太陽能光伏發電系統的製作方法

2023-05-31 05:38:56 1

專利名稱：太陽能光伏發電系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽能大型電站的太陽跟蹤裝置，尤其涉及太陽能光伏發電系統。
背景技術：
太陽能作為一種巨量的可再生能源，每天到達地球表面的輻射能量相當於數萬億桶石油燃燒的能量。開發和利用豐富的太陽能資源，最顯著的優點是對環境無汙染或僅產生少量汙染。因此。太陽能既是近期急需補充的能源，又是未來能源結構的基礎。太陽能光伏發電作為一種新興的綠色能源已經得到了較為廣泛的應用，如中國專利「一種自動跟蹤太陽方位的光伏發電裝置(CN101345501A)」，包括太陽時角跟蹤單元和陣列傾角調整單元，光伏電池通過連接器分別與上架和底前架上的帶座軸承緊因連接，位於光伏電池上端的連 接器上裝有電機，所述電機在信號驅動下帶動連接器和光伏電池同軸轉動；同時，所述光伏電池的左右兩側分別由下端連接聯動橫梁的兩側支架支撐，底部支架的底前架和底後架之間穿有一絲槓，絲槓在外加動力的作用下旋轉，與絲槓連接的聯動橫梁將沿著滑動導軌發生位移，支架隨之立起或放下，光伏電池的傾角相應改變。還有中國專利「光伏發電系統及裝置(CN101800491A)」，包括託架和安裝於所述託架的光伏電池，還包括安裝於所述託架的第一轉軸，以及帶動所述第一轉軸轉動的第一動力部件；所述光伏電池具有適當的柔性，且所述光伏電池可活動地安裝於所述託架，所述光伏電池第一端與所述第一轉軸的外周連接。還有中國專利「樁柱一體式底面光伏支架(CN201839233U) 」，包括至少兩根間隔分布的橫梁，各橫梁之間相互平行；橫梁在其頂面上沿長度方向間隔地固定聯接有至少兩根軌道，橫梁在其與各軌道的連接區域上沿橫梁的長度方向設有一個以上軌道調節孔，橫梁在軌道調節孔處與相應的所述軌道固定聯接，各軌道之間相互平行；至少兩根橫梁在其背面上連接有支撐體，支撐體包括立槓和撐杆，立槓與水平面垂直，立槓的上部與橫梁之間為上下可調式鉸接；立槓上設有預置孔區域，預置孔區域在立槓與橫梁的連接處的下方，預置孔區域設置有至少兩個預置孔，各預置孔沿立槓的長度方向間隔分布；撐杆的一端在立槓的預置孔處與立槓鉸接在一起，撐杆的另一端與橫梁鉸接在一起。但是上述結構都是針對一組光伏組件進行設計的結構，而且安裝費時費力，都是單軸驅動。
發明內容本實用新型提供了一種多單元聯動控制，固定傾角可調，受安裝環境影響小，安裝效率高的太陽能光伏系統；解決了現有技術中存在的採用單軸控制，太陽能光伏組件的傾角固定不可調，安裝效率低的技術問題。本實用新型的上述技術問題是通過下述技術方案解決的太陽能光伏發電系統，包括多個預安裝組件、多組基礎組件和一組聯動組件，每個預安裝組件均連接有一組基礎組件，多個預安裝組件均與聯動組件相連，所述的預安裝組件包括中心軸，在中心軸上固定有多塊光伏組件，多塊光伏組件構成一太陽能光伏板，在中心軸上連接有可調支撐杆和擺杆，擺杆與中心軸固定連接，可調支撐杆與中心軸活動連接，中心軸的一端與基礎組件的固定件相連，所述的可調支撐杆與基礎組件的連接件相連，所述的擺杆與聯動組件相連。眾所周知，一塊太陽能光伏板的重量是可以達到20kg的，因此在現有的技術中進行太陽能光伏板的安裝時，一般是兩位安裝人員在架好的光伏之間上進行安裝，安裝十分不便利，會受到安裝環境的影響，因為安裝的不便利，而且現在的基本是單個安裝，每個安裝的高度還有因為安裝人員的熟練程度等都會影響安裝後的各個組件之間的差異。本實用新型為了克服上述的困難，採用了預安裝的方案，就是先對笨重的光伏板進行統一安裝，在適宜的安裝環境中，不需要考慮風力地形等的影響，由於具備預安裝組件，因此每個組件的差異很小，且規格容易保持一致，再將多個預安裝組件，通過起重設備統一進行起吊，然後安裝調試人員可以輕鬆的將預安裝組件裝配到基礎組件上，也提高了安裝的效率，而因為各預安裝組件都是相同的，因此也容易利用聯動組件將各個預安裝組件連接在一起，通過一套聯動組件進行驅動，裝機容量大，驅動及控制成本低，適用於大型的電站。而原有技術中的單個安裝的差異性在本專利的實用新型方案中不存在，這也就有利於將各個組件通過聯動杆統一驅動。同時因為預安裝組件上的支撐杆時可以調節的，因此，針對不同維度和不同安裝場地，可以選擇不同的支撐角度，提高系統的適配性，使得一套系統可以用於大部分 的安裝環境。本實用新型的太陽能光伏系統安裝調試簡單，適合不同層次的安裝調試人員，同時安裝效率高，可以適用於不同的安裝環境，同時可以有效快速的跟蹤太陽運行的軌跡函數，使電池板始終對著太陽，實現發電量的最大化。當然擺杆構件可以屬於預安裝組件內，實行先將擺杆安裝預安裝組件內作為其的一部分，當然也可以將擺杆作為單獨的組件，先於聯動組件相連，然後再與預安裝組件相連，這兩種方式都屬於本實用新型所概括的技術方案。本實用新型的太陽能光伏發電系統的安裝方法，第一步，在中心軸的一端安裝前軸承座，在中心軸的另一側安裝有後軸承座，第二步，在後軸承座上連接有兩個可調支撐杆，可調支撐杆與中心軸活動連接，同時在中心軸上安裝有擺杆，擺杆的連接處位於可調支撐杆與前軸承座之間，第三步，將光伏板固定在中心軸上，從而完成預安裝組件的安裝，第四步，將預安裝組件用起重設備吊起，調整好兩個可調支撐杆的長度，第五步，將預安裝組件的可調支撐杆與基礎組件的連接件固定，預安裝組件的前軸承座固定在基礎組件的固定件上，第六步，按照上述前五步將多個預安裝組件固定在對應的基礎組件相連，第七步，將每個預安裝組件的擺杆連接在聯動組件的聯動杆上，將多個預安裝組件並聯形成一個陣列，通過同一推拉杆進行驅動。光伏系統的安裝是通過先在下面主裝好預安裝組件，將光伏板先固定在中心軸上，取代原有的將支架搭建好後，再安裝光伏板的方法。而光伏板的重量很重，在不同的安裝環境，對安裝人員的要求也不同。而本實用新型的方法可以在下面同一將光伏組件安裝好，然後通過機械設備進行安裝，提高了效率，降低了安裝的難度。同時因為具備了預安裝組件，可以在安裝到基礎組件上之前根據環境調整好角度和旋轉的方向，提高了系統的通用性能，還可以多個聯動對大型電站適用。作為優選，所述的每個預安裝組件包括兩根可調支撐杆和一根擺杆，兩根可調支撐杆安裝在相鄰的基礎組件的連接件上，相鄰兩個預安裝組件的其中一個可調支撐杆共用同一連接件，多個預安裝組件的可調支撐杆相連形成鋸齒波形狀。各預安裝組件的兩根可調支撐杆的長度均相同，兩個支撐杆的夾角為銳角。兩根支撐杆的一端同時鉸接在中心軸上，另一端與基礎組件相連，形成支撐穩定的三角形，可以讓光伏板得到穩定的支撐，這樣在推拉杆進行旋轉時，光伏系統才能在進行旋轉時也能保持牢固的支撐。同時兩個支撐杆共用一個連接件，結構緊湊，而且也方便基礎組件的連接件的布置，節省空間，可以適合不同環境和不同地點的組件布置，提高設備適配性。可調支撐杆可以選擇彈簧杆，或者螺紋管或者其餘的已知的任何形式。作為優選，所述的可調支撐杆包括內管和外管，在內管或外管上開設有多個連接孔，安裝時選擇其中一個連接孔內用銷軸固定，內管或外管的其中一個與中心軸相連，另外一個的端部設有與基礎組件的連接件相接的連接頭。內外管的結構簡單，操作方便，而且可以完成的支撐長度變化更大，符合光伏組件的對於仰角變化的需要。在內外管上開設連接孔，通過在連接孔內穿接銷軸將內外管的相對位置固定，從而確定了光伏組件的仰角。如果內管與中心軸連接，那麼外管就與基礎組件的連接件相連，通過內外管將光伏組件固定在基礎組件上。
作為優選，所述的聯動組件包括一推拉杆，推拉杆連接有聯動杆，在聯動杆上連接有擺杆。聯動組件通過電機驅動，帶動推拉杆運動，推拉杆的運動帶動聯動杆，聯動杆帶動擺杆擺動，因為擺杆是與中心軸固定的，因此擺杆的擺動也就帶動了中心軸進行偏轉，改善了現在的系統的傾角固定，受安裝環境影響大的問題。一個聯動杆上可以連接多組的光伏組件，形成一個驅動多個的連接結構，提高了系統的發電量，驅動及控制成本低，適用於大型電站。作為優選，所述的中心軸與基礎組件的固定件相連的一端設有前軸承座，中心軸與基礎組件的固定件鉸接，在中心軸的另一端設有後軸承座，可調支撐杆通過後軸承座與中心軸相連，後軸承座與前軸承座之間的距離為中心軸的長度的2/3 3/4。中心軸的端部通過前軸承座連接在基礎組件的固定件上，中心軸的另一端懸空，在靠近另一端的位置安裝後軸承座，通過後軸承座連接可調支撐杆，以保證中心軸與可調支撐杆之間可以相互轉動。後軸承座沒有安裝在端部，是為了方便調整光伏組件的傾斜角度，可以儘量減小內外管的長度，而且可調支撐杆的支撐點位於光伏組件的中上部，支撐調整也更方便，佔地小。作為優選，所述的中心軸為方軸，擺杆包括一調整頭和一連接杆，所述的調整頭固定在中心軸上，所述的連接杆與聯動組件相連，連接杆通過銷軸與調整頭連接。連接杆繞著調整頭可以旋轉，在光伏組件在根據可調支撐杆進行縱向調整高度和傾角時，而調整頭又是與方形的中心軸固定的，可以讓中心軸隨著調整頭的周向擺動而旋轉。作為優選，所述的中心軸上沿著軸向依次連接有基礎組件的固定件、擺杆和可調支撐杆。擺杆位於可調支撐杆與前軸承座之間，方便安裝和調整。作為優選，所述的可調支撐杆的最短長度小於由可調支撐杆的連接端到光伏板的端部之間的距離。可調支撐杆收折以後可以完全位於光伏板的後面，使得預安裝組件體積更小，便於安裝和運輸。因此，本實用新型的太陽能光伏發電系統具備下述優點1、多單元聯動控制，通過聯動組件，將幾個甚至幾十個預安裝組件連在一起，形成一個陣列，裝機容量大，驅動及控制成本低，適用於大型電站；2、固定傾角可調，受安裝環境影響小，通過可調節的支撐杆來個調整支架的傾角，使一套系統可以適用於大部分的安裝環境；3、具備預安裝組件，安裝效率高。由於系統的結構比較龐大，離地距離較高，由於具備了預安裝組件，即將支架的主體部分安裝完成，只需要將預安裝組件與基礎組件和聯動組件進行連接就可以完成，在安裝的過程中藉助了外部的機械設備，提高了安裝效率，適合不同層次的安裝調試人員。

圖I是本實用新型的太陽能光伏發電系統的示意圖。圖2是圖I中一個預安裝組件的支撐示意圖。圖3是圖2中A處的放大圖。圖4是圖I中一個預安裝組件的收折示意圖。
具體實施方式
下面通過實施例，並結合附圖，對實用新型的技術方案作進一步具體的說明。 實施例如圖I和2所示，太陽能光伏發電系統，包括5個預安裝組件3、5組基礎組件和I組聯動組件，一個預安裝組件3對應的連接有一組基礎組件,一組基礎組件裡包括一連接件9和一固定件2。5個預安裝組件均與聯動組件相連。預安裝組件包括方形的中心軸4，在中心軸4上用抱箍15固定有8塊光伏組件5,8塊光伏組件5構成一太陽能光伏板。在中心軸4上沿軸向依次連接有前軸承安裝座14、擺杆6、可調支撐杆7。如圖3和4所示，在中心軸4的一端連接有前軸承安裝座14，中心軸4通過前軸承安裝座14與基礎組件的固定件2相連，沿著中心軸4軸向向上連接有一擺杆6，中心軸4通過擺杆6連接在聯動組件上。聯動組件包括一聯動杆8和一推拉杆I，其中推拉杆I與驅動電機(未畫出)相連，推拉杆I與聯動杆8相連，各個中心軸4上的擺杆6均連接在聯動杆8上。推拉杆I在驅動電機的驅動下拉動聯動杆8運動，從而帶動擺杆6左右擺動，由於擺杆6是與中心軸4固定連接，因此帶動中心軸4轉動一個角度，從而使得太陽能光伏板的轉角變化。擺杆6包括一調整頭16和一連接杆17，調整頭16為通過螺栓固定在中心軸4兩相互平行的面上的T型板，在調整頭16上通過銷軸連接連接杆17，連接杆17可繞銷軸旋轉，連接杆17與聯動組件的聯動杆8相連。在中心軸4上側通過後軸承座18連接有兩個可調支撐杆7，可調支撐杆7用U形接頭連接在後軸承座18上，保證兩個可調支撐杆7可以繞著中心軸4相互轉動，後軸承座18與前軸承座14之間的距離為中心軸4的長度的2/3。兩個可調支撐杆7的長度和結構都相同，均有內管10和外管12構成，內管10位於外管12內，在內管10和外管12上開設有相同數目的通孔13，在通孔內插接有銷軸11時，將內管10和外管12固定。當選擇不同的通孔13時，就調整了光伏板的不同傾角，外管12的端部與後軸承座18相連，內管10的端部有一 U形連接頭19，通過U形連接頭19與基礎組件的固定件2相連。可調支撐杆7的兩個管套接在一起收折後的長度小於後軸承座18到光伏板的下邊緣的距離，保證預安裝組件3的整體體積小，方便運輸。一個預安裝組件3的兩個可調支撐杆7分別固定在相鄰的兩個基礎組件的連接件9上，但是每相鄰兩個預安裝組件的相鄰的兩個支撐杆7共用一個連接件9，也就是5個預安裝組件3，需要6個連接件9。在安裝使用這種系統時，第一步，選取一方形軸作為中心軸，在中心軸的一端安裝前軸承座，在中心軸的另一側安裝有後軸承座，前後軸承座之間的距離是整個中心軸距離的2/3，第二步，在後軸承座上連接有兩個可調支撐杆，可調支撐杆與中心軸活動連接，同時在中心軸上安裝有擺杆，擺杆的連接處位於可調支撐杆與前軸承座之間，擺杆與中心軸固定，擺杆轉動，中心軸旋轉，第三步，將光伏板固定在中心軸上，從而完成預安裝組件的安裝，第四步，將預安裝組件用起重設備吊起，調整好兩個可調支撐杆的長度，第五步，將預安裝組件的可調支撐杆與基礎組件的連接件固定，預安裝組件的前軸承座固定在基礎組件的固定件上，第六步，按照上述前五步將多個預安裝組件固定在對應的基礎組件相連，第七步，將每個預安裝組件的擺杆連接在聯動組件的聯動杆上，將多個預安裝組件並聯形成一個陣列，通過同一推拉杆進行驅動。實施例2 與實施例I不同的是，在安裝預安裝組件3時，先不安裝擺杆6，而是將擺杆6固定在聯動杆8上，將預安裝組件3的中心軸4的一端固定在基礎組件的固定件2上，中心軸4的另一端通過可調支撐杆7支撐完畢，然後再將擺杆6的另一端與中心杆4相連。即預安裝組件3內不包含擺杆6。
權利要求1.一種太陽能光伏發電系統，其特徵在於包括多個預安裝組件、多組基礎組件和一組聯動組件，每個預安裝組件均連接有一組基礎組件，多個預安裝組件均與聯動組件相連，所述的預安裝組件包括中心軸，在中心軸上固定有多塊光伏組件，多塊光伏組件構成一太陽能光伏板，在中心軸上連接有可調支撐杆和擺杆，擺杆與中心軸固定連接，可調支撐杆與中心軸活動連接，中心軸的一端與基礎組件的固定件相連，所述的可調支撐杆與基礎組件的連接件相連，所述的擺杆與聯動組件相連。
2.根據權利要求I所述的太陽能光伏發電系統，其特徵在於所述的每個預安裝組件包括兩根可調支撐杆和一根擺杆，兩根可調支撐杆安裝在相鄰的基礎組件的連接件上，相鄰兩個預安裝組件的其中一個可調支撐杆共用同一連接件，多個預安裝組件的可調支撐杆相連形成鋸齒波形狀。
3.根據權利要求2所述的太陽能光伏發電系統，其特徵在於各預安裝組件的兩根可調支撐杆的長度均相同，兩個支撐杆的夾角為銳角。
4.根據權利要求I或2或3所述的太陽能光伏發電系統，其特徵在於所述的可調支撐杆包括內管和外管，在內管或外管上開設有多個連接孔，安裝時選擇其中一個連接孔內用銷軸固定，內管或外管的其中一個與中心軸相連，另外一個的端部設有與基礎組件的連接件相接的連接頭。
5.根據權利要求I或2或3所述的太陽能光伏發電系統，其特徵在於所述的聯動組件包括一推拉杆，推拉杆連接有聯動杆，在聯動杆上連接有擺杆。
6.根據權利要求I或2或3所述的太陽能光伏發電系統，其特徵在於所述的中心軸與基礎組件的固定件相連的一端設有前軸承座，中心軸與基礎組件的固定件鉸接，在中心軸的另一端設有後軸承座，可調支撐杆通過後軸承座與中心軸相連，後軸承座與前軸承座之間的距離為中心軸的長度的2/3 3/4。
7.根據權利要求I或2或3所述的太陽能光伏發電系統，其特徵在於所述的中心軸為方軸，擺杆包括一調整頭和一連接杆，所述的調整頭固定在中心軸上，所述的連接杆與聯動組件相連，連接杆通過銷軸與調整頭連接。
8.根據權利要求I或2或3所述的太陽能光伏發電系統，其特徵在於所述的中心軸沿著軸向依次連接有基礎組件的固定件、擺杆和可調支撐杆。
9.根據權利要求I或2或3所述的太陽能光伏發電系統，其特徵在於所述的可調支撐杆的最短長度小於由可調支撐杆的連接端到光伏板的端部之間的距離。
專利摘要本實用新型涉及一種太陽能光伏發電系統，包括多個預安裝組件、多組基礎組件和一組聯動組件，每個預安裝組件均連接有一組基礎組件，多個預安裝組件均與聯動組件相連，預安裝組件包括中心軸，在中心軸上固定有多塊光伏組件，在中心軸上連接有可調支撐杆和擺杆，擺杆與中心軸固定連接，可調支撐杆與中心軸活動連接，中心軸的一端與基礎組件的固定件相連，可調支撐杆與基礎組件的連接件相連，擺杆與聯動組件相連。本實用新型提供了一種多單元聯動控制，固定傾角可調，受安裝環境影響小，安裝效率高的太陽能光伏系統；解決了現有技術中存在的採用單軸控制，太陽能光伏組件的傾角固定不可調，安裝效率低的技術問題。
文檔編號G05D3/00GK202550929SQ20122017829
公開日2012年11月21日 申請日期2012年4月25日 優先權日2012年4月25日
發明者丁鋒軍, 於子一, 朱建靜, 楊新科, 鄭杭 申請人:杭州帷盛太陽能科技有限公司