光伏組件支架的製作方法

2023-08-02 07:51:11

專利名稱：光伏組件支架的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及太陽能領域，更具體地說，涉及一種用於支撐光伏組件的光伏組 件支架。
背景技術：
當前，越來越多的國家已經將可再生能源作為實現可持續發展的重要方式，因此， 對於如風能和太陽能等重要的可再生能源的研發投入也不斷加強。光伏組件(也稱為太陽能電池板)是光伏發電系統的重要組件。通常，光伏組件 設置在光伏組件支架上，支撐有光伏組件的多個光伏組件支架排列成預定的陣列，並通過 電連接而形成光伏發電系統。為了使光伏發電系統獲得較高的發電效率，通常通過如優化 光伏組件支架的結構形式，來提高太陽光輻射利用率。當前，光伏組件支架的結構形式主要有三種第一種結構形式為固定安裝形式。具體來說，當將光伏組件安裝到光伏組件支架 上時，光伏組件具有固定不變的傾角，因此隨著太陽位置的變化，光伏組件不能對太陽的位 置進行跟蹤。第二種結構形式為單軸跟蹤安裝方式。具體來說，當將光伏組件安裝到光伏組件 支架上時，光伏組件只能跟蹤太陽移動的方位角或高度角中的一個方向。第三種結構形式為雙軸跟蹤安裝方式。具體來說，當將光伏組件安裝到光伏組件 支架上時，光伏組件不僅能夠跟蹤太陽的方位角，還能夠同時跟蹤太陽的高度角，理論上能 夠完全跟蹤太陽的運行軌跡，從而實現零度的入射角。比較上述三種結構形式的光伏組件支架，第一種結構形式的光伏組件支架的特點 為初期投資小，但是光伏組件的發電效率較低。而對於第二種和第三種光伏組件支架來說， 雖然光伏組件的發電效率相對較高，但是初期投資非常大，而且後期維護成本也較高。因此，對於光伏組件發電系統來說，如何平衡投資成本和發電效率成為本領域中 亟待解決的技術問題。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種能夠使光伏發電系統平衡成本和發電效率的光伏 組件支架。為了實現上述目的，提供了 一種光伏組件支架，該光伏組件支架包括立柱和框架， 該框架具有背陰側和用於支撐所述光伏組件的朝陽側，所述立柱通過鉸軸鉸接於所述框架 的所述背陰側，所述光伏組件支架還包括中空的套筒，該套筒具有鉸接端和開放端，所述套筒的所述鉸接端鉸接於所述立 柱和框架中的一者；杆，該杆的一端鉸接於所述立柱和框架中的另一者，所述杆的另一端插入所述套 筒的所述開放端中並且能夠在所述套筒中往復移動；和[0014]限位裝置，該限位裝置用於限定所述杆的所述另一端在所述套筒內的位置。優選地，所述立柱為兩根，所述鉸軸為同軸的兩根，所述兩根立柱分別通過各自的 鉸軸鉸接於所述框架的所述背陰側。優選地，所述立柱為兩根，所述鉸軸為一根，該一根鉸軸連接在所述兩根立柱之間 並分別與每根立柱鉸接連接，所述框架與所述鉸軸固定連接。優選地，所述立柱為兩根，所述鉸軸為一根，該一根鉸軸固定連接在所述兩根立柱 之間，所述框架與所述鉸軸鉸接連接。優選地，所述限位裝置包括穿過所述套筒的筒壁的多個通孔；設置在所述杆上 的多個限位孔；和限位銷，該限位銷能夠穿過所述套筒的多個通孔中的一個通孔和所述多 個限位孔中與該一個通孔對應的一個限位孔。優選地，所述框架的重心的投影落在所述鉸軸的中心軸線上。按照本實用新型，在傳統的固定結構形式的光伏組件支架的基礎上，通過將立柱 和框架之間設置為鉸接並能夠調節框架相對於立柱的位置，從而具有固定結構形式的光伏 組件支架成本相對較低的優點，而且設置在該光伏組件支架上的光伏組件能夠根據太陽在 四季的位置變化而進行適應性地調節，從而與設置在固定結構形式的光伏組件支架上的光 伏組件相比具有較高的發電效率。由此在成本與發電效率之間實現兼顧或平衡，實現本實 用新型的目的。本實用新型的其他特徵和優點將在隨後的具體實施方式
部分予以詳細說明。
附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與下面 的具體實施方式
一起用於解釋本實用新型，但並不構成對本實用新型的限制。在附圖中圖1為根據本實用新型的一種實施方式的結構示意圖；圖2為圖1中C區域的放大示意圖；圖3為圖2所示的套筒和杆的截面圖；和圖4為設置有通孔的套筒的結構示意圖。附圖標記說明立柱11框架12[0030]背陰側121[0031]朝陽側122[0032]套筒13[0033]鉸接端131[0034]開放端132[0035]通孔133[0036]杆14[0037]限位銷15[0038]鉸軸1具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細說明。應當理解的是，此處 所描述的具體實施方式
僅用於說明和解釋本實用新型，並不用於限制本實用新型。如圖1所示，本實用新型所提供的光伏組件支架包括立柱11和框架12，該框架12 具有背陰側121和用於支撐所述光伏組件的朝陽側122，所述立柱11鉸接於所述框架12的 所述背陰側121，所述光伏組件支架還包括中空的套筒13，該套筒13具有鉸接端131和開放端132，所述套筒13的所述鉸接 端131鉸接於所述立柱11和框架12中的一者；杆14，該杆14的一端鉸接於所述立柱11和框架12中的另一者，所述杆14的另一 端插入所述套筒13的所述開放端132中並且能夠在所述套筒13中往復移動；和限位裝置，該限位裝置用於限定所述杆14的所述另一端在所述套筒13內的位置。本實用新型的光伏組件支架相對於傳統的固定結構形式進行了改進，但是仍然保 留有傳統的固定結構形式的光伏組件支架成本較低的優點。具體來說，在傳統的固定結構形式的光伏組件支架中，立柱與支撐光伏組件的框 架之間為固定設置，因而框架與立柱之間的相對方位是不能調整的。而在本實用新型所提 供的光伏組件支架中，將立柱11與支撐光伏組件的框架12之間設置為鉸接連接，並能夠調 節或控制框架12相對於立柱11的相對位置。因此，與傳統的固定結構形式的光伏組件支 架相比，設置在本實用新型的光伏組件支架上的光伏組件能夠根據太陽在四季的位置變化 而進行適應性的調整，從而獲得相對較高的發電效率。由此，本實用新型的光伏組件支架能 夠使光伏組件發電系統在成本與發電效率之間實現兼顧或平衡，進而實現了本實用新型的 目的。立柱11和框架12之間的鉸接連接可以為多種形式。例如，如圖1所示，根據本實 用新型的實施方式，所述光伏組件支架的立柱11和框架12通過鉸軸16而鉸接。但也可採 用球鉸接的鉸接方式。在完成安裝設置後，立柱11通常豎直設立在地面的預定位置上，以用於支撐框架 12。框架12用於支撐或設置光伏組件。框架12包括背陰側121和朝陽側122，其中，在完 成安裝設置後，背陰側121通常背向太陽(即朝向地面)，背陰側121用於與立柱11相連 接。而朝陽側122通常朝向太陽(即朝向外部)，朝陽側122用於設置或支撐光伏組件，以 有利於光伏組件接收太陽輻射，從而進行光電轉換，發揮發電的功用。立柱11和框架12的主要結構可以與傳統的立柱11和框架12的主要結構相同或 類似，但在涉及立柱11和框架12的鉸接以及位置調節方面具有改進之處，因此，本說明書 將重點對本實用新型相對於傳統的光伏組件支架的改進之處進行詳細描述，而省略或簡化 與傳統的光伏組件支架及其部件相同或類似的特徵。與傳統的固定結構形式的光伏組件支架不同，在本實用新型的光伏組件支架中， 立柱11和框架12之間為鉸接連接，從而允許框架12相對於立柱11具有可調節的相對位 置關係。由於鉸接連接通常具有一定的阻尼，因此，如果框架12的重力允許的情況下，利用 該阻尼的存在可以將框架12保持在預定的位置。但是在優選情況下，為了更為準確可靠地控制框架12相對於立柱11的相對位置 或相對方位，如圖1至圖4所示，所述光伏組件支架還包括[0051]中空的套筒13，該套筒13具有鉸接端131和開放端132，所述套筒13的所述鉸接 端131鉸接於所述立柱11和框架12中的一者；杆14，該杆14的一端鉸接於所述立柱11和框架12中的另一者，所述杆14的另一 端插入所述套筒13的所述開放端132中並且能夠在所述套筒13中往復移動；和限位裝置，該限位裝置用於限定所述杆14的所述另一端在所述套筒13內的位置。中空的套筒13的中空內部形成允許杆14移動的空間。套筒13的鉸接端131鉸 接於立柱11或框架12。例如，在圖1中，套筒13的鉸接端鉸接於立柱11，而杆14連接於 框架12。但本實用新型並不限於此，可以想像，套筒13的鉸接端鉸接於框架12，而杆14連 接於立柱11也是可以的。當需要調節框架12的位置時，可以對杆14與套筒13之間的位 置關係進行調節。此外，所述光伏組件支架還可包括限位裝置，以限制杆14與套筒13之間的位置關 系。例如，限位裝置可以包括穿過所述套筒13的筒壁的多個通孔133 ；設置在所述杆14 上的多個限位孔；和限位銷15，該限位銷15能夠穿過所述套筒13的多個通孔133中的一 個通孔和所述多個限位孔中與該一個通孔對應的一個限位孔，如圖4所示。當杆14在套筒13內移動時，杆14上設置的多個限位孔會與套筒13上的不同的 通孔133對齊，從而根據預定的位置，可以選擇將限位銷15插入不同的通孔和限位孔中，以 實現限制或控制套筒13和杆14的相對位置的作用。所述光伏組件支架可以包括一個套筒13和一個與該套筒13配合的杆14。但優選 情況下，為了更為準確地調節和控制框架12相對於立柱11的相對位置，所述光伏組件支架 可以包括多個套筒13以及與該多個套筒13配合的多個杆14(如二至六個套筒13)。雖然上述文字中對優選的光伏組件支架的套筒和杆進行了詳細描述。但是本實用 新型並不限於此，例如，還可以選擇其他合適類型的機構來調節框架12的位置。例如，還可 選擇液壓控制機構，如帶有從動杆的液壓缸；或者選擇氣動控制機構，如帶有從動杆的氣動 缸；或者還可選擇直線電機驅動的線性移動機構；或者利用各種連杆機構等。在優選情況下，可以利用帶有從動杆的液壓缸來代替上述套筒13和杆14。由於上 文中已經對套筒13和杆14進行了詳細地描述，這裡就不再贅述。此外，還可以對各種光伏組件支架設計不同的限位裝置。雖然在上文中已經描述 了一種優選的限位裝置，但本實用新型並不限於此。例如，限位裝置可以是設置在杆14或 套筒13上的限位塊。立柱11可以為一根，也可以為兩根，或多根。由於兩根立柱11的情形與多根立柱 11的情形較為類似，因此下面將重點描述一根立柱11和兩根立柱11的情形。例如，所述立柱11可以為兩根，則所述鉸軸16也可以為兩根(在安裝完成後，該 兩根鉸軸16同軸)，所述兩根立柱11分別通過各自的鉸軸16鉸接於所述框架12的所述背 陰側121。在該情況中，鉸軸16通常較為短小，例如，在框架12的背陰側121上設置有兩個 凸耳，該兩個凸耳分別用於與各自的鉸軸16鉸接。或者，立柱11為兩根，鉸軸16為一根，該一根鉸軸16連接在所述兩根立柱11之 間並分別與每根立柱11鉸接連接，所述框架12與所述鉸軸16固定連接。在該情況中，鉸 軸16通常為較長的，該較長的鉸軸16連接在兩根立柱11之間，並分別於每根立柱11鉸 接。另外，框架12與鉸軸16固定連接或一體形成，從而實現框架12與立柱11之間的鉸接
6連接。另外，鉸軸16也可固定連接在兩根立柱11之間，同時，框架12與鉸軸16鉸接。這 種連接方式也是可以的。在有一根立柱11的情況下，如圖1所示，可以在該根立柱11和框架12的背陰側 121之間連接設置套筒13和杆14。在有兩根立柱11的情況下，可以在每根立柱11和框架 12的背陰側121之間連接設置套筒13和杆14，從而使框架12得到更為穩定的支撐，也能 夠對框架12進行更為準確和可靠的控制。優選地，所述框架12的重心的投影落在所述鉸軸16的中心軸線上，換句話說，框 架12的重心的投影落在框架12的旋轉軸線上。因此，在調節框架12的過程中，所需的力 矩較小，調節過程較為方便輕鬆。雖然上述文字中對優選的光伏組件支架進行了詳細描述。但是本實用新型並不限 於此，例如，還可以選擇其他合適類型的調節機構，只要能夠實現對框架12的位置調節即 可。例如，還可選擇液壓控制機構，如帶有從動杆的液壓缸；或者選擇氣動控制機構，如帶 有從動杆的氣動缸；或者還可選擇直線電機驅動的線性移動機構；或者利用各種連杆機構寸。在優選情況下，可以利用帶有從動杆的液壓缸來代替上述套筒13和杆14。由於上 文中已經對套筒13和杆14進行了詳細地描述，這裡就不再贅述。還可以對各種光伏組件支架設計不同的限位裝置。雖然在上文中已經描述了 一種 優選的限位裝置，但本實用新型並不限於此。例如，限位裝置可以是設置在杆14或套筒13 上的限位塊。而且，如果利用液壓缸驅動杆14時，可以利用液壓控制實現限位作用。以上結合附圖詳細描述了本實用新型的優選實施方式，但是，本實用新型並不限 於上述實施方式中的具體細節，在本實用新型的技術構思範圍內，可以對本實用新型的技 術方案進行多種簡單變型，而不限於權利要求書中各項權利要求的引用關係，這些簡單變 型均屬於本實用新型的保護範圍。另外需要說明的是，在上述具體實施方式
中所描述的各個具體技術特徵，在不矛 盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重複，本實用新型對各 種可能的組合方式不再另行說明。例如，如上所述，套筒和杆可以適用於不同的實施方式。此外，本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違 背本實用新型的思想，其同樣應當視為本實用新型所公開的內容。
權利要求1.光伏組件支架，該光伏組件支架包括立柱(11)和框架(12)，該框架(1 具有背陰 側(121)和用於支撐光伏組件的朝陽側(122)，其特徵在於，所述立柱(11)通過鉸軸(16) 鉸接於所述框架(1 的所述背陰側(121)，所述光伏組件支架還包括中空的套筒(13)，該套筒(13)具有鉸接端(131)和開放端(132)，所述套筒(13)的所 述鉸接端(131)鉸接於所述立柱(11)和框架(1 中的一者；杆(14)，該杆(14)的一端鉸接於所述立柱(11)和框架(12)中的另一者，所述杆(14) 的另一端插入所述套筒(1 的所述開放端(13 中並且能夠在所述套筒(1 中往復移 動；和限位裝置，該限位裝置用於限定所述杆(14)的所述另一端在所述套筒(1 內的位置。
2.根據權利要求1所述的光伏組件支架，其特徵在於，所述立柱(11)為兩根，所述鉸軸 (16)為同軸的兩根，所述兩根立柱(11)分別通過各自的鉸軸(16)鉸接於所述框架(12)的 所述背陰側(121)。
3.根據權利要求1所述的光伏組件支架，其特徵在於，所述立柱(11)為兩根，所述鉸軸 (16)為一根，該一根鉸軸(16)連接在所述兩根立柱(11)之間並分別與每根立柱(11)鉸接 連接，所述框架(1 與所述鉸軸(16)固定連接。
4.根據權利要求1所述的光伏組件支架，其特徵在於，所述立柱(11)為兩根，所述鉸軸 (16)為一根，該一根鉸軸(16)固定連接在所述兩根立柱(11)之間，所述框架(1 與所述 鉸軸(16)鉸接連接。
5.根據權利要求1-4中任意一項所述的光伏組件支架，其特徵在於，所述限位裝置包括穿過所述套筒(13)的筒壁的多個通孔(133)；設置在所述杆(14)上的多個限位孔；和限位銷(15)，該限位銷(15)能夠穿過所述套筒(13)的多個通孔(133)中的一個通孔 和所述多個限位孔中與該一個通孔對應的一個限位孔。
6.根據權利要求1所述的光伏組件支架，其特徵在於，所述框架(1 的重心的投影落 在所述鉸軸(16)的中心軸線上。
專利摘要一種光伏組件支架，該光伏組件支架包括立柱和框架，該框架具有背陰側和用於支撐所述光伏組件的朝陽側，所述立柱通過鉸軸鉸接於所述框架的所述背陰側，所述光伏組件支架還包括中空的套筒，該套筒具有鉸接端和開放端，所述套筒的所述鉸接端鉸接於所述立柱和框架中的一者；杆，該杆的一端鉸接於所述立柱和框架中的另一者，所述杆的另一端插入所述套筒的所述開放端中並且能夠在所述套筒中往復移動；和限位裝置，該限位裝置用於限定所述杆的所述另一端在所述套筒內的位置。按照本實用新型能夠在成本與發電效率之間實現兼顧或平衡。
文檔編號G05D3/00GK201845237SQ201020616679
公開日2011年5月25日 申請日期2010年11月18日 優先權日2010年11月18日
發明者喬學, 王文平, 陳利德, 高輝 申請人:國華能源投資有限公司, 神華集團有限責任公司