自鎖型傾角可調的光伏支架及光伏發電系統的製作方法
2024-03-23 20:26:05 1
自鎖型傾角可調的光伏支架及光伏發電系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種自鎖型傾角可調的光伏支架及光伏發電系統，所述光伏支架包括安裝板面、立柱、斜撐和傾角調節裝置，所述傾角調節裝置包括支撐板、手柄、蝸輪、蝸杆、齒輪和兩夾緊輪，支撐板鉸接於立柱上，手柄的一端與蝸杆固定連接，渦輪和齒輪設於支撐板的兩側且同軸固定連接，斜撐自兩夾緊輪之間穿過，斜撐上固設有與齒輪嚙合的齒條。本實用新型的安裝板面與立柱之間以及立柱與地面之間連接牢靠，傾角調整完畢後可以自鎖，且光伏支架的結構安全性與固定傾角的光伏支架形式相同，能抵抗大風速和大雪壓環境；設置傾角調節裝置，調整傾角時，斜撐只有在外力作用下才會運動，無外力情況下會自行鎖定，避免在傾角調整過程中發生安全事故。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及太陽能光伏發電系統，具體涉及一種自鎖型傾角可調的光伏支架 及光伏發電系統。 自鎖型傾角可調的光伏支架及光伏發電系統
【背景技術】
[0002] 由於石油、煤炭、天然氣等自然資源的短缺性、不可再生性以及對環境的汙染性， 開發可再生、無汙染的能源成為能源研究的重要方向。太陽能作為一種取之不盡、用之不竭 的綠色能源，越來越受到研究者的重視。太陽能的應用通常通過太陽能電池板，將吸收的太 陽光能轉換成電能。
[0003] 光伏電站建設是把光伏組件安裝在光伏支架上、並排列成預定的整列，然後通過 電連接而形成光伏發電系統，通常通過優化光伏支架的傾角來提高太陽光輻射利用率，從 而提高光伏發電系統的發電效率。
[0004] 傳統的光伏支架有第一種：如圖1所示的採用鋼筋混凝土獨立基礎的光伏支架， 用基礎自重和基礎上的覆土重量共同抵抗風荷載造成的上拔力，用一定的基礎底面積來分 散支架向下的垂直荷載，用基礎底面與土壤之間的摩擦力抵抗水平風荷載。但是鋼筋混凝 土獨立基礎施工周期長，所需人工多，土方開挖及回填的量都很大，需要一定的場地平整， 對環境的破壞、汙染較大，不利於環境植被的保護和恢復，與光伏發電的環保要求相違背。 第二種：固定傾角的光伏支架，安裝完畢後不能調整角度，太陽能利用率低。第三種：如圖2 所示的單排基礎、圓弧形支撐結構的光伏支架和如圖3所示的雙排基礎、人字形立柱、圓弧 形支撐結構的光伏支架，這兩種光伏支架利用弧形調節板上的諸多傾角調節孔來調節光伏 組件的傾角，存在如下缺點：a、圓弧形支撐安全性較弱，不能適應大風速的環境和氣候；b、 圓弧形支撐式調整結構沒有自鎖裝置，在調整時不能自行鎖定，有安全隱患；c、只在圓弧形 支撐上開傾角調節孔，然後用螺栓固定，調節時費時費力，並且能夠調節的角度只能根據傾 角調節孔的位置和間距而定，傾角的可選度數受限。
[0005] 為解決圓弧形支撐安全性弱、無自鎖功能等問題，出現了如圖4所示的一體式地 面獨立柱微調式固定光伏支架系統，包括若干立柱、橫梁和縱梁，所述橫梁和縱梁構築成一 用於承載太陽能電池板的安裝板面，所述立柱設置在所述安裝板面下方，所述若干立柱下 端垂直埋設於地底，上端鉸接連接所述安裝板面；所述安裝板面和每一所述立柱之間還設 置有一可伸縮斜撐；所述可伸縮斜撐一端頭鉸接連接所述安裝板面；另一端頭鉸接連接在 所述立柱伸出地面的部分；所述可伸縮斜撐上設置有一用於調節斜撐長度的斜撐調節機 構；所述可伸縮斜撐包括與所述安裝板面鉸接連接的外套筒和與所述立柱鉸接連接的內套 筒，所述外套筒遠離所述安裝板面的一端上設置有條形槽，所述內套筒遠離立柱的一端插 設在所述外套筒內，所述內套筒對應所述外套筒條形槽的位置開設有一排安裝孔；所述斜 撐調節機構包括一用於連接固定所述外套筒和所述內套筒的連接螺栓，所述連接螺栓設置 在所述條形槽和所述安裝孔上。本結構根據不同的季節，通過調整可伸縮斜撐的長度即可 較大有效的調節傾角，提高太陽能利用率，增加發電量。但是該結構仍存在如下問題：（1) 可伸縮斜撐沒有自鎖功能，而安裝有太陽能電池板的安裝板面的重量很大，所以在調整斜 撐的長度時會由於受力過大，發生安全事故；（2)安裝板面的傾角只能根據安裝孔的位置 和間距而定，傾角的可選度數受限。
[0006] 為解決上述問題，急需一種結構安全性好，調節機構具有自鎖功能，所用基礎不汙 染環境、破壞植被的傾角可調的光伏支架。 實用新型內容
[0007] 本實用新型要解決的技術問題是提供一種自鎖型傾角可調的光伏支架及光伏發 電系統，結構安全性好，能抵抗大風速和大雪壓環境；調節裝置具有自鎖功能，避免安全事 故。
[0008] 為解決上述技術問題，本實用新型的實施例提供一種自鎖型傾角可調的光伏支 架，包括承載光伏組件的安裝板面、鉸接於所述安裝板面下方的立柱、設於所述安裝板面和 立柱之間的斜撐，所述斜撐的一端與所述安裝板面鉸接，所述光伏支架還包括傾角調節裝 置，所述傾角調節裝置包括支撐板、手柄、蝸輪、蝸杆、齒輪和兩夾緊輪，所述支撐板鉸接於 所述立柱上，所述手柄的一端與蝸杆固定連接，渦輪和齒輪設於支撐板的兩側且同軸固定 連接，兩所述夾緊輪設於所述支撐板的上、下端，所述斜撐的另一端自兩所述夾緊輪之間穿 過，且所述斜撐上固設有與所述齒輪嚙合的齒條。
[0009] 其中，所述立柱選用錘擊樁、微孔灌注樁中的一種，立柱的下端插固於地底，無大 規模土方工程，不破壞植被。
[0010] 其中，所述斜撐上沿長度方向設有一排調節孔，所述立柱上設有一定位孔，所述斜 撐通過插入調節孔和定位孔內的銷軸與所述立柱相對固定。
[0011] 優選的，所述立柱為兩段式結構，由上立柱和下立柱組成，所述上立柱的下端插設 於所述下立柱內，並通過螺栓與所述下立柱固定連接，可根據需要調整安裝板面的舉升高 度。
[0012] 優選的，所述安裝板面由複數根斜梁和光伏組件檁條構築而成，所述安裝板面的 下方間隔設置有複數根所述立柱，所述安裝板面與每一根所述立柱之間設有一所述斜撐。
[0013] 其中，所述安裝板面的上方並排設有複數塊光伏組件。
[0014] 本實用新型還提供一種光伏發電系統，包括光伏支架，所述採用上述的自鎖型傾 角可調的光伏支架。
[0015] 本實用新型的上述技術方案的有益效果如下：
[0016] 1.本實用新型的安裝板面與立柱之間以及立柱與地面之間固定連接牢靠，傾角調 整完畢後光伏支架的結構安全性與固定傾角的光伏支架形式相同，能抵抗大風速和大雪壓 環境；在立柱和斜撐之間設置帶有自鎖功能的傾角調節裝置，調整傾角時，斜撐只有在外力 作用下才會運動，無外力情況下會自行鎖定，避免在傾角調整過程中發生安全事故。
[0017] 2.本實用新型的立柱採用錘擊樁或微孔灌注樁，無大規模土方工程，不破壞植被， 不汙染環境。
[0018] 3.本實用新型的單位耗鋼材量與固定傾角的光伏支架相當。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019] 圖1為【背景技術】中採用鋼筋混凝土獨立基礎的光伏支架的結構示意圖；
[0020] 圖2為【背景技術】中具有單排基礎、圓弧形支撐的光伏支架的結構示意圖；
[0021] 圖3為【背景技術】中具有雙排基礎、人字形立柱、圓弧形支撐的光伏支架的結構示 意圖；
[0022] 圖4為【背景技術】中一體式地面獨立柱微調式固定光伏支架系統的結構示意圖；
[0023] 圖5為本實用新型實施例一未調整角度時的結構示意圖一；
[0024] 圖6為實施例一調整一定角度後的結構示意圖一；
[0025] 圖7為實施例一調整一定角度後的結構示意圖二；
[0026] 圖8為實施例一調整一定角度後的結構不意圖三；
[0027] 圖9為圖3中A處的局部放大圖。
[0028] 附圖標記說明：
[0029] 1、安裝板面；10、斜梁；11、光伏組件檁條；
[0030] 2、立柱；
[0031] 3、斜撐；30、齒條；31、調節孔；
[0032] 4、光伏組件；
[0033] 5、傾角調節裝置；50、支撐板；51、手柄；52、齒輪；53、夾緊輪；
[0034] 6、銷軸。
【具體實施方式】
[0035] 為使本實用新型要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖 及具體實施例進行詳細描述。
[0036] 本實用新型針對現有的光伏支架安全性低、角度調整時易發生安全事故等問題， 提供一種自鎖型傾角可調的光伏支架及光伏發電系統。
[0037] 如圖5、圖6所示，本實用新型的實施例提供一種自鎖型傾角可調的光伏支架，包 括承載光伏組件的安裝板面1、鉸接於所述安裝板面1下方的立柱2、設於所述安裝板面1 和立柱2之間的斜撐3,所述斜撐3的一端與所述安裝板面1鉸接，所述安裝板面1的上方 並排設有複數塊光伏組件4。
[0038] 本實施例中，所述安裝板面1由2根斜梁10和4根光伏組件檁條11構築而成，所 述安裝板面1的下方間隔設置有2根所述立柱2,所述安裝板面1與每一根所述立柱2之間 設有一所述斜撐3。但斜梁、光伏組件檁條和立柱的數量不限於此。
[0039] 所述立柱2選用錘擊樁、微孔灌注樁中的一種，無大規模土方工程，不破壞植被。 本實施例中的所述立柱2為兩段式結構，由上立柱和下立柱組成，所述上立柱的下端插設 於所述下立柱內，並通過螺栓與所述下立柱固定連接，下立柱的下端插固於地底。
[0040] 如圖7、圖8所示，所述光伏支架還包括傾角調節裝置5,所述傾角調節裝置5包括 支撐板50、手柄51、蝸輪、蝸杆和齒輪52和兩夾緊輪53,所述支撐板50鉸接於所述立柱2 上，所述手柄51的一端與蝸杆固定連接，渦輪和齒輪52設於支撐板50的兩側且同軸固定 連接，兩所述夾緊輪53設於所述支撐板50的上、下端，所述斜撐3的另一端自兩所述夾緊 輪53之間穿過，且所述斜撐3上固設有與所述齒輪52嚙合的齒條30,如圖9所示。
[0041] 上述結構中，通過手柄帶動蝸杆和渦輪，驅動齒輪轉動，以帶動齒條驅使斜撐運 動，斜撐與安裝板面鉸接的一端即把安裝板面撐起或拉下，以調整安裝板面的傾角；傾角調 整過程中，由於夾緊輪與斜撐之間的摩擦力、齒輪和齒條之間的嚙合力的存在，斜撐不會自 行運動，實現自鎖；傾角調整完成後，也因為夾緊輪與斜撐之間的摩擦力、齒輪和齒條之間 的嚙合力的存在，斜撐可相對固定。為進一步提高光伏支架的安全性能，保證斜撐在暴風雨 雪天氣也能相對立柱固定，可以在立柱和斜撐之間增設連接裝置，該連接裝置可以採用捆 綁、勾接等方式，也可以選用下述結構：
[0042] 所述斜撐3上沿長度方向設有一排調節孔31，所述立柱2上設有一定位孔，所述斜 撐3通過插入調節孔31和定位孔內的銷軸6與所述立柱2相對固定，如圖9所示。
[0043] 本實施例中是手動搖動手柄，以調節傾角，用戶也可根據實際情況在本結構的基 礎上增加自動驅動結構，實現傾角調節時的省時省力要求，
[0044] 本實用新型實施例一還提供一種光伏發電系統，包括光伏支架，所述光伏支架採 用上述的自鎖型傾角可調的光伏支架。
[0045] 本實用新型的安裝板面與立柱之間以及立柱與地面之間固定連接牢靠，傾角調整 完畢後光伏支架的結構安全性與固定傾角的光伏支架形式相同，能抵抗大風速和大雪壓環 境；在立柱和斜撐之間設置帶有自鎖功能的傾角調節裝置，調整傾角時，斜撐只有在外力作 用下才會運動，無外力情況下會自行鎖定，避免在傾角調整過程中發生安全事故。
[0046] 以上所述是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本【技術領域】的普通技術 人員來說，在不脫離本實用新型所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進 和潤飾也應視為本實用新型的保護。
【權利要求】
1. 一種自鎖型傾角可調的光伏支架，包括承載光伏組件的安裝板面、鉸接於所述安裝 板面下方的立柱、設於所述安裝板面和立柱之間的斜撐，所述斜撐的一端與所述安裝板面 鉸接，其特徵在於，所述光伏支架還包括傾角調節裝置，所述傾角調節裝置包括支撐板、手 柄、蝸輪、蝸杆、齒輪和兩夾緊輪，所述支撐板鉸接於所述立柱上，所述手柄的一端與蝸杆固 定連接，渦輪和齒輪設於支撐板的兩側且同軸固定連接，兩所述夾緊輪設於所述支撐板的 上、下端，所述斜撐的另一端自兩所述夾緊輪之間穿過，且所述斜撐上固設有與所述齒輪齧 合的齒條。
2. 根據權利要求1所述的自鎖型傾角可調的光伏支架，其特徵在於，所述立柱選用錘 擊樁、微孔灌注樁中的一種。
3. 根據權利要求1所述的自鎖型傾角可調的光伏支架，其特徵在於，所述斜撐上沿長 度方向設有一排調節孔，所述立柱上設有一定位孔，所述斜撐通過插入調節孔和定位孔內 的銷軸與所述立柱相對固定。
4. 根據權利要求1或2所述的自鎖型傾角可調的光伏支架，其特徵在於，所述立柱為兩 段式結構，由上立柱和下立柱組成，所述上立柱的下端插設於所述下立柱內，並通過螺栓與 所述下立柱固定連接。
5. 根據權利要求1或2所述的自鎖型傾角可調的光伏支架，其特徵在於，所述立柱的下 端插固於地底。
6. 根據權利要求1所述的自鎖型傾角可調的光伏支架，其特徵在於，所述安裝板面由 複數根斜梁和光伏組件檁條構築而成，所述安裝板面的下方間隔設置有複數根所述立柱， 所述安裝板面與每一根所述立柱之間設有一所述斜撐。
7. 根據權利要求1或6所述的自鎖型傾角可調的光伏支架，其特徵在於，所述安裝板面 的上方並排設有複數塊光伏組件。
8. -種光伏發電系統，包括光伏支架，其特徵在於，所述光伏支架米用權利要求1?7 中任一項所述的自鎖型傾角可調的光伏支架。
【文檔編號】H02S20/10GK203911851SQ201420358024
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月30日 優先權日:2014年6月30日
【發明者】沈夏明 申請人:沈夏明