进行锁紧的盖板9，盖板9可拆卸设于装置本体1的顶部。
[0050] 本申请的工作原理：使用时，将装置本体1移动至光线较强位置，控制系统2控制电机一323工作，使电机一323驱动环形杆321转动，环形杆321转动来带动其上的柱状凸起324转动，来使其转动通过螺旋槽3221进入到转套322内，从而使转套322在柱状凸起324的转动下在弧形杆上转动来带动光伏板31转动来展开角度；展开角度后的光伏板31根据太阳追踪传感器33来感应光线强度和位置，从而通过控制系统2来控制电动伸缩杆7工作来将柱状凸起324收缩进入弧形杆内，此时控制系统2控制磁性锁二66保持断电状态，需要转动的一根推杆61上的磁性锁一64保持断电状态，使磁性锁二66锁紧光伏板31的转动角度，和磁性锁一64与转盘62建立连接，电机二63驱动转盘62转动来带动推杆61在环形限位架65上滑动，从而通过矩形限位架612推动转套322带动光伏板31在环形杆321上水平滑动，以调节展开的光伏板31的水平位置。
[0051] 以上，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。
