CN102099930B - 太阳能电池阵列支承方法和系统 - Google Patents

Abstract

公开了用于布置和支承太阳能电池面板阵列的系统和方法。实施例包括线缆、支承立柱、和其中支承太阳能电池面板的舱体结构的各种组合。太阳能电池面板可结合单跟踪或者双跟踪能力以增强太阳光捕获。实施例支持双重土地使用，在这种使用中系统的安装对下方的地面的干扰被最小化。通过与立柱一体化的竖直轴风车可提供增补的电力。系统的特殊安装可包括安装在诸如停车场、道路和引水渠的结构的上方的系统。

Description

太阳能电池阵列支承方法和系统

相关申请的交叉引用

本申请是2008年10月21日提交的标题为“Solar Array Support Methodsand Systems”的美国申请序列号12/255,178的部分继续申请，美国申请序列号12/255,178是2008年6月20日提交的标题为“Solar Array Support Methodsand Systems”的美国申请序列号12/143,624的部分继续申请，美国申请序列号12/143,624是2008年5月16日提交的标题为“Solar Array Support Methodsand Systems”的美国申请序列号12/122,228的部分继续申请，美国申请序列号12/122,228是2007年9月17日提交的标题为“Solar Array Support Methodsand Systems”的美国申请序列号11/856,521的部分继续申请，美国申请序列号11/856,521是2003年6月25日提交的标题为“Solar Array Support Methodsand Systems”的美国申请序列号10/606,204的继续申请，美国申请序列号10/606,204现在为美国专利No.7,285,719，其要求2003年4月2日提交的标题为“Solar Sculpture Energy and Utility Array”的临时申请序列号60/459,711的优先权，各优先权申请通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及太阳能捕获领域，更具体地，涉及与包括由线缆和立柱系统支承的光伏(photovoltaic，PV)太阳能电池面板的太阳能捕获相关的设备、系统、和方法。

背景技术

用于支承太阳能电池面板的现有系统倾向于体积大而且昂贵。给定这种系统的尺寸和重量，太阳能电池面板阵列在远程位置的实施困难并且昂贵。当需要大的配备时，将太阳能电池面板阵列安装在环境敏感区域中而不显著影响周围生境(habitat)变得非常困难。通常，这种支承系统不容许太阳能电池面板阵列的二次使用。

光伏技术持续进步，不仅在PV电池将太阳能转换为电能的能效上，也在用于各种安装中PV面板的基础结构上。PV面板的一个进步包括管形或者柱体形的PV元件。这些类型的PV元件具有跨越更大角度捕获太阳光的能力并且当元件紧密地组装(pack)在一起时还提供增大的表面积用于捕获太阳光。

尽管有PV技术上的进步，仍然需要将较少和较便宜的材料用于支承面板的太阳能电池面板系统。也发展出需要太阳能电池面板系统在由于不平地形或者由于用于安装的不适量的可用土地而传统上无法采用太阳能电池面板系统的位置提供电能。

发明内容

在一个优选实施例中，本发明包括用于支承太阳能电池面板阵列的系统。此系统包括至少两对竖直立柱，其中每一对包括一个长立柱和一个短立柱。成对的竖直立柱布置为隔开一段距离。第一支承线缆固定在短立柱之间，第二支承线缆固定在长立柱之间。拉索(guy wire)或者其它的锚定设备可附接至立柱以给立柱提供侧向的支承而抵抗由间隔的立柱之间悬置的支承线缆所产生的张拉。该系统还包括固定至两条支承线缆的太阳能电池面板容器(receiver)或舱体(pod)。太阳能电池面板容器或者舱体用以支承太阳能电池面板。容器/舱体可包括维护走道(maintenance catwalk)或者使得能够接近各容器/舱体以进行维护的其它元件。

在另一个示例性实施例中，本发明包括用于提供遮蔽与电两者的系统。此系统可包括立柱、支承线缆、和如上述的太阳能电池面板阵列支承系统中一样支承太阳能电池面板的一个或多个太阳能电池面板容器。立柱具有一定的尺寸以使得活动(activity)能够在太阳能电池面板容器的下方进行。例如，如果期望的活动是提供遮蔽的停车场，则该立柱可具有使车辆能够停驻在太阳能电池面板容器下方的高度，并且立柱可隔开以产生大小对应于停车场的期望区域的遮蔽区域。

在另一个示例性实施例中，本发明包括用于支承太阳能电池面板阵列的系统，该系统包括至少四个锚点，其中第一支承线缆悬置在第一对锚点之间，第二支承线缆悬置在第二对锚点之间。此系统还包括由第一和第二支承线缆支承的太阳能电池面板容器，该太阳能电池面板容器也适于接收一个或多个太阳能电池面板。

在另一实施例中，本发明包括支承太阳能电池面板阵列的方法。此方法包括使用线缆支承适于接收一个或多个太阳能电池面板的太阳能电池面板容器的步骤。在另一个实施例中，本发明包括一种利用发电的太阳能电池面板阵列创建遮蔽的空间的方法，其中该方法也包括使用电来给阵列下方的区域致冷。例如，从阵列所产生的电可用以给水泵供能，水泵将水传递到固定至阵列的水雾(water-misting)设备。水管网络和雾喷嘴可遍及阵列而分布以提供给阵列下方的致冷，其当与上方的阵列所产生的遮蔽相结合时，可用以有效地对阵列下方的区域致冷。

在另一实施例中，弯曲形状的和平面形状的面板容器的各种组合用于尺寸符合特定的安装要求的太阳能电池阵列中。

在其它的实施例中，本发明包括若干系统，这些系统包括支承线缆、锚线、锚、和支承立柱的各种组合。

用于支承太阳能电池面板阵列的系统和方法可构造成使得面板阵列由处于张拉、压缩(compression)、或者两者的组合中的构件进行支承。为了通过张拉支承太阳能电池面板，主支承线缆从立柱或其它的静止支承进行悬置，并且线缆被允许通过施加在线缆上的张拉的量所确定的曲率而悬在相反的立柱/静止支承之间。这些主线缆包括上线缆和竖直布置在上线缆的下方的下线缆。竖直定向的互连线缆将上线缆和下线缆互连。上线缆、下线缆、和互连线缆的组合可定义为桁架。多个桁架可用以支承太阳能电池面板阵列，其中桁架可以一段距离相互间隔并且大致相互平行地延伸。舱体或者容器布置成使得它们在相邻的桁架之间横向地延伸。当线缆用于桁架所有元件时，该桁架可进一步表征为张拉桁架(tension truss)。同时考虑到了，刚性互连构件可用在上线缆与下线缆之间以产生使互连构件处于压缩的桁架，从而该桁架可进一步表征为压缩桁架。

该舱体或者容器可以是弯曲形状的或者平面的，以使太阳能电池面板符合总的曲率或者以平的、平面的构造(configuration)延伸。安装舱体的一种方式是以创建一种遵循上或主线缆的凸弯曲部分的大体凸的舱体安装。安装舱体的另一方式是创建一种遵循下主线缆的凹弯曲部分的大体凹的舱体安装。同时考虑到了凸安装和凹安装的组合。本发明的系统也非常适于创建可能具有复杂的弯曲形状的太阳能电池面板阵列。在本发明的这种复杂的弯曲形状方面，垫片可用在支柱(strut)连接至主线缆处，因此使得舱体能够维持相对于线缆的不规则的定向，线缆可以相互平行或者相互不平行地延伸。或者，球接头连接可用在支柱连接至主线缆处，从而使舱体能够维持相对于线缆的不规则的定向。

在本发明的若干实施例中，太阳能电池面板阵列可以是自由放置的(freestanding)结构，其中阵列仅由线缆和立柱构成的系统支承。在其它的实施例中，本发明的太阳能电池面板阵列可部分地由现有的结构例如建筑直接支承。在其它的实施例中，立柱和线缆可用以创建便携的(portable)和永久的结构，其中桁架不仅用以支承太阳能电池面板阵列，而且也支承结构的顶篷(roof)。

由于可通过布置在太阳能电池面板阵列的选定端部的翼面实现的有利的风偏转(deflecting)特性，太阳能电池面板阵列在结合风车以增补电力产生方面是理想的。在一种优选的形式中，风车可以是直接安装至太阳能电池面板阵列的立柱或其它的支承的竖直轴风车。太阳能电池面板阵列的空气动力学特性可被控制，以在气流经过太阳能电池面板上方时引起气流速度增加，该气流被捕获作为有效的风能用于为风车供能。

在本发明的其它的系统和方法中，舱体或者容器可安装成使得舱体沿单轴或者多轴是可旋转的，从而面板能更好地跟踪太阳的运动，由此增强电力输出。因此，本发明可结合用以选择性地旋转太阳能电池面板的方向的单跟踪和双跟踪设备。

本发明还提供一种机构，用于选择性地调节由直接安装至线缆桁架的张拉设备引起的在互连线缆中的张拉。例如，张拉设备可安装在相邻的上线缆或者下主线缆上，并且对角地或者竖直地延伸的互连线缆穿过各张拉设备的滚轮机构。

在本发明的另一方面，舱体/容器的类型和布置和PV电池的类型是基于本发明的具体预定用途而选定的，例如是否本发明意图仅用于发电，或者也用以实现次要功能例如提供遮蔽、用作带有顶篷的结构、及其它。例如，太阳能电池面板可以是以期望的布置安装在容器/舱体上的传统的平面的太阳能电池面板。在另一个示例中，太阳能电池面板可包括柱状的PV电池，例如由California州Fremont市的Solyndra^TM制造的那些。如所述，管形/柱状的PV元件的一个优点是：相比于平面布置的PV电池，它们为光伏电池提供增大的表面积，并且管形的电池是自跟踪的，因为当太阳光在一天之中角度改变时管的一部分外表面可更加容易地定向为与太阳光呈直射关系。

因为可由线缆和立柱组合产生太阳能电池面板的许多不同的布置，所以本发明具有在许多不同的土地使用中应用的能力。本发明的系统可容易地构建在宽阔的开放空间中，也适于在受制于土地间隔的约束以及斜坡地形的城市环境内的安装。本发明的系统也可容易地集成多种第二使用目的，例如，其中包括，遮蔽的产生、对下层的(underlying)结构的支承、通过风车的结合而得到的增补的电力产生。

本发明的系统和方法的更多优点和特征通过查阅以下附图以及详细的描述将变得显而易见。

附图说明

图1是根据一个示例性实施例支承的太阳能电池面板阵列的透视图；

图2是根据一个示例性实施例支承的太阳能电池面板阵列的纵向截面视图；

图3是根据一个示例性实施例支承的太阳能电池面板阵列的水平截面视图；

图4是示例性的太阳能电池面板阵列的后透视图；

图5是示例性的太阳能电池面板阵列的侧透视图；

图6是一种示例性的舱体的后透视图，显示若干支柱和绳索(cord)用以创建刚性构件；

图7是包括若干可选的特征的示例性的舱体的截面视图；

图8是连结(link)在一起的若干太阳能电池面板容器(receiver)的前透视图；

图9是连结在一起的若干太阳能电池面板容器的正视图；

图10是示例性的包括中央支承构件的太阳能电池面板阵列的前侧方透视图；

图11是显示一种示例性的包括中央支承构件的太阳能电池面板阵列的截面视图；

图12是示例性的横越峡谷悬置的太阳能电池面板阵列的正视图；

图13是示例性的横越峡谷悬置的太阳能电池面板阵列的俯视平面视图；

图14是根据本发明另一个实施例的太阳能电池面板阵列的透视图；

图15是图14所示例性的太阳能电池面板阵列的后视图；

图16是图14所示例性的太阳能电池面板阵列的侧视图；

图17是本发明又一个实施例中的太阳能电池面板阵列的透视图；

图18是图17的实施例的后视图；

图19是根据本发明的又一个太阳能电池面板阵列实施例的透视图；

图20是图19的实施例的后视图；

图21是图19的实施例的放大的侧视图；

图22示出根据本发明的另一个太阳能电池面板阵列实施例；

图23是多排的太阳能电池面板阵列的透视图；

图24是多排的太阳能电池面板阵列的另一个透视图；

图25是在本发明又一个实施例中的太阳能电池面板阵列的侧视图；

图26是本发明中用以支承多个太阳能电池面板的另一个示例性的舱体的放大的透视图；

图27是本发明另一个实施例的透视图，显示当从上方看时具有凸的和凹的弯曲部分两者的三排面板容器/舱体；

图28是图27的实施例的立视图；

图29是图27的实施例的俯视平面视图；

图30是图27的实施例的仰视平面视图；

图31是图27的实施例的侧视图；

图32是图27的实施例的放大的碎裂(fragmentary)透视图，示出舱体结构、线缆连接、和太阳能电池面板安装至面板容器/舱体排的弯曲的(curved)支柱的方式的细节；

图32A是图32的极大地放大的局部，示出四个面板容器/舱体的交叉(intersection)，并且显示在各舱体与提供支承的线缆布置之间的间隙；

图33是图27的实施例的另一个放大的碎裂透视图，但示出一种对连续延伸横越多排舱体的弯曲支柱的替代结构；

图34是本发明的又一个实施例的透视图，显示当从上方看时具有凸的弯曲部分的三排面板容器/舱体；

图35是本发明另一个实施例的透视图，显示当从上方看时具有凹的弯曲部分的三排面板容器/舱体；

图36是本发明再一个实施例的透视图，显示多个三排构造(configuration)结(join)以构成具有三个主跨度(span)的阵列；

图37是本发明另一个实施例的透视图，显示多个三排构造联结以构成具有三个主跨度的阵列；

图38是本发明另一个实施例的透视图，显示多个三排构造联结以构成具有三个主跨度的阵列，和通过移除选定的面板容器/舱体而在阵列中形成的多个开口；

图39是本发明另一个实施例的透视图，显示三组的相互隔开的三排舱体构造；

图40是本发明另一个实施例的透视图，显示多个三排构造联结以构成具有三个主跨度并且结合了不同的立柱的阵列；

图41是本发明另一个实施例的透视图，显示多个三排构造联结以构成类似图41中的实施例的具有三个主跨度的阵列，但结合了以角度延伸的外立柱。

图42是尤其适合于安装在引水渠(aqueduct)上方的另一个实施例的透视图。

图43是图42的实施例的平面视图；

图44是沿图42的线44-44取得的立视图；

图45是沿图4的线45-45取得的另一个立视图；

图46是图42的实施例的透视图，太阳能电池面板和容器已移除以更好地示出线缆的布置；

图47是如图46中所示的另一个透视图，但还示出安装至下支承线缆的保护膜；

图48是本发明再一个实施例的又一个透视图；

图49是图48的实施例的平面视图；

图50是根据本发明另一个实施例的另一种舱体或容器结构的透视图；

图51是安装有太阳能电池面板的图50的容器的透视图；

图52是图50和51的实施例的容器/舱体和太阳能电池面板的倒置(reverse)透视图；

图53是沿图51的线53-53取得的立视图；

图54是沿图51的线54-54取得的另一个立视图；

图55是根据本发明另一个实施例的另一种舱体或容器结构的平面视图；

图56是图55的实施例的透视图，示出该舱体/容器结构；

图57是一种结合了图55和56的实施例所示的三角形舱体/容器的阵列的透视图；

图58是根据本发明另一个实施例的透视图；

图59是沿图58的线59-59取得的侧视图，示出此实施例的更多细节；

图60是本发明又一个实施例的透视图，该实施例在阵列的各端结合了一对翼面；

图60A是其中一个翼面的放大的碎裂透视图，并且具体地示出一个示例的舱体/容器结构；

图61是本发明的其中一种阵列的侧视图，并且具体地显示基于在阵列上方和贯穿阵列运行的气流而施加于阵列上的压力模式；

图62是图61所示出的阵列的另一个立视图，但是还结合了改变当空气接触该阵列时所产生的气流模式的翼面；

图63是图14所示实施例的透视图，但是还结合了在容器之间的柔性(flexible)密封托架；

图64是放大的沿图63的线64-64取得的碎裂透视图，示出密封托架的细节；

图65是包括可调节的张拉设备的本发明另一个优选实施例的立视图；

图66是图65的一部分的放大视图，示出该可调节的张拉设备；

图67是沿图66的线67/67取得的横截面视图，示出该可调节的张拉设备的更多细节；

图68是包括安装至太阳能电池面板阵列的立柱上的多个竖直轴风车的本发明另一个实施例的透视图；

图69是图68的实施例沿线69-69取得的立视图，该实施例还包括连接至阵列的相反端的翼面，该翼面改变在阵列上方的气流并由此增强该风车发电的能力；

图70是图68的实施例的平面视图；

图71是沿图68的线71/71取得的横截面视图，示出图68的实施例的更多细节；

图72是本发明另一个实施例的立视图，该实施例在桁架中结合了张拉和压缩构件的组合，从而能够进行太阳能电池面板的凸的和凹的安装；

图73是图72的实施例的立视图，显示在太阳能电池面板阵列与建筑的安装中所结合的另一跨度的舱体和竖直轴风车；

图74是如图73的实施例所示的太阳能电池面板阵列的透视图，其中为了清楚显示该阵列的布置而移除了竖直轴风车和下层的顶棚(roof)结构；

图75是本发明另一个实施例的立视图，示出一种压缩桁架，而太阳能电池面板安装在下主线缆上从而产生太阳能电池面板的凹布置；

图76是本发明另一个实施例的立视图，示出一种用于支承布置在水平平面中的太阳能电池面板阵列的压缩桁架，并且该桁架也用以支承阵列中所结合的顶篷或者遮盖件(covering)；

图77是本发明另一个实施例的另一个立视图，示出一种用于支承太阳能电池面板阵列的压缩桁架，并且该桁架也用以支承阵列中所结合的顶篷或者遮盖件，其中该阵列遵循该顶篷/遮盖件的外形(contour)；

图78是另一个立视图，示出一种用于支承太阳能电池面板的压缩桁架和布置在太阳能电池面板下方的建筑顶篷或者遮盖件；

图79是一个实施例的透视图，显示压缩桁架布置的两个跨度；

图80是沿图79的线80-80取得的立视图；

图81是支承布置为构成复杂形状的多个太阳能电池面板的一种面板容器或舱体的透视图，其中该太阳能电池面板随支承在成对的相邻的线缆之间而以不同的角度延伸；

图82是图81的实施例的透视图，其中该太阳能电池面板已移除以露出该容器/舱体结构；

图83是极大地放大的在采用球接头结构的舱体的主支承梁与上支承线缆之间的连接的碎裂立视图；

图84是另一个极大地放大的在舱体的主支承梁与支承线缆之间的连接的碎裂立视图，该舱体利用垫片(shim)或者楔形件(wedge)来实现在舱体的主支承梁与线缆之间的期望的偏置定向(offset orientation)；

图85是沿图82的线85-85取得的立视图，示出未安装太阳能电池面板的舱体元件和支承线缆的定向；

图86是沿图82的线86-86取得的立视图，示出安装至容器的太阳能电池面板；

图87是结合了压缩桁架的具有两个跨度的凸安装的舱体的另一个实施例的透视图；

图88是沿图87的线88-88取得的立视图；

图89是图87的透视图，其中移除了太阳能电池面板以露出舱体结构；

图90是放大的在图89的实施例中的舱体的碎裂透视图，移除了太阳能电池面板以露出该舱体元件的特殊结构；

图91是本发明另一个实施例的透视图，该实施例可在两个单独的调节中结合关于舱体的方向的双跟踪能力，以使舱体可通过沿两个单独的轴的旋转而跟踪太阳；

图92是沿图91的线92-92取得的立视图；

图93是沿图91的线93-93取得的立视图；

图94是图91的平面视图；

图95是连同本发明而设置的、并且以示例的方式结合在图91的实施例中的双轴跟踪机构的放大的碎裂透视图；

图96是连同本发明而设置的、并且以示例的方式结合在图91的实施例中的单轴跟踪机构的放大的碎裂透视图；

图97是重物的立视图，该重物可在根据本发明的另一个方面的阵列的构建过程中用以稳定桁架；

图98是另一种类型的桁架的立视图，其中重物可在该阵列的构建过程中用以稳定该桁架；

图99是一种在桁架的构建过程中可使用的临时的桁架支承组件的放大的碎裂立视图；

图99A是图99的一部分的放大的视图，详细描绘在临时的桁架支承与桁架的线缆之间的连接结构；

图100是一类临时的或者永久的桁架支承特征的立视图，该特征使桁架部件例如桁架的两个压缩构件能够在线缆的相反侧延伸；

图101是根据本发明的太阳能电池面板阵列的另一个优选实施例的透视图，其中为线形(linear)延伸的成排的太阳能电池面板设置了单跟踪能力；

图102是沿图101的线102-102取得的立视图；

图103是沿图101的线103-103取得的立视图；

图104是图101的实施例的平面视图；

图105是本发明另一个实施例的透视图，其中为对于跟踪功能而言独立可控的太阳能电池面板设置了单跟踪能力；

图106是沿图105的线106/106取得的立视图；

图107是图105的实施例的平面视图；

图108是图105的实施例中的舱体的放大的碎裂透视图，其中移除了太阳能电池面板以露出该舱体元件的结构；

图109是本发明另一个实施例的透视图，显示两个跨度的凸安装的、具有单轴跟踪能力的舱体，舱体被安装为遵循上线缆的外形；

图110是沿图109的线110-110取得的侧视图：

图111是图109的实施例的平面视图；

图112是本发明又一个实施例的透视图，显示两个跨度的凸安装的、具有单轴跟踪能力的舱体，舱体安装为实现平面的构造；

图113是沿图112的线113-113取得的侧视图；

图114是本发明另一个实施例的透视图，显示两个跨度的凸安装的、具有单轴跟踪能力的舱体，并且舱体安装为实现平面的构造，其中该舱体处于桁架的上线缆与下线缆之间的中间；

图115是沿图114的线115-115取得的侧视图；

图116是侧视图，示出本发明的反转定向舱体以应付由阵列所产生的遮蔽情况的单跟踪能力，；

图117是本发明的代表性实施例的放大的碎裂透视图，该实施例结合了管状或者柱体形状的PV元件；

图118是根据本发明的另一种单轴跟踪机构的概略视图，其中设置了偏置(biasing)能力以容许舱体在某范围的许可的旋转来作为对疾风的响应；和

图119是与本发明另一个方面有关的控制系统的概略简图。

具体实施方式

以下详细描述应当参考附图进行阅读。附图不一定是按比例的，而是描绘示例性实施例并且意图不是限制本发明的范围。

图1是根据一示例性实施例支承的太阳能电池面板阵列的透视图。一种太阳能电池面板阵列10示出为包括若干太阳能电池面板容器或者舱体12。成对的短立柱14a、14b和长立柱16a、16b相互对齐。成对的立柱14a、16a和14b、16b也可通过沿阵列10的边缘伸展的稳定性线缆18而连接。太阳能电池面板容器12保持在表面20的上方位于由立柱14a、14b、16a、16b确定的高度22。第一主线缆24悬置在短立柱14a、14b之间，第二主线缆26悬置在长立柱16a、16b之间。太阳能电池面板容器12设计成由线缆24、26支承，使得总体的设计是重量轻、柔性、强固并且在下方留出若干可用的遮蔽空间的太阳能电池面板阵列10。锚线28和锚30可用以提供进一步的支承并使得能够使用重量轻的立柱14a、14b、16a、16b。锚线28可以是线缆或者钢杆。

表面20可以是，例如，地面的大致平的区域、公园里的野餐场、停车场、或者操场。高度22可选择为使得在阵列10下方能够进行期望的活动。例如，如果是停车场在阵列10下方，则高度22可为足以使平常的汽车和轻型卡车能够停驻在阵列10下方，或者高度可更高以使商用卡车能够停驻在阵列10的下方。如果在操场在阵列10下方，则阵列10可具有选择的高度22以容许期望的操场配备的安装。

任何适当的材料和/或结构可用于立柱14a、14b、16a、和16b，包括例如，水泥、金属、简单的柱、或者更复杂的桁架式立柱。在若干实施例中，支点(footing)可设置在各立柱14a、14b、16a、和16b的基部的下方，以提供在相对软的地面上的稳定性。线缆18、24、和26以及锚线28可由任何材料与设计制成，包括例如金属、合成物、和/或聚合纤维。在一个实施例中，立柱14a、14b、16a、和16b、线缆24和26以及锚线28中使用的主要材料是钢。因为对阵列10的主要支承技术是处于张紧下的线缆24和26，因此此设计在视觉上和实际上都是重量轻的。

虽然图1示出一个实施例其中立柱14a、14b、16a、和16b是“短的”或者“长的”，但在其它的实施例中所有的立柱可以是相同的高度。本发明不要求特别角度的仰角(elevation)；但是，本发明考虑到，依据纬度、一年中的时间、和可能的其它因素，某些角度可更加有效地捕获入射的太阳光。

图2是根据一示例性实施例支承的太阳能电池面板阵列的纵向截面视图。该阵列10示出阵列10的各排的相对间隔，并帮助显示稳定性线缆18如何连接阵列10的立柱14和16。稳定性线缆18也可耦接至锚构件，虽然图2中未示出。可看出，立柱14和16的相对高度帮助确定太阳能电池面板容器12相对于入射太阳光具有的角度。在若干实施例中，立柱14和16或者太阳能电池面板容器12可包括容许调节太阳能电池面板容器12的角度的机构。为此，例如，立柱14、16的长度可调节，或者太阳能电池面板容器12可包括用于改变单个面板或者整个容器12的角度的机构。例如，当季节变化时，天空中太阳的高度会充分改变而影响太阳能电池面板容器12，因此期望改变容器12的角度。此外，由于太阳在一整天中运动，因此期望改变容器12的角度以改善光接收。

图3是根据一示例性实施例支承的太阳能电池面板阵列的水平截面视图。如所示，阵列10由短立柱14a和14b、长立柱16a和16b、和线缆24和26支承。锚线28和锚30设置来改善稳定性和容许重量轻的立柱14a、14b、16a、和16b的使用。太阳能电池面板容器12示出为成对的单独的单元32，而各单元32之间具有间隙34。间隙34容许空气运动，从而减小阵列10的风阻的大小。由于线缆24和26是有些柔性的，因此间隙34也容许单元32的相对运动。

图4是一种示例性的太阳能电池面板阵列的后透视图。可看出，稳定性线缆18沿阵列10的长度耦接在各种构造中，从而将短立柱14和长立柱16连结以创建连结的结构。阵列10还包括各种锚线缆28和锚点30，包括在阵列10的末端，这可帮助锚定稳定性线缆18。

图5是一种示例性的、类似图1-4所示的太阳能电池面板阵列10的透视侧视图。从图1-5的多个视图中可以领会，示例性的阵列10提供便于使用的、对于各种活动可适用的遮蔽。

图6和7示出一种可用作太阳能电池面板容器的舱体。在此所示出的“舱体”意在提供可用于本发明的一种示例的太阳能电池面板容器。该太阳能电池面板容器当然可具有各种其它的结构以执行它的功能：适于耦接至支承线缆的同时保持一个或多个太阳能电池面板，如在此所示。

图6是一种示例性的舱体的后透视图，显示若干支柱和绳索用以创建刚性构件。舱体40被示为带有若干可以是例如光伏面板的太阳能电池面板42。维修走道(走道)44被包括作为舱体40的一种可选的特征。若干弯曲支柱46沿舱体40的背面(back)竖直地延伸，而若干水平的支柱48通过弯矩连接(moment connection)而耦接至弯曲支柱46。通过使用弯矩连接，总体的结构变成刚性而重量轻的框架用于接收太阳能电池面板42。中央支柱50延伸出舱体40的背面，并且连接至桁架线缆52，该桁架线缆52提供该结构的另一种重量轻的但是非常起支承作用的方面。中央支柱50和桁架线缆52使重量轻的弯曲支柱46能够得以使用，从而对弯曲支柱46的中间给予支承。

在另一个实施例中，本发明并非以光伏面板发电，而是可用以支承采集太阳热能的太阳能电池面板。该太阳热采集器可安装在在此所示出的太阳能电池面板容器上，并且热能可以使用通过柔性管道泵给的热传递介质进行采集。在一个这样的实施例中，乙二醇可用作运动的热传递介质，然而任何适当的材料可使用。

图7是一种示例性的包括若干可选的特征的舱体的截面视图。该舱体40显示带有在适当位置的太阳能电池面板42。可选的维修走道44再次显示位于弯曲的构件46的下部。中央支柱50和桁架线缆52仍提供支承给弯曲的构件46。舱体40可包括，例如，雾化器54可用于给使用舱体40的太阳能电池阵列下方的遮蔽区域提供蒸发式冷却。舱体40还可包括例如灯56或者安全相机。在一个实施例中，太阳能电池阵列可用以提供停车遮蔽处，而太阳能电池阵列在白天使用例如燃料电池或者蓄电池存储电，然后在夜间通过为遮蔽处照明而释放存储的电。

两个线缆容器58和60也示出出。虽然所示为线缆可穿过的简单开口形式，但是线缆容器58和60可采用若干其它的形式。例如，线缆容器58和60可包括一种机构用于可释放地锁定在线缆上。从图6和7可以领会，此示例性的舱体40设计成使得雨容易被引导离开太阳能电池面板，因为水会沿舱体40的曲线滑下。在其它的实施例中，舱体40可大约是平的，而非具有所示的弯曲部分，或者可具有与所示相比不同的弯曲部分。

图8连结在一起的若干太阳能电池面板容器的前透视图。第一太阳能电池面板容器70、第二太阳能电池面板容器72、和第三太阳能电池面板容器74由主上支承线缆76和主下支承线缆78支承。可选的维修走道80也如所示。还包括柔性电线缆82，其容许当捕获到太阳能时来自各太阳能电池面板容器70、72和74的电能的传送。柔性电线缆82也可用于将电能分送到设备，例如可设置在太阳能电池面板容器70、72和74下方的安全相机或者照明设备。

图9是连结在一起的若干太阳能电池面板容器的正视图。仍然，太阳能电池面板容器70、72和74显示由上支承线缆76和下支承线缆78支承，并且包括可选的维修走道80。两条柔性电线缆82a和82b示出在图9中，并且可用于如以上关于图8所记述的相同的目的。图9中清楚地显示，在太阳能电池面板容器70、72和74之间有间隙84。间隙84使太阳能电池面板容器70、72和74能够独立地运动，从而使总体阵列的刚性较小并且更适合抵挡疾风。间隙84也防止相邻的太阳能电池面板容器(即70和72或者72和74)在有风的情况下相互损坏。

依据阵列的期望的输出，柔性电线缆82a和82b可耦接至分站(substation)用于收集所产生的电能和提供输出。例如，所收集的电固有地为直流电；在此所示的阵列可容易地用以对蓄电池或者燃料电池充电。该电能也可用于电解器以产生氢气和氧气，而所获得的氢气可用作燃料。

图10是一种示例性的、包括中央支承构件的太阳能电池面板阵列的前侧方透视图。该示例性的阵列100包括若干交替的短立柱102和长立柱104，而主下和上支承线缆106和108自立柱102和104悬置。锚线110和锚112提供附加的支承，并且阵列100支承若干太阳能电池面板容器114。图10中增加的另一内容是包括中间支承116，其容许立柱102与104之间所跨越的更长的跨度，从而减少对布置附加的锚112的需要。此外，因为中央支承116不必提供抵抗侧向运动的稳定性，而仅需要提供竖直支承，因此中央支承116可以是比外立柱102和104甚至更重量轻的结构。

图11是显示一种示例性的包括中间支承构件的太阳能电池面板阵列的截面视图。仍然，阵列100通过短立柱102、长立柱104、下支承线缆106和上支承线缆108的使用来支承。阵列100部分地通过锚线110和锚112的使用而固定，并且若干太阳能电池面板容器114受到支承。中央立柱116提供中央的支承，但不要求来增加阵列100的侧向的稳定性，因为有部分的阵列均等地牵拉在中央立柱116的两侧。

图12是一种示例性的横越峡谷悬置的太阳能电池面板阵列的正视图。阵列120通过四个锚124的使用而横越峡谷122悬置，锚124使两条主支承线缆126和128能够横越峡谷122悬置。若干太阳能电池面板容器130通过支承线缆126和128支承。通过将阵列120横越峡谷122悬置，在峡谷地面上方的期望的高度132可通过此阵列实现。该高度132可足以容许野生生物从下方通过。

可以看到这类结构带来若干潜在的环境利益，这包括：此结构提供安静的和安全的能量生产阵列，此结构提供荫蔽和/或遮蔽，并且此结构可进行安装而无需大量重型机械。阵列在腐蚀(eroding)地面上方的使用可促进叶子生长在高度地受辐照的(exposed)位置并因此减慢腐蚀。

图13是一种示例性的横越峡谷悬置的太阳能电池面板阵列的俯视平面视图。可看出，阵列120设计成配合峡谷122的形状。特别是，阵列120包括太阳能电池面板容器130的若干单独的行。通过改变由每对支承线缆悬置的太阳能电池面板容器130的数量，相对短的行(line)134可配合在峡谷122中相对窄的地方，而较长的行136和138跨越峡谷122的较宽的部分。

图14-16示出本发明的另一个优选实施例，其形式为一种包括由线缆和立柱的另一种布置支承的多个容器或者舱体214的太阳能电池面板阵列200。更具体地，图14和15示出多个间隔的舱体214，它们各包括若干太阳能电池面板216，第一主下线缆206支承舱体的一端，第二主上线缆208支承舱体的相反一端。第一线缆206串(string)在短立柱204之间，而第二线缆208串在长立柱202之间。还设置了一对补充的(补充)支承线缆以进一步支承舱体214，即，前补充支承线缆210和后补充支承线缆211。线缆210和211对于抵抗风载产生的向上的力尤其有用。若干竖直定向的连接线缆212将补充支承线缆210和211互连(interconnect)至它们的对应的第一和第二线缆206和208。图14-16的实施例还包括延伸在立柱202与204之间的跨越支承(cross-support)220。构件202、204、和220可以是金属的和由例如钢或者铝的材料制成；并且这些构件可构造为I形梁、槽道、管形构件等。在舱体214之间设置的间隙222容许风从舱体之间穿过，因此防止在疾风情况中对系统的损坏。锚线224从各立柱延伸至分别的锚218。应当理解，可增添附加的锚线224来提供对立柱的必要的支承。图15是图14的实施例的后视图，更好地示出了补充支承线缆210和211。

图16的侧视图还示出锚线224可布置成与立柱在一条线上(in-line)以使系统的侧轮廓最小化。图14-16还显示确定系统的结构和总体的外型(appearance)的若干其它的几何特征。例如，补充支承线缆210和211与它们的对应的第一/第二线缆206和208是共面的(coplanar)。面板容器或者舱体214具有处在第一高度的第一端，和处在第二较低高度的第二端。面板容器或者舱体214为大致矩形的形状并且沿第一和第二线缆206和208相互均匀地隔开。第一线缆206确定第一弯曲部分，第二线缆208确定大致平行于第一弯曲部分延伸的第二弯曲部分。补充支承线缆210和211具有与第一和第二线缆206和208相比较基本相反的弯曲部分，并且补充支承线缆210和211也大致相互平行地延伸。各面板216之间的间隙222可为大致三角形的形状，使得毗邻第二线缆208的间隙部分小于毗邻第一线缆206的间隙部分。也如图15和16所示，立柱202和204从安装表面以一个角度延伸，使得立柱202和204的上端相比于立柱202和204的下端相互更远地分开。以这种方式向结构的外部斜置(angling)立柱增大了此结构用以抵抗水平力例如风或者地震载荷(seismic load)的功效；并且由此使得所要求的锚线224和锚218的尺寸减小。

依据太阳能电池面板阵列将要安装的位置，可能有必要调节立柱的位置，以利用可用的地面空间以及使太阳能电池面板阵列遮盖(cover)的区域最大化。例如，如果太阳能电池面板阵列用以遮盖停车场，可能有必要基于在停车场中可用的空间来调节立柱的位置，以使通过非竖直立柱的太阳能电池面板所遮盖的总体区域最大化。这样，在图14-16的实施例中，对比于锚定在相同的立柱位置的竖直立柱的使用，非竖直立柱使舱体组能够伸展在更大的总体区域的上方。另外，以从安装表面的竖直和有角度的延伸这二者的各种组合布置立柱，也实现了若干美学的益处。

图17示出本发明的另一个实施例。在此实施例中，设置了从地面竖直延伸的中间(intermediate)支承230，而外侧或外部的立柱以角度延伸，如图15所示。在此实施例中，容器或者舱体214也可确定为对应第一组226和第二组228。在第一组226中，舱体214延伸在中间支承230与外部立柱对中的一个之间，而舱体的第二组228延伸在相反的外部立柱对与中间支承230之间。图18是图17的实施例的后视图，进一步公开了此实施例的具体细节以包括补充支承线缆210和211。

图19示出本发明的另一个优选实施例。在此实施例中，作为替代固定至安装表面的单个立柱，立柱240和242布置成V形构造。立柱240和242的下端锚定在相同的位置，而立柱240和242的上端相互分开(diverge)。如同各前述实施例，该V-构造立柱240和242可由管形构件或者其它类型的金属构件制成。同样，如所示，用于每对V-构造立柱的锚线224可定向成使得存在单个的锚点218，而锚线从该锚点延伸。该V-形立柱使对于此阵列结构所要求的锚218的数量最小化。

参考图20，提供了图19的实施例的后视图。此图也显示用于各立柱对的各种锚线224终结在一个共同的(common)锚点218的方式。图21示出的该方式为其中锚线224可按V-形构造延伸以配合立柱240和242并因此使系统的侧轮廓最小化。另外，在此实施例中，可设置延伸在立柱对的上端之间的稳定化(stabilizing)线缆244。

图22示出本发明的另一个优选实施例，其中在一长排的舱体214中利用了V-形立柱支承240和242。更具体地，设置了一对外侧或者端部立柱246，以及一对中间立柱248。基于太阳能电池面板阵列的所需长度，可设置中间立柱支承的必要组合用于适当的结构支承。

参考图23，示出本发明的另一个实施例包括太阳能电池面板阵列的多排250，并且其中立柱支承202和204从安装表面大致竖直地延伸。在此实施例中，注意到，用于各立柱对的锚线224延伸至一个共同的锚点218。这些排250能够选择性地相互隔开以给太阳能电池面板阵列提供最优的区域遮盖度，以及在该阵列用于遮盖例如停车场这样的结构情况下的最优的荫蔽。因此，应当理解，依据安装的特定目的，这些排250可相互更近地隔开，或者更远地分开。

图24示出本发明的另一个优选实施例，显示太阳能电池面板阵列的多排252，其中V-立柱构造用于立柱支承240和242。如同图23所示的实施例，依据安装的特定目的，这些排252可相互更近地隔开，或者更远地分开。图24还示出用以进一步稳定这些排252的太阳能电池面板阵列的若干附加的锚线225。这些锚线225特别有利于应付侧向方向的力例如风。

对于本发明的各实施例，应当理解，太阳能电池面板所位于的特定的高度可根据安装的特定目的而选择性地调节。

图25示出本发明的另一个优选实施例，其中各太阳能电池面板216可以可旋转地安装至它们对应的支承舱体或容器。如所示，图25的实施例结合了弯曲支柱260和枢轴底架262，该枢轴底架使各太阳能电池面板216能够布置在相对于太阳的期望的角度。该枢轴底架262可采用多种形式。例如，一种枢轴底架262可包括连续构件例如钢杆或者方形的管状构件，该连续构件水平地延伸跨越对应的容器或者舱体并且固定至上覆的太阳能电池面板216上。该杆件于是被可旋转地安装在容器或舱体之内，使得该太阳能电池面板216能够被掌控和旋转至对应于最优太阳捕获方向的期望倾斜度。这种在圆形或者方形管上安装太阳能电池面板的构造为舱体结构提供附加的强度和刚性，并且减小了引起舱体在风中运动的、由风力载荷施加在太阳能电池面板上的扭转的力和面内的力。

图26示出可结合一组线形的或者直的支柱的一种容器或舱体214。如所示，设置了多个第一支柱270、和多个正交地定向的第二支柱272以支承安装至舱体的太阳能电池面板216。图26中所示的容器或舱体支承一组以2乘5的矩阵布置的十个太阳能电池面板216。舱体的宽度可确定为最外部的或者外侧的第一支柱270之间的距离，舱体的高度可确定为最外部的或者外侧的第二支柱272之间的距离。舱体的高度可通过延伸第一支柱270的长度而增加，而不需要将线缆206和208固定在舱体的相反两端，这将需要线缆206和208更远地展开并因此加宽了阵列的总体的尺寸。对于此延长的舱体长度，线缆206保持按它们的正常间隔(remain)附接，并且支柱270的延长端以悬臂式(cantilevered)布置简单地延伸超出线缆。在此替代的舱体结构中，可增添附加的太阳能电池面板以增大阵列的能量产生能力，而无需调节其它的设计参数。安装至线缆时舱体的间隔取决于若干因素，例如舱体和面板的重量、风况、雪负荷情况及其它。在本发明的一方面，以舱体之间的不超过舱体的宽度的间隙来间隔舱体，对于若干安装是可接受的。

对于图26中所示的示出舱体，线缆容器58和60(例如图7中所示)可结合在舱体上，以使舱体能够附接至线缆206和208。如前述，虽然线缆容器可以简单地是形成在舱体的端部的开口，但是线缆容器可采用另一种形式，例如一种机构其选择性地将舱体锁定在线缆上并因此使舱体能够被移除用于维修或者更换。因此，应当理解，舱体能按需从线缆移除用以生成舱体布置的另一不同组合或者用以选择性地更换/修理有缺陷的太阳能电池面板。

图27示出本发明的另一个实施例，其被示为包括三排、或线形延伸的三组面板容器/舱体302、304、和306的太阳能电池阵列300。外侧的排302和306具有相同的结构，并且在它们的端部由对应的立柱316支承。这样，立柱316位于矩形的太阳能电池阵列的拐角(corner)处。在此实施例中，立柱316为v-形的，而它们的下端接收在一个共同的锚/支脚(footer)中，它们的上端相互叉开(diverge)并且如所示为弯曲的。此实施例中用以支承舱体322的线缆类似图14的实施例中所示出的；然而，在图27的实施例中，舱体322被定向为相对于地表面更平行地延伸，如以下参考图32和33更详细地解释的。排304悬置在排302与306之间，并且没有直接地支承排304的端部支承立柱；而是，排304仅由主线缆308支承，主线缆308在排304的相反两侧边上延伸，并且也支承邻近的排302和306的各个侧边。如图28所示，补充的下主线缆310布置在上线缆308的下方，并且具有与线缆308相反的弯曲部分。竖直定向的互连线缆312连接上线缆308和下线缆310。上线缆308、下线缆310、和将上线缆和下线缆互连的线缆312可整体地称为桁架。在图28的示例中，桁架构件各处于张拉中，因此桁架可进一步确定为张紧桁架或者张拉桁架。跨越支承线缆或栅条(bar)314(图32中示出)设置在立柱构件316的上叉开的端部之间。多个锚线缆318将立柱316与锚点320互连，也如图28中所示。

也如图27中所示，当从上方看阵列时，排302中的舱体322和排306中的舱体322具有凸的弯曲部分，而当从上方看时排304具有凹的弯曲部分。排302、304、和306的此复合的弯曲部分布置提供一种波状的外型，并且可提供一定的益处例如限制风和雪负荷情况，以及在阵列可如何定向为最佳的捕获直接太阳光的方面提供更大的可选性。

参考图29，显示出排302、304、和306直地或者线形地延伸，并且相互平行。图27的实施例提供一种为3x11构造的舱体阵列；然而，应当理解，阵列的长度可更改以最佳地适配(fit)特定的安装需要，因此舱体的排可按需结合较少的或较多的舱体。如果舱体的长度将要增加，则在跨度之间可设置内部立柱，如以下参考例如图36-41所示实施例进行解释的。

图30的仰视平面视图还示出了线缆的特定布置，以包括：补充下线缆310如何固定至各立柱构件316，以及然后沿各排的长度以弧或者曲线延伸。图31还示出当从阵列的侧视图看时阵列的凸的和凹的复合弯曲部分。

参考图32，此放大的碎裂透视图示出太阳能电池面板334可安装至面板容器/舱体的方式。太阳能电池面板334安装至弯曲支柱330与垂直定向的、直的/线形的支柱332的集合体(collection)。具体地，各舱体322显示为具有一组三个弯曲支柱330、和三个直支柱332；然而依据负荷情况，使用两个弯曲支柱330和两个直支柱332可提供足够的结构支承。这种2x2支柱布置的间隔可设计来为上覆的太阳能电池面板提供最大的支承。例如，它可理想地隔开2x2布置的支柱，使得太阳能电池面板有若干悬伸(overhang)超出支柱的外部边缘。对于排302和306，弯曲支柱布置在一定向上，使得端部向下弯曲并且弯曲支柱的中间部分或者区域延伸在端部的上方。对于排304，弯曲支柱被倒置使得端部向上弯曲并且支柱的中间区域位于端部的下方。排302和306中支柱330的弯曲部分提供俯视凸的外型，而排304中支柱330的弯曲部分提供俯视凹的外型。

参考图32A，显示图32的局部的一个极大地放大的平面视图。此视图显示四个面板容器/舱体的交叉，其中纵向的间隙309将排之间的舱体分隔，横向的间隙313将阵列宽度上的横向组的三个舱体分隔。上线缆308对分(bisect)相面对的(facing)支柱332之间的纵向的间隙309。互连构件311跨越间隙309并且将支柱332的相面对的端部互连。互连构件311可以是，例如小段线缆，或者可以是更刚性的构件例如杆或者板。在采用更加刚性的构件例如杆或者板的情况中，可在构件311连接到支柱332的分别的端部的位置采用弯矩连接。同时也考虑到了，为了增加阵列的刚性或者稳定性，附加的构件311可被设置用来跨越间隙313并因此将相面对的弯曲支柱330互连。

现在参考图33，示出了支柱的不同的布置，其中弯曲支柱330连续地跨越阵列的整个宽度或者横向部分。在此实施例中，由于在排304与外部的排302和306之间没有间隙或者分隔309，因此阵列是更加刚性的。此阵列仍维持相同的波状形状，但是在横向的或侧向的方向上具有更大的刚性。因此，此支柱布置可增大此结构对来自风或者地震事件的水平负荷的抵抗力，特别是在线缆308被规定尺寸以应付这种预期的负荷的时候。

现在参考图34，示出太阳能电池阵列300的另一个实施例，其中中间的或者内部的排304具有凸的构造，相反于图27示出的凹的构造。因此，用于排304的弯曲支柱330定向成与排302和306中所用的弯曲支柱相同的方式，使得支柱的相反的端部向下弯曲。舱体的这种特定的布置还可提供以下方面的益处：应付风或雪负荷情况，最大化直射太阳光曝露，以及提供不同的美学外型。另外，通过提供凸形的上表面实现了更完全的排水，因而此舱体布置特别适合于大量降水的气候。

参考图35，提供阵列300的另一种构造，其中各排302、304和306具有凹的构造，如图27中的排304的构造。因此，支柱330各自定向为使得相反的端部向上弯曲。此实施例也可提供以下方面的若干益处：负荷，最大化太阳光捕获，和不同的美学外型。

参考图36，显示本发明的另一个实施例，该实施例在更大的太阳能电池阵列系统340中包括三个主跨度342、344、和346。跨度定义为相对于舱体的排横向地伸展。此实施例包括多套图27所示的三排构造以及在各套之间的互连排304。因此，图36显示成排的舱体302、304、和306相互串联地连接。图36还示出在跨度342、344、和346之间的、接收中间立柱316的安装的间隙347。图36的实施例对于期望将确定的空间中的太阳能电池面板的遮盖度最大化的那些安装是理想的，例如，最大化发电和/或提供在太阳能电池面板下面的遮蔽区域。

图37示出本发明的另一个实施例，显示阵列350包括三个横向地定向的跨度352、354、和356。此实施例还结合了成套的三排构造的舱体302、304、和306，它们相互串联地布置，并且在每三排分组之间包括互连排304。相比图36的立柱316，此立柱316显示为v-形构件并且无弯曲部分。间隙357被设置以容许中间立柱316的安装。图37也表示出，该舱体结合了在侧向或者横向方向的连续支柱，因此当看图32A时消除了间隙309，而维持间隙313。

图38示出本发明的另一个实施例，示出类似图37的阵列350的一个阵列360，但图38的阵列还结合了多个通过从选定的排/跨度移除选定的舱体而形成的间隙或者开放空间368。间隙367使中间立柱316的安装能够进行。三个跨度362、364和366显示在此实施例中。以此方式移除舱体可有助于实现多个目的的其中之一，例如用以改变风/雪负荷状况、用以为阵列下方提供额外的太阳光、或者用以提供期望的视觉印象。在阵列下方增加的太阳光的量，也将促进植物更好地生长，这在阵列下方的景观(landscaping)结合了选定的植被(vegetation)的若干安装中可能是期望的。

参考图39，示出本发明的另一个优选实施例，显示三个间隔的阵列370，并且每个阵列370具有三个主跨度372、374、和376、以及三排构造的排302、304、和306。在图39的实施例，不是提供互连排304的舱体，而是在阵列370中存在完全的分隔。间隙377提供用于中间立柱316的安装间隔。此实施例可用在由于干涉的结构或者自然障碍的存在，例如树、灯柱等，而有必要在阵列之间提供间隙的安装中。通过该间隙还可顾及(accommodate)安全要求，使得具有较大高度的应急车辆能够更容易地进入在阵列下方和阵列之间的区域。或者，它可期望用于通过间隔的阵列实现在舱体组之间具有较大量的太阳光的安装。

图40示出本发明的另一个实施例，该实施例被示为包括三个主跨度382、384、和386的阵列380。此实施例还结合了三排构造的排302、304、和306以及每三排分组之间的互连排304。间隙387提供用于中间立柱388的安装空间。在此实施例中，立柱388是成对的间隔的竖直构件，具有互连的、水平定向的跨越支承389。

图41示出本发明的另一个优选实施例，显示阵列390包括三个主跨度392、394、和396，以及三排构造的排302、304、和306以及每三排分组之间的互连排304的重复布置。跨越支承线缆或者栅条(bar)399设置在立柱的上端部之间。在此实施例中，最朝外的或者端部组的立柱400从地面以角度延伸，而内部立柱398从地面大致地垂直地延伸。间隙397提供用于内部立柱398的安装间隔。

图27-41的实施例，特别适合作为地面安装太阳能电池阵列，这意味着立柱的高度延伸在地面上方较短的距离，例如八至十五英尺。地面安装太阳能电池阵列的主要目的是发电。这些地面安装可位于可能不适用于其它的结构目的的区域，或者可用来填在商业或者工业区内的非可用间隔中以发电。因为该太阳能电池面板安装所处的较低高度，因此相比架空安装的太阳能电池面板，有较少的安全顾虑。因此，在地面安装的设计中需要较少的支承材料，从而显著地节省成本。例如，排304悬置在排302与306之间，因此消除了对用于这种特定排的舱体的附加立柱支承的需要。

对于上述的图27-41的实施例，此线缆布置类似于关于图14的实施例所公开的。线缆308大致相互平行地延伸并且具有大致相同的弯曲部分。线缆310布置在线缆308的下方并且也大致相互平行地延伸。对比于线缆308，线缆310具有基本相反的弯曲部分。线缆312在线缆308与310之间大致垂直地延伸。邻近的排的舱体之间的间隙309，以及在一排之中的相邻的舱体之间的间隙313，可被调整以最佳地配合特定目的的安装，以及提供必要的支承和穿过间隙的气流来最佳地应付风和雪负荷状况。

图42在太阳能电池面板阵列400中示出本发明的另一个优选实施例，该太阳能电池面板阵列400特别设计成安装在线形延伸的地面特征的上方，例如道路或者引水渠。在美国的西南地区，引水渠用来将大量的水从蓄水池输送到市区(municipality)。引水渠通常是混凝土衬砌的(concrete-lined)水道，其在引水渠的床道404内运送水。引水渠的两侧由在水道的液面424的上方延伸的渠岸406确定。在阵列400的情况中，阵列被设计成跨越引水渠的宽度，其中立柱420的端部定位在倾斜的渠岸406的外部或外侧。阵列400提供一种遮蔽引水渠的有效方法，由此减少了引水渠中自然地发生的蒸发。优选地，此阵列邻近引水渠上方安装也为了扰乱或者阻挡本来自由地流过引水渠上方的风，因此，此太阳能电池面板也用作风挡以进一步防止蒸发。因为各种引水渠的很多部分的位置较远，因此此太阳能电池阵列可容易地安装在引水渠上方，而无需顾虑对于其它的人造结构的干涉。

图42还示出一种可选的电力分站450，其布置在阵列400附近，在该分站中电力从阵列400通过电力传送线452下载。尤其在偏远的地方，可能需要一个或多个电力分站450来最有效地存储由阵列400所产生的能量，或者来将电力传送至另一个分站。

同时参考图43和44，阵列400包括固定至相应的端部立柱420的上端部的多条上主支承线缆408。一条补充的下主支承线缆410跨越在端立柱420端部立柱420的下端部之间。多条锚线缆414为端部立柱420提供附加的支承。为清楚起见，图42和43中的锚被省略。如同前述实施例中一样，多条互连线缆412连接端立柱420上和下支承线缆408和410。此上线缆、下线缆、和互连线缆依然可定义为端立柱420线缆桁架。在阵列400的每个纵向端部上，悬垂(悬垂)线缆416跨越引水渠，并且具有连接在阵列的纵向中央419处的中央部分。在此纵向中央419处，上线缆408、下线缆410、和悬垂线缆416交叉。多条互连悬垂线缆418纵向地延伸并且将悬垂线缆416互连至上支承线缆408。此阵列400包括多个舱体/容器430，每个舱体/容器430包括若干太阳能电池面板。舱体430选择性地相互间隔从而形成间隙422。立柱420布置在渠岸406的外部，使得阵列408有效地遮蔽引水渠的整个宽度。

为了给阵列提供维护，走道431可结合在阵列的各种部分，以使人能行走到阵列上的位置以更换损坏的太阳能电池面板或系统的其它部件。该走道可取代在各相邻的舱体中的一排太阳能电池面板。该走道可由重量轻的装饰(decking)材料制成并且还可包括扶手(handrail)(未示出)。在此中图，只有一条走道被示出，其横向地延伸跨越引水渠；然而可设置附加的走道以容许沿横向和纵向方向直接进入阵列的其它的区域。

图45是沿线45-45取得的纵向的立视图，进一步示出此结构的细节。图45还示出悬垂线缆416和互连线缆418从阵列的相反的纵向端部进行延伸的方式。悬垂线缆416锚定在相应的锚点417，锚点417也布置为优选地沿纵向对齐立柱420。

图46示出阵列400，其中移除了舱体以更好地显示线缆的布置，该阵列包括上线缆408、下线缆410、悬垂线缆416、锚线缆414、和各种互连线缆。

参考图47，此实施例的另一个特征是提供一种从下线缆410悬置的膜或者遮盖件，使得该膜能对水道提供附加的保护以防止蒸发。如图47所示，膜440沿阵列的整个长度和宽度延伸以提供对引水渠的遮盖。因为下线缆410的弯曲的布置，膜440的侧边边缘441延伸几乎接触立柱420附近的地面。因此，该膜有效地将引水渠与沿侧向方向的气流隔离，这也有助于防止蒸发。

为了遮盖引水渠，阵列400可延伸很多英里，面板容器排的重复特性便于调节延伸的长度。因为在很多远程引水渠上方存在巨大量的开放的空间可用于阵列的安装，所以阵列400能产生极大量的电力，提供有效的方法以防止引水渠中运送的水蒸发损失。

限制参考图48，其中以包括三个跨度462、464、和466的阵列460的形式示出了本发明的另一个实施例。此实施例中所采用的相同的附图标记对应在前述实施例中公开的相同的结构元件。这三个跨度在阵列的中间通过两对内部立柱组458支承。此实施例还包括在阵列的纵向侧边上的悬垂线缆布置416，以提供附加的阵列支承。

图49是图48的实施例的俯视平面视图，其示出锚线缆414和悬垂线缆416包围该阵列以在阵列的所有侧边上提供支承的方式。

图50示出本发明的另一种舱体或容器结构。此舱体结构的特征在于两个主支承梁470，它们相互间隔并且该主梁的相反的端部通过线缆夹紧装置476固定至线缆408。多个中间支柱472相互间隔并且固定至这一对梁470。中间支柱472相对于主梁横向地布置，并且与线缆408大致平行地延伸。多个太阳能电池面板支承支柱或者上支柱474然后固定在中间支柱472的上方。上支柱474与梁470大致地平行地延伸，并且横向地延伸至中间支柱472和线缆408。

参考图51，多个太阳能电池面板430被示为安装至上支柱474。如所示，各太阳能电池面板430被纵向间隙475和横向间隙479相互隔开，其中纵向间隙475与线缆408平行地延伸，横向间隙479大致平行于梁470延伸。

图52从后透视角度示出舱体结构，其更详细地显示太阳能电池面板430被隔开和安装至位于中间支柱472和梁470之上的上支柱474的方式。

另外，如图52所示，梁470各包括从梁的一端延伸的接点板(gusset plate)477。该接点板477用以将一排中相邻的面板互连。因此，当舱体/面板容器相互串联布置时，接点板477将舱体互连。当舱体安装至线缆408时，该接点板477为舱体提供附加的结构刚度。

参考图53，侧视图是沿图51的线53-53取得的。由此侧视图，显示横向间隙479将安装在上支柱474上的各舱体430隔开。图53还显示线缆夹具476，其包括一对延伸在梁470下方的U螺栓。该U螺栓固定至梁470的相对侧凸缘并且压紧线缆408以提供在梁470与线缆408之间的刚性连接。

图54是沿图51的线54-54取得的另一个立视图。由此侧视图，显示舱体430如何通过纵向间隙475相互隔开以及舱体430安装至下方的支承结构的方式。

图50-54中所示的舱体或容器430提供一种重要的用于防止原本损坏太阳能电池面板的扭转力或者力矩的解决办法。该太阳能电池面板为相对坚硬的构件，其如果以平面外或者非平面方式弯曲或拧转会被损坏。更具体地，该太阳能电池面板为大致平的并且该面板的平的上表面或者下表面确定一个平面。如果该太阳能电池面板以平面外方式被拧转或者扭转，则该太阳能电池面板会被损坏。图50显示连接至线缆408的梁470，梁70悬置舱体430。该线缆408会基于各种的风和其它的负荷状况而运动，因为线缆408具有若干挠曲或者弯曲的能力；然而，相邻的成对的线缆408并不总是以相同的方式平移或者运动，这可能引起扭转力传递到舱体430。在线缆408之间延伸的梁470当与中间支柱472组合使用时维持恒定的或者刚性的平面的方向。此外，为面板设置了刚性支承，其防止平面外的力传送至太阳能电池面板。因此，任何传递至舱体的运动都导致全部舱体的统一的、非扭转的移位，从而防止面板在安装至舱体时被损坏。

图55和56示出根据本发明的另一个优选的舱体结构。在此舱体结构中，实现了一种用于安装至舱体430的太阳能电池面板的三角构造。图55是示出此舱体结构的仰视平面视图，其中一对对角梁490延伸自一个顶点连接492。该梁490端接(terminate)在相应的基座连接494处。一条线缆408附接至顶点492，相邻的线缆408附接至基座连接494。可调节的U螺栓也可用在顶点连接492和基座连接494处来提供从线缆到梁490的刚性连接。多个纵向延伸的连接支柱496相互隔开并且固定至对角梁490。如所示，优选是有两个支柱496支承各舱体430。舱体的此三角形状通过支柱496的选定的长度而实现。

图56是透视图，示出当以三角构造安装时舱体430外形如何。

图57示出阵列的另一个示例，其中两个跨度480和482包括安装至三角舱体430的一种太阳能电池面板布置。图中相同的标号也对应如以上关于图42所示实施例所讨论的相同的结构标号。当舱体430固定至线缆408时，太阳能电池面板的三角形布置使舱体能够安装为重叠构造，其中，一个舱体的顶点毗邻相邻的舱体的一条基边(base side)安装。间隙484确定在安装至相邻的舱体的太阳能电池面板之间的间隔。间隙486出现在阵列的相反的两端，其示出三角形舱体的安装布置。在阵列的中央部分中，还有更大形状的间隙488，其仍然是由三角形的舱体在安装至线缆408时所产生的。

图58和59以阵列501的形式示出本发明的另一个实施例，其特别适合用在冬季月份期间有雪和冰的较寒冷气候中。在此阵列501中，舱体的多排503以平行的形式布置并且由相应的线缆和立柱支承。仍然，在此实施例中使用的相同的附图标记对应以上关于前述实施例所阐述的相同的元件。此具体实施例显示舱体430是以一角度倾斜(tilt)或者斜向的(cant)。各舱体的前部或者前缘包括在舱体之间连续地延伸的加热薄板(heating sheet)或者面板505，在排503的各侧面设置一个加热面板。加热面板505在各排503的中间507端接(terminate)或者平分(bisect)。各加热面板或者薄板505可结合加热元件507，例如用以暖化面板505来融化其上积累的雪或者冰的电热丝加热器(electrical strip heater)。此外，参考图59，太阳的入射角度如虚线513所示。这些线更具体地指示在冬季月份期间太阳的角度，在冬季月份中加热面板505在白天的大部分时间中可能是被遮蔽的。如果用太阳能电池面板替代加热面板505，则在冬季月份中太阳能电池面板将继续积累雪和冰，其将最终引起太阳能电池面板露出向太阳光的面积显著减少。如所述，加热面板505用以融化雪或冰，这然后有助于将液体从舱体430排出，由此保持阵列在日晒期间没有雪或者冰。具体地参考图58，方向箭头示出融化的冰/雪将向下运行以会集在面板505上。在中间的折缝(crease)或者接缝(seam)507构成低点(low point)，在该处水将排进安装至加热面板505的前表面或相面对的表面的排水沟(gutter)509。设置排水管(drain line)或者落水管(downspout)511以收集来自排水沟509的水。如所示，落水管51固定至下线缆410，并且向外横越至立柱420之一，在该处水就能够从阵列排出。各排503包括相同的排水结构以排出来自此排中各舱体430的水。附加的支承可通过将相邻的立柱420互连的跨越支承515而设置在线缆408之间。设置舱体的角度可被调整以顾及(account for)冬季月份期间太阳的位置。因此，加热面板505的面积可被最小化，由此增大从舱体430的用于发电的可用的表面积。

图60示出本发明的另一个优选实施例，其增加了包括从阵列的一侧或者一端延伸至地面的多个舱体的翼面(airfoil)特征520。如图60所示，有两个翼面特征，在阵列460的各纵向端部各有一个。翼面520可利用与阵列460上所用的相同的舱体和面板结构。图60A示出一种用于容器/舱体的替代结构，其可用以固定太阳能电池面板522。如图60A所示，一种包括多个竖直支柱526和多个水平支柱528的框架布置被用以支承太阳能电池面板522。支柱扩展530可用以将舱体固定至地面中的锚534组(set)。或者，替代与锚直接连接的支柱扩展530，杆或者线缆可与竖直支柱526之一毗连(coterminous)地延伸，从而固定阵列460与地面之间的舱体。

因为疾风状况会损坏阵列460，所以增加翼面520的目的是通过使阵列更具空气动力学形状而在疾风状况中稳定阵列460。

虽然图60的实施例示出翼面520包括附加的太阳能电池面板，同时考虑到了翼面520可由织物(fabric)、或者非用作太阳光聚焦单元的若干其它的材料制成。提供更佳的空气动力学的益处仍将通过这种翼面实现，在这种翼面中在阵列下方的区域中有较低压力，而在阵列上方存在较高压力，以在疾风状况中稳定阵列。

参考图61和62，提供侧视图以示出气流，具体来说是风，如何在有和没有使用翼面520的阵列460上产生压力梯度。图61示出一种没有翼面的阵列460。方向箭头显示流动在阵列上方的和穿过阵列的空气流。在图61中，高压区域由圆形的或者弯曲的线指示，这些线标有从1至10的等级(scale)，1为最低压力和10为最高压力区域。如所示，最高压力区形成在阵列的前沿边缘(leading edge)上。压力区也形成在各个立柱458和420的上方。这些在立柱458和420上方的较高压力区通常有利于在疾风状况中压住阵列。即，在立柱上方的较高压力以向下的力传递至立柱，这帮助在疾风状况中将立柱保持在适当位置。然而，位于阵列的前沿边缘的特定的高压区是成问题的，因为此高压会造成对阵列的前部的损坏，并且在其它情况下会通过将阵列的前部提升离开地面而削弱阵列的稳定性。此外，显著的气流穿过阵列以及阵列下方，其也会引起线缆和立柱的附加的运动和振动。参考图62，翼面520增加到该阵列，由于翼面520将气流引导至阵列的顶部上方，所以压力梯度已经改变而使得大部分的压力位于阵列的顶部，非常小的压力存在于阵列的下方。较高压力区就产生在翼面520的上游；然而，因为翼面520的有角度的定向，所以这增大了风的向下的力，这在疾风状况中进一步稳定阵列。事实上，随着风速增大，传递至阵列以帮助稳定阵列的向下的力越大。图62也显示位于柱458和420上方的若干高压区，其也帮助将阵列锚定至地面。相对于位于阵列的尾部边缘的翼面，也出现压力梯度，但小于位于阵列的面对侧或者上游的压力梯度。

在翼面520与系统安装在其上的表面之间形成的角度532可调节以最佳地提供在系统上方的期望的空气压力，从而避免系统在疾风状况中损坏。此角度可通过将立柱420与安装表面之间的翼面520的跨度延长或者缩短而调节。

对于沿与纵向方向相对的侧向或者横向方向接触阵列的风，如图62的立视图所示，由于阵列的轮廓最小化为几乎没有与气流干涉的结构，因此风对阵列几乎没有影响。各排中舱体如何相互对齐的对称性质，以及线缆和立柱的对齐布置提供最小的空气动力学轮廓，以实现最小的风干涉。通过翼面520的设置，阵列更加能够承受疾风状况并且随着风速增大而稳定性实际增大了。

图63示出图14的实施例的一种变型。在图63中，舱体214之间的间隙或者间隔222以柔性的密封托架535填充，如图64中详细所示。在不希望有水穿过舱体214之间的间隙的情况下，例如当该阵列用于保护性的停车结构时，该柔性的密封托架535跨越间隙222并且将相邻的太阳能电池面板216的相面对的端互连。该托架535显示为具有通过腹板(web)545互连的一对凸缘541的I形梁。太阳能电池面板216的端部摩擦地结合在腹板545的各侧的上和下凸缘541之间。该托架535可由柔性和弹性的材料例如合成橡胶制成。因为托架535是柔性的，所以在相面对的太阳能电池面板216之间容许若干平移或者运动，以减震(dampen)或者吸收原本可能引起将传递至面板的扭转力的线缆的运动。

应当理解，本发明的此优选实施例可结合任何一种最佳地适配特定的安装需要的舱体/容器结构。因此，在若干安装中，与直的立柱相反，可优选具有弯曲支柱，或者反之亦然。特定的舱体/容器结构也可基于它的结构刚度和安装选定数量的太阳能电池面板的能力而选定。任何舱体/容器结构中所用的支柱/梁的数量可被选择以最小化所需要的材料，但满足对特定安装的刚度和强度要求。

另外，应当领会，安装至各舱体的太阳能电池面板的数量可为特定安装而构造。因此，相比于优选实施例所示出的，舱体可包括更多的或者较少的太阳能电池面板。

柔性电线缆82a和82b可结合在本发明的各实施例中以使各太阳能电池面板阵列能够耦接至分站用于收集所产生的电力。也如所述，太阳能电池面板阵列可电耦接至存储电能的电源例如蓄电池或者燃料电池。电缆线的其它布置可用以最有效地将电力从太阳能电池面板传输至电力储存位置或者至分站。

还应领会，由于太阳能电池面板可通过舱体的模块化性质而支承的独特方式，因此可被构造用于安装的阵列的形状和尺寸存在几乎无限的组合。线缆和立柱可布置以提供必要的支承，不仅用于尺寸和形状极不相同的阵列，而且也用于地面安装的或者架空安装的阵列。

本领域技术人员将认识到，本发明可以不同于在此所述的和考虑到的具体实施例的各种形式呈现。因此，可在形式和细节上有所逾越，而不背离如随附的权利要求所述的本发明的范围和精神。

图65示出本发明的另一个实施例，其中提供了能力用于选择性地张拉一条或多条用以支承太阳能电池面板的线缆。此实施例显示太阳能电池面板阵列500包括安装至相应的舱体/容器502的多个太阳能电池面板504。竖直立柱560布置在跨度的两端，在跨度中上主线缆508和下主线缆510在立柱560之间延伸。连续的互连线缆514横跨在上线缆和下线缆之间。锚线/线缆512连接至立柱560的上端并延伸至邻近立柱的地面。

连续的互连线缆514可选择性地张拉以为悬伸的舱体502提供充分的刚度和支承。图65中的细节A在图66中被放大以示出一种用以选择性地张拉线缆514的张拉设备/机构516。应当理解，在线缆514与上线缆508和下线缆510之间的各交叉点可包括相应的张拉设备516。因此，在各交叉点包括张拉设备的情况下，线缆514可通过只需固定和操纵线缆的自由端而方便地沿它的全部长度张拉。

具体参考图66，示出张拉设备516以及本发明的一个优选实施例。下线缆510用作安装支承，在其中选择性地张拉线缆514。张拉设备516的特征在于：板形式的基座518，和用以将该基座518固定至下线缆510的多个线缆夹具521。或者，可使用另一种基座板518(图66中未示出)，其中张拉设备516的其它元件位于基座板之间，并且基座板通过替代线缆夹具521的带螺纹的螺栓而固定至线缆510。

集线器(hub)523可旋转地固定至基座518的上端，并且该集线器安装了收纳线缆514的滚轮524。同时，参考图67，示出了此张拉设备的其它细节。在以期望的张拉量布置线缆514之后，锁止构件526接合线缆514并且抵靠着滚轮524保持线缆514。锁止构件526可通过互连调节杆528的使用而成对地设置，该互连调节杆528将锁止构件526以期望的距离间隔开，从而实现抵靠线缆514的最优接合。锁止销/螺栓519将锁止构件526抵靠着线缆514锁止在适当的位置。该锁止销519可穿过基座518中的螺纹开口(未示出)，或者可连接至基座518，使得锁止销的一端可接合锁止构件526。如图67所示，通道530形成在滚轮524中以接收线缆514。图67还显示毗连的(abutting)一对基座板518，它们具有贯通基座板而形成的互补的开口用于接收下线缆510。基座板518相互固定以与通过线缆夹具/螺栓521一样地保持线缆510。

图66和67中示出的张拉设备可用于本发明的系统中任何线缆的选择性的张拉。此线缆张拉能力也可调整使得仅选定的张拉设备具有用于锁止要张拉的线缆的锁止特征，而其它的张拉设备只是具有容许线缆运动穿过该设备的滚轮，以使线缆锁止在另一个张拉设备的适当的位置。

图68-71示出本发明的另一个优选实施例。舱体502的两个跨度悬在立柱560的外部排与立柱560的一个内部排之间。悬垂线缆542也与它们的对应的悬垂互连线缆544一起示出。在此中实施例，提供了太阳能电池面板阵列500，其中设置了竖直轴风车540形式的增补(supplementary)构件用于发电，竖直轴风车540选择性地安装至立柱560。本发明中的竖直轴风车包括那些围绕竖直延伸的轴旋转的发电的风车。图68中所示类型的竖直轴风车在空间节省、发电效能和最少化材料方面具有若干优点。竖直轴风车的一个示例包括Ropatec^TM风车。如所示，支承舱体502的相同的立柱560也可用作风车中保持静止的中央支承，并且风车的叶片(blade)或者翼片(fin)围绕其旋转。如图69和71中最佳示出的，竖直轴风车540具有构造为围绕立柱560的圆形笼(cage)561的叶片或者轮叶(vane)。笼561以吹到笼的叶片上的风为动力而围绕立柱560旋转。因此，竖直轴风车540结合长度延长了的立柱560来为环绕的笼561提供中央支承。图69还示出可用以改变阵列上方的气流的翼面534。如以上关于图62所讨论的，通过包括或者不包括翼面可建立变化的压力梯度。此外，无论是否使用翼面，在阵列的上方和周围运行的空气存在在立柱560的位置处具有较高的压力的趋势。因此，围绕立柱的位置安装竖直轴风车提供增大的气流速度，其转而增大可用以驱动风车的风能。就创建围绕竖直轴风车的最优的压力梯度状况而言，本发明的此独特方面可极大地增进系统的总的电力产生。图70是图68的实施例的平面视图，示出竖直轴风车的位置。图71显示竖直轴风车540如何形成为立柱560的一部分，并且其中竖直轴风车在太阳能电池面板的高度的上方延伸，由此确保太阳能电池面板的期望的布置和间隔不受干扰。

图72示出本发明的另一个优选实施例，其中利用压缩桁架结构来支承带有太阳能电池面板504的、上覆的凸布置的舱体502。更具体地，图72示出上主支承构件552和安装在上支承构件552上的多个舱体/容器502。上支承构件552可以是线缆，或者可以是刚性构件例如管，其中上支承构件也可用作位于太阳能电池面板阵列下方的下层结构(未示出)的顶蓬或者顶蓬支承。还设置了下主支承线缆554以及多个互连压缩构件556，互连压缩构件556将上支承构件/线缆552互连至下支承线缆554。互连压缩构件556可为标准管、结构管、或者其它的刚性支承。因此，舱体502上的凸安装的太阳能电池面板504产生对抗由上线缆和下线缆与互连压缩构件的组合形成的桁架的压缩力。图72还提供了一种独特的布置，其中最接近立柱560安装的舱体为反向的或者凹安装的。在此反向安装中，由于下线缆554以如所示的向上的弧延续(continue)，因此反向的或者凹安装的舱体565安装于在上线缆/支承552上方延伸的下线缆554上。线缆/支承552与554交叉处的点显示为拐折(inflection)点或交叉点558。线缆552和554可在这些拐折点558处通过枢轴连接而固定至彼此。

图73示出图72的实施例的一种变型，其中设置了两个跨度以及位于立柱560处的竖直轴风车540。图73的实施例示出太阳能电池面板阵列500被用以遮蔽一结构，例如具有顶篷566、和在顶篷566中形成的一个或多个天窗(skylight)或者开口568的建筑。此外在图73中，上主支承被示为线缆570，其中压缩桁架由成对的上线缆和下线缆570和554、以及互连的竖直压缩构件556限定而成。图73的实施例还设置了由上线缆和下线缆构成的跨越布置，其中反向安装的端部舱体565处于邻近立柱的位置。图73的实施例理想地适于结合在建筑结构内。立柱560可以是建筑的竖直立柱或者该建筑的承载墙。如所述，竖直轴风车540提供增补的电力，并且风车与太阳能电池面板的组合可为下层建筑的大部分的运行需求提供充足的电力。

作为对表示带有开口的顶篷的元件566的替代，元件566可也表示若干其它的类型的保护性遮盖件例如由塑料制成的防渗的膜或者织物制的可渗透的膜以提供在太阳能电池面板阵列下方的遮蔽。例如，如果太阳能电池阵列意图是遮盖农作物，则元件566可表示有特定密度/孔隙度的、容许最适于所选择的特定农作物的期望的量的太阳光穿过的遮盖件。此遮盖件也可用以保护农作物免受冰雹(hail)损害，因此此遮盖件也可依强度规格构造以承受潜在的冰雹损害。

图74是图73的实施例的透视图，为了清楚而移除了风车540和顶篷566。如所示，反向安装的舱体565在阵列的中央区域以及在阵列的相反的两端形成隆起(hump)547。此反向安装的舱体565可有用于防止端部安装的舱体被位于外围舱体内部的凸模式的舱体502不小心遮蔽。

参考图75，就压缩桁架以及舱体502可安装至该压缩桁架的方式提供了另一替代布置。在图75的示例中，舱体502全部安装在下主线缆554上。此实施例也可结合在建筑结构的上方，其中该建筑具有由构件582确定的顶篷，立柱560可为该建筑结构的竖直立柱支承和/或该建筑的承载外墙。顶篷/构件582可从建筑向外延伸并且超出最外面或者最周边的竖直支承560。顶篷延伸部或者悬伸部584可用以固定线缆586或者张拉杆来为太阳能电池面板阵列产生必要的侧向的锚定。因此，悬伸部584消除了以延伸至地面的锚线来锚定立柱的需要。此外，在图75的示例中，可以注意到，最外面舱体502下面的竖直互连构件557受到压缩，而构件556受张拉。因此，在此实施例中，构件556可以是替代刚性构件的线缆，构件557可以是刚性构件。

参考图76，提供了另一个实施例，其中压缩桁架被用以支承太阳能电池面板阵列。此实施例中的上构件552可以是此结构的顶篷，或者是确定所确定的压缩桁架的上主支承的上弦杆(chord)，并且舱体502安装在该顶篷的上方。具体地，舱体502可安装在水平延伸的刚性支承构件590上，而该刚性支承构件590沿顶点或上脊部(ridge)592而置于上构件552上。

参考图77，显示另一个实施例，其中舱体502安装在上支承552上，该上支承552也可为结构的顶篷或者单独的支承。在此构造中，舱体502遵循顶篷的外形，并且在根据此图的视图中呈现楔形构造。

参考图78，显示关于压缩桁架的另一种布置，其中舱体502安装至上主线缆570，并且带有太阳能电池面板阵列的桁架布置在结构的顶篷566上方。

图79示出图78的实施例的双跨度，其中上主线缆570直接地接收各舱体/容器502。图80是图79的实施例的立视图。

参考图81，在本发明的另一个实施例中，考虑到了太阳能电池面板可布置成具有复曲线的(complex curved)或者不规则的形状。太阳能电池面板可能需要遮盖具有不规则的形状的结构或者物体，或者阵列可能需要避开具有不规则形状的下层结构。替代简单地移除在特定位置的太阳能电池面板，本发明提供一种手段(means)，通过该手段太阳能电池面板可保持连续张拉，从而产生复杂形状的太阳能电池面板阵列。如图81所示，在舱体502内各相邻的组的面板504以不同的角度延伸，从而产生复杂形状的舱体。此外，如所示，这些组的面板504基于以非平行的方式延伸的线缆570的定向而以这些不同的角度延伸。

舱体502的这种旋转/不规则布置可通过舱体构件与线缆之间的角度可调节的连接而实现，如就图83和84所讨论的。

图82示出图81的实施例，其中移除了面板504从而露出舱体502的部件。图82中的舱体的结构相似于图50的实施例中所显示的，并且图82所用的相同的附图标记用以表示如图50所示的相同的结构构件。图50与82之间的差别在于，图82中的支承474不是显示为在线缆570之间连续地延伸，而是被分隔的并且单独地安装至支承472。支承472的单独安装允许相邻组的面板504能够以期望的不规则构造而相互分隔。

图83是放大的碎裂立视图，示出利用球和球窝(socket)组合形式的角度可调节的连接的、梁470与线缆570之间的连接细节。具体地，此图示出用以支承此连接的夹板687。螺栓688将夹板687固定至线缆570。球窝689与夹板687一体地形成并且接收从梁470延伸的球延伸部684。旋转控制销686被用以限制或者除此以外地确定梁470相对于线缆570的旋转能力。因此，如所示，梁470可固定至线缆570，但可以期望的角度方向定向以产生具有复杂形状的舱体。此外，考虑到了，销686可移除从而使梁470能够在球接头(ball joint)连接的几何限制之内自由地旋转。

图84是梁470与线缆570之间的连接细节的另一个放大的碎裂立视图，其中梁相对于线缆的期望方向是利用嵌入在夹板687与梁470之间的垫片690形式的另一类型的角度可调节的连接而实现的。该垫片690简单地闩(bolt)在夹板687的面向梁露出的表面与梁凸缘的面对的表面之间。垫片690可以是单个的零件或者相互堆叠的多个垫片元件，用于提供梁相对于线缆的期望的定向。

图85是沿图82的线85-85取得的立视图，显示中间支柱472如何设置成它们的相对于线缆570的独特的角度定向。在图85的示例中，支柱472的定向引起支柱的外表(appearance)围绕轴691渐进地旋转。

图86是沿图82的线86-86取得的立视图，显示安装至舱体的面板504。梁470连接至相互延伸出平面的线缆570，导致舱体上的面板504的不规则形状的组。

图87是本发明的另一个实施例的透视图，其中压缩支柱用于在凸布置的两个跨度的舱体中安装舱体502。此外，参考图88的立视图，跨度的凸布置产生在跨度之间延伸的凹槽(trough)或者低洼的(lowered)区域594。因此，此实施例与图72-74所示的实施例不同在于，上线缆570和下线缆554在立柱560之间不相互交错，因此没有拐折点，并且没有反向安装的舱体，例如图72中所示的那些舱体565。

图89是图87的实施例的另一个透视图，但移除了面板而显示该阵列，从而露出舱体。

图90是舱体的放大的透视图，具体地显示包括各种支承和支柱的舱体结构。具体地，图90显示包括一对主梁470的舱体结构，所述的一对主梁470在线缆570与一组四个抬高的(elevated)支柱组件之间延伸，抬高的支柱引起面板相对于限定为沿着梁470在线缆570之间延伸的平面以期望的角度而定向。各支柱组件包括在梁470的上方延伸的提升器623、正交延伸并且将梁470互连的跨越支柱622、和直接地安装太阳能电池面板的面板支承支柱624。跨越支柱622与提升器623的上端之间的成角度的连接利用可更换的垫片可以选择性地调节，所述垫片例如为图83所示的闩锁布置中的垫片，所述闩锁布置中，垫片固定地安装在提升器的上端与支柱的相面对的表面之间。

图91以太阳能电池面板阵列610示出本发明的另一个优选实施例，太阳能电池面板阵列610提供具有双轴跟踪能力的舱体502。更具体地，舱体502可以是沿两个不同的(distinct)轴可旋转的，以使面板能够在地球旋转时跟踪太阳的位置，如关于图95所详述的。一个旋转轴围绕竖直支承618，另一个旋转轴围绕水平平面，由此使舱体能够以期望的角度方向偏斜或者倾斜。

图91的实施例特别适于大的开放区域，其中太阳能电池面板可布置在非常大的阵列中，用于最大量的电力产生，并且对阵列下方的地面的最小的干扰吸引了(invite)双重土地(dual land)使用应用。相比于前述实施例，舱体的间隔通常更大，从而阵列所产生的遮蔽较少。舱体之间增大的太阳光透过量使可直接生长在阵列下方的农作物能够有很多种。用于舱体502的总体支承结构要求最少的材料，由此使阵列下方的土壤的干扰最小化。唯独需要的立柱560是围绕阵列周边延伸的那些，由此使位于周边的立柱之间的土地不受干扰。

同样参考图92-94，显示外部立柱560和锚线512为阵列610提供周边的支承，而一系列悬置桁架支承阵列内部部分中的舱体。刚性的水平支承构件612互连立柱560的上端，并且也纵向地和横向地跨越阵列，由此将将阵列系(tie)在一起为一整体结构。一系列的桁架设置成在阵列的内部部分中延伸，由此消除在阵列的内部设置中间立柱的需要。该桁架各由水平支承612、上主线缆614、下主线缆616、和多个互连的并且对角延伸的线缆620的组合限定而成。竖直支承618承载舱体502，并且如所示，支承618悬置在地面高度的上方而下端固定至下主线缆616。上主线缆614给竖直支承提供上稳定性，而水平的支承612进一步稳定支承618。

图95是放大的碎裂透视图，其中移除了太阳能电池面板以示出实现双跟踪功能的舱体结构的细节。此实施例中的舱体结构包括分别水平和正交地定向的支柱622和624。此支柱布置类似于，例如，图26示出的舱体中所显示的。舱体围绕由竖直支承618所确定的竖直轴的旋转是通过跟踪机构而实现的，该跟踪机构由安装至相邻的支柱622的电机632所驱动的可旋转帽(rotatable cap)630限定而成。该电机632具有与布置在旋转帽构件630的上周边上的一系列外部齿轮639相接合(interface)的驱动轴(未示出)，以提供舱体围绕此竖直轴的增量(incremental)旋转。为了围绕水平轴A-A旋转舱体，倾斜机构634设置有倾斜支承636、液压举升器(lift)640、和销接连接(pinned connection)638。该液压举升器640提升和放下可移动的上支承636，由此使舱体能够布置在期望的角度定向上。液压举升器640自身可由另一个电机(未示出)提供动力，使得沿两个不同的轴提供独立的旋转能力。

根据本发明的另一个方面，替代提供双轴跟踪能力，同时考虑到了，本发明可提供如关于图96的实施例所示的单轴跟踪能力，其中舱体为围绕轴A-A可旋转的。在图96中，舱体安装在可跨越阵列的整个跨度延伸或者沿阵列跨度在期望具有单轴跟踪能力的选定位置处延伸的水平支承650上。因此，替代将舱体502安装至竖直构件618，舱体结构可通过除去构件618和提供单个水平支承650而简化。替代除去竖直支承618，支承618可用于沿跨度在中间点处支承水平延伸的支承650。电机654用以旋转水平延伸的支承650，其中一系列的安装在外部的齿轮652与电机的驱动轴(未示出)相配合，用于增量旋转控制。

某些线缆桁架可能难以安装，因为它们具有扭转或者旋转的趋势直到它们连接至横向地延伸的舱体梁。这些难以直立的桁架主要是具有上主线缆和下主线缆以及用以互连上和下主线缆的压缩支柱的那些桁架。为了便于构造，本发明提供一种临时的桁架组件，其提供必要的刚度以支承组装时处于静止状态的桁架。因此，参考图97-100，将对本发明的此方面进行解释。

首先参考图97，提供了一个立视图，显示结合了压缩桁架的阵列的创建中的构造步骤。每一个压缩桁架包括上线缆570、下线缆554和互连压缩构件556。压缩桁架可首先在地面上组装，然后沿示出的竖直方向竖立。在组装了多个压缩桁架时，可沿压缩桁架将要接受相应的舱体的方向将压缩桁架相互隔开。当压缩桁架竖直地定向时，可通过吊架(hanger)600从桁架悬吊多个重物602。当至少一部分主舱体梁沿它们的横向方向连接在桁架之间时，重物602帮助将桁架稳定在期望的竖直方向。重物602也造成压缩桁架预先受压，使得桁架沿期望的方向延伸以便利地接受舱体，而无桁架或者舱体的显著的附加的移动或者调节。一旦舱体安装在平行的间隔的桁架之间，重物602就可选择性地被移除。因此，重物602的使用可显著地减小任何不期望的桁架的移动或者不对准(misalignment)，否则桁架的移动或者不对准将使舱体的安装更加困难。

图98示出桁架和在构造中重物602可悬吊来稳定桁架的方式的另一个示例。在此图中，重物602可沿跨度悬吊，使得上和下主线缆都接收预压力以正确地对齐桁架，从而实现相对于舱体的最终定位。

参考图99，还考虑到了，桁架可构造成包括使用多个临时支承以将各桁架构件定向在期望的位置。一个或多个的临时支承可保留至完成桁架组装，其中临时支承为压缩构件。临时支承包括执行相同的功能的互连管或者柱700作为互连压缩构件556。因此，管/柱700也可作为构件556保留在桁架构造的最后步骤中，或者管700可以互连线缆取代。管700通过如关于图99A所详述的销接连接固定至上线缆和下线缆570和554。如图99A的放大的视图所示，管700的各端固定在主连接托架702之内。销704将主托架702连接至线缆夹具机构706。机构706可具有如所示的两部分构造，带有将机构706固定至相邻的线缆570的螺栓708。管700可围绕销704旋转，或者同时考虑到了，销704可以刚性元件取代，由此当期望更刚性的桁架结构时防止管700相对于上线缆和下线缆的任何旋转。多个管700可沿桁架布置以对桁架提供必要的临时的刚性，并且管700通过可调节的杆710可相互连接。杆710的端部通过可能还结合了销接特征的第二托架712连接至管700，使得杆710的端部可围绕结合在第二托架712中的销714旋转。杆710的长度可通过杆的螺丝扣螺纹布置(turnbuckle threaded arrangement)而调节，其中螺纹构件711接收在形成于杆710的各端的螺纹开口之内。

图100是桁架的临时的或者永久的支承特征的另一个特征的立视图，其中主托架在支承线缆的两侧延伸。更具体地，图100显示主托架720具有可接收一对管700的相反的容器端722。托架720可为两件式结构，其中两个半件被联接以固定管700。一系列的螺栓724互连如所示的两个半件。对于管700的此布置容许对桁架的临时的或者永久的支承，其中桁架可支承架空的竖直支承设计，例如图92和93所示的竖直支承618。

图101-104提供本发明的另一个实施例。图101是透视图，显示在此实施例中的总的支承结构与关于图91-94的实施例所示出的相同。更具体地，此实施例中用于太阳能电池面板阵列的支承结构包括围绕阵列的周边布置的立柱560、水平地延伸的支承构件612、上线缆614、下线缆616、和互连线缆620。然而，此实施例中的差别在于舱体502未安装实现双轴跟踪能力，而是安装实现了单轴跟踪能力，例如图95所示出。更具体地，图中示出，竖直支承618为水平构件提供内部支承，所述水平构件例如为如图95所示的其上安装舱体502的水平支承650。图102-104示出舱体502的线形布置以及相比于前述实施例的舱体的更大的间隔。因此，此实施例也有助于关于图91-94的实施例所述的双重土地使用。

图105-108示出本发明的另一个实施例，其中可实现舱体的单跟踪。图105-107显示舱体502也是以相比于任何前述实施例的更大的间隔安装的。图108的放大透视图提供具体舱体结构的另一个示例，其可用于本发明的单跟踪特征。该太阳能电池面板已被移除以示出舱体结构。此示例中的舱体包括在相邻的线缆570之间延伸的主梁672、以及在梁672之间间隔开的强化(stiffening)支承674。附加的扭转阻力可通过交叉的线缆577提供。提升器678在其下端连接至支承674之一，并且提升器678在线缆570的上方延伸。线缆680可用以支承提升器678的竖直延伸部。支柱622和624设置用于太阳能电池面板的直接安装。对角支柱676支承支柱622和624。单轴跟踪通过由如所示的邻近支柱676安装的电机679引起的对角支柱676的旋转而实现。

图109-111示出由压缩桁架支承的阵列的形式的本发明的另一个优选实施例，并且其中舱体502布置用于沿水平旋转轴的单轴跟踪。如图109和110所示，舱体布置成使得它们安装在同上支承/线缆570齐平的高度。舱体意图具有围绕水平轴旋转的能力，并且因此图96所示的舱体结构可适于此实施例，其中舱体可围绕一个或多个水平地延伸的构件650旋转。

图112和113提供类似于图109-11所示实施例的另一个实施例，其中可实现单跟踪功能。图112和113的实施例的差别在于舱体502跨越整个太阳能电池面板阵列安装于相同的高度，并且舱体不遵循压缩桁架的形状。舱体的该统一的高度通过使压缩构件556延伸超出上线缆和下线缆而实现。此构造最佳见于图113，其中压缩构件556以上线缆570的高度或以上的不同高度延伸以呈现沿线形定向的舱体502。可采用图100的结构，其中在线缆570的上方延伸的管700可选择长度以提供舱体502的线性定向。图112和113中的舱体的这种特定布置对于防止可能由舱体的凸安装的布置而引发的无意的遮蔽会是有利的。图100的结构可也用以在此实施例中提供单轴跟踪能力。

图114和115示出本发明的另一个优选实施例，其中太阳能电池面板阵列为布置为线形且水平延伸的组/排的舱体结合了单轴跟踪能力。参考图115，此实施例中的差异在于，舱体安装在介于上线缆570与下线缆554之间的高度处。因此，舱体处于大致等分在上线缆和下线缆之间延伸的水平线的一个高度。舱体的此布置对于有疾风顾虑的处所可能是有利的，并且舱体的更接近地面的较低部署(disposition)可减小作用在总体结构上的风载。图100的结构也可用以在此实施例中提供单轴跟踪能力。

图116示出另一个实施例，其中单跟踪特征使选定的舱体能够以相反的倾斜旋转，从而顾及可能由于凸形或者凹形布置的舱体的总体布置而引发的无意遮蔽。如此图所示，舱体502全部定向为面向右的方向，而舱体802定向为面向左的方向。

图117是本发明实施例的局部碎裂透视图，其中设置了管形的PV元件。如所述，使用管形的PV元件有若干好处，并且这种PV元件理想地适用于本发明的线缆支承系统。此管形PV元件804可由本发明中所示出的任何舱体结构进行支承。PV元件的线形间隔可选择以使期望量的太阳光能够穿透阵列。或者，可结合反射膜以使被反射光能够用以增补电力产生。膜，例如图47中所示的遮盖件/膜440，可用于将光反射回到PV元件上的目的。该膜可涂覆反射性的合成物，或者该膜可由反射性材料构造。虽然图117显示结合了管形的PV元件804的实施例的一个示例，但是应当理解，本发明的任何实施例可如图117所示修改，以接收的管形的PV元件而替代太阳能电池面板504。另外，管形的PV元件可在阵列的选定部分和选定舱体中与面板504相组合而设置。

图118是显示单轴跟踪能力的本发明另一个实施例的概略立视图，其中舱体502能够以偏置布置稍微旋转，以补偿其它情况下刚性连接可能损坏跟踪硬件的疾骤的阵风或其它恶劣天气情况。更具体地，图118显示桁架的上线缆570和安装至该上线缆的一对对角支承构件810。支承构件810会聚和支承提供沿水平轴的旋转的水平延伸的旋转构件813。旋转构件813可由电机(未示出)驱动旋转，例如图96所示旋转水平构件650的电机654的布置。舱体502在大概沿舱体的长度的中间的一点处安装至旋转构件813。图118还提供偏置(biasing)线缆812和位于线缆812的相反的端部的弹簧/偏置元件814。线缆812在其相反的端部固定至舱体502的相反的端部。线缆812经过安装至舱体桁架或者安装至线缆570的滚轮816。舱体502和其它的安装至旋转构件813的舱体通过单轴跟踪组件而进行角度调节，并且跟踪组件的传动装置(gearing)使得存在通过偏置元件814而补偿的一些量的小旋转能力。偏置元件814能够偏置舱体的需要的旋转，以在风力在其它情况下可能引起作用在舱体或者跟踪组件上的过度的应力的情况下防止损坏跟踪组件。跟踪组件与舱体和支承构件之间的刚性的和非偏置的连接在疾风状况下易受更大的损坏。

在本发明内考虑到了，承载着太阳能电池面板的舱体的单跟踪和双跟踪能力通过自动系统进行控制，其中对一个或多个控制器编程以将输出信号提供至跟踪机构。控制器基于最有效地定向舱体用于太阳光捕获的计算机程序而自动地调节舱体的定向。因此，控制器可以是具有适当的软件/固件以产生适当的信号/命令至电机的计算设备，所述电机控制所安装的跟踪机构的旋转。该自动系统可为操作员提供现场外的(offsite)控制，其中控制器与跟踪机构通过无线通信协议进行通信。可提供基于网络(web)的解决办法，其中为操作员提供了各种用户接口选项用于控制跟踪机构。用户接口还可提供给用户手动调节舱体的能力以顾及其它的可能期望调节舱体定位的情况。

有关此自动系统，提供图119以示出本发明的控制系统的一个优选实施例，其用以控制太阳能电池面板阵列的各种操作参数。图119具体地示出三个单独的并且远程地布置的太阳能电池面板阵列，标记为阵列1，840；阵列2，842；和阵列3，844。各阵列具有控制对应的阵列的操作的若干方面的一个或多个控制设备。如所示，阵列1具有控制设备846，阵列2具有控制设备848，和阵列3具有两个控制设备，852和854。控制设备可包括用以操作跟踪机构以调节舱体的位置的电机。控制设备也可以是增强阵列的操作的周边系统，例如产生水喷雾以清洁阵列的自动清洁系统。阵列2和3还显示为具有可用以监测阵列的操作的若干方面的监测设备850和856。例如，监测设备850/856可以是这些设备，包括监测阵列的电输出的电能监测设备、温度传感器、和/或使得操作者能够在周围环境条件下察看阵列的相机。

阵列的各控制和监测设备通过通信链路858例如因特网(Internet)与至少一个控制器862通信。控制器862描绘为带有用户屏幕形式的用户界面860的传统的计算机。控制器862可包括软件/固件，其描述(set forth)用于基于季节变化而调节阵列角度位置的控制参数，在不同季节中当地球旋转时太阳在天空中经过不同的路径。控制器862产生控制信号，该控制信号通过通信链路858发送并由控制和监测设备接收。各阵列可连续控制，以就单个舱体用于接收最多太阳光的定向而使阵列的定位最大化。同时，考虑到了，手持(hand-held)控制器864也可以控制器862相同的方式操作阵列。

图119所示系统的一个明显的优势是能够远程地和集中地控制位于不同位置的多个阵列。可通过控制器为位于各单独的位置的各阵列产生单独的控制参数，由此为控制系统提供大的灵活性，其中电能输出被最大化。

如以上关于优选实施例所述，太阳能电池面板阵列可以通过以张拉桁架、压缩桁架或者组合的张拉/压缩桁架为特征的桁架布置来支承。张拉桁架包括其中上线缆和下线缆以柔性线缆构件互连的那些线缆布置。压缩桁架可通常特征在于那些至少在上线缆和下线缆之间延伸的具有刚性的压缩构件。压缩桁架可进一步具有以下特征：刚性的并且弯曲的或者直的以适配桁架的期望形状的上构件和下构件。桁架具有形状以容许凸安装、凹安装、或者凹凸组合安装的舱体。互连构件可竖直地或者对角地定向。桁架中的互连构件可以是压缩构件和/或张拉构件的组合。

除变化的桁架构造外，本发明也在如何采用立柱来支承阵列方面提供若干可选办法。立柱可以列和排的布置而分布在阵列中。如以若干实施例所述，也考虑到了只设置周边(perimeter)立柱，并且在内部跨度通过桁架布置而支承，由此消除了对内部立柱的需要。

太阳能电池面板阵列也可构造成遮盖指定的(designated)区域，以包括有不规则形状物体的区域，并且阵列可调整以遮盖这种不规则形状物体，而无需移除处于该位置的太阳能电池面板。单个的舱体因此可采用独特的结构，从而容许成组的或者单个面板安装为偏移(offset)布置。

虽然实施例主要显示单条线缆为主支承元件，但是在本发明中也可通过使用多条跨越所需距离的线缆来增加阵列的总的承载能力。

阵列的竖直结构稳定性通过与立柱互连的桁架的组合来提供。立柱自身通过锚线进行稳定。所产生的垂直于线缆桁架的水平力通过将舱体的桁架构件连结在桁架之间而进行稳定。线缆桁架之间的舱体支柱的机械连结在整个阵列上产生单个结构构件，其更好地承受沿所有方向产生的力。另外，舱体支柱固定至桁架的方式可以是通过刚性连接、或者通过柔性连接。

本发明的各种太阳能电池面板阵列可实现若干环境益处。线缆桁架的固有结构效能要求较少的结构材料。立柱和锚线是仅有的要求与地面相接触的元件，因此存在最少的地基占地面积。因此阵列的安装能够通过轻型机械来应对，这也最小化了对现有的土壤结构和植被的干扰。由于太阳能电池面板的悬置方式，因此在很多情况下，系统可进行安装而无需在安装地点对土地进行坡度平整(grading)与重整形(reshaping)。

本发明的太阳能电池面板阵列也提供关于水分保持的若干益处。此阵列减小阵列下方的水蒸发，这种阵列布置为遮盖水面例如运河、引水渠，蓄水塘、小的湖泊等时特别有利。并且，如讨论的实施例所考虑到的，在太阳能电池面板周围可设置排水系统以收集雨水/雪，并且此收集的水可存储用于太阳能电池面板所需的维护和清洁。

由于本发明所实现的极灵活的设计参数，太阳能电池面板的间隔可设计成几乎无限数量的模式，这因此使设计者能够精确地确定被允许穿过太阳能电池面板阵列的光的量，来为阵列所遮盖的植被或者农作物提供理想的生长条件。总之，由太阳能电池面板阵列提供的部分遮蔽效果为很多栽培的农作物提供理想的生长条件。此外，可选定适当的地面遮盖植被，例如几乎不需要水并且还可因此相比于其它通常遮盖地面的植被减少火灾危险的植物。

由于本发明提供的柔性设计支持(encourage)可庇护在阵列下方的许多类型的结构，因此通过本发明的太阳能电池面板还实现了双重土地使用。例如，阵列提供若干可选方案用于将建筑结合在太阳能电池面板阵列下方，并且还使用集成在建筑自身中的支承的线缆和桁架。

重复增加的线缆桁架和舱体使阵列能够以无限制的形状和尺寸构建，这对于阵列在若干其它的人造结构例如停车场、道路和其它的运输通道(corridor)上方的安装是一种理想的解决办法。

可在现场外实现舱体以及桁架的预安装。因此，对于难以进入的、可能安装阵列的位置，在到达工作现场之前部件的预安装极大地增强了系统被要安装在这种困难位置的能力。此外，如关于图81-86的实施例所述，舱体可以不规则的方式布置以遮盖复杂形状的障碍物，或者基于下方的地面状况而以不规则方式横越。

本发明的各种各样的舱体实施例也提供了用于支承若干类型的PV面板的理想情况，所述类型不仅包括传统的平面的或者板形的PV面板，也包括结合了自跟踪特征的柱状/管形PV元件。应理解，本发明的任何实施例可利用平面的太阳能电池面板结构，或者柱状的PV元件。

关于耐久性，本发明的太阳能电池面板阵列也是理想的，因为阵列可结合期望的空气动力学特性以防止在疾风状况下的损坏。翼面的使用使阵列能够维持期望的构造以应对各种风状况。

此外，本发明提供一种集中化控制系统，由此可控制整个阵列和多个远程布置的阵列。此远程控制可使系统输出更多能量，通过以应对风/其它环境状况的期望构造旋转面板来保护系统免受极限天气。

本发明的太阳能电池面板阵列也可结合单轴和双轴跟踪能力以最优化太阳光捕获。单轴和双轴能力可结合在各种类型的桁架布置上，包括凹的和凸的桁架布置。

虽然已就很多不同实施例详尽地解释本发明，但是应当领会的是，根据随附的权利要求范围可实现本发明其它的变化或者更改。

Claims (17)

1.一种太阳能电池面板系统，包括：

多个面板容器，每一个具有安装于其的多个太阳能电池面板，所述面板容器以限定太阳能电池面板阵列的一组合布置；

用于支承面板容器的支承系统，该支承系统包括支承在多个立柱之间的多个桁架，其中各面板容器沿相邻的桁架在间隔的位置固定至桁架，各所述桁架包括(i)上主线缆、(ii)竖直布置在上主线缆的下方的下主线缆、和(iii)用于互连所述上主线缆和下主线缆的至少一个互连构件，其中至少一个所述互连构件是刚性压缩构件，其中所述上主线缆和下主线缆在所述立柱之间延伸。

2.如权利要求1所述的系统，还包括：

顶篷，其布置在所述太阳能电池面板阵列的下方并且由所述太阳能电池面板系统支承。

3.如权利要求2所述的系统，其中：

所述顶篷包括形成天窗的多个开口。

4.一种太阳能电池面板系统，包括：

多个面板容器，每一个具有安装于其的多个太阳能电池面板，所述面板容器以限定太阳能电池面板阵列的一组合布置；

用于支承面板容器的支承系统，该支承系统包括支承在多个立柱之间的多个桁架，其中每一个所述面板容器沿相邻的桁架在间隔的位置固定至桁架，每一个所述桁架包括(i)上主线缆、(ii)竖直布置在上主线缆的下方的下主线缆、和(iii)用于互连所述上主线缆和下主线缆的至少一个互连构件，其中所述上主线缆和下主线缆在所述立柱之间延伸；和

至少一个张拉机构，用于选择性地张拉所述至少一个互连构件，所述张拉机构具有：固定至所述上主线缆和下主线缆中的至少一者的基座；可旋转地安装至所述基座的滚轮；和锁止元件，用于选择性地锁止接触所述滚轮的所述至少一个互连构件，由此当所述互连构件被选择性地张拉时将所述互连构件抵靠所述滚轮锁止。

5.如权利要求4所述的系统，其中：

所述至少一个互连构件为连续的并且在所述上主线缆和下主线缆之间并穿过所述至少一个张拉机构连续延伸。

6.一种太阳能电池面板系统，包括：

多个面板容器，每一个具有安装于其的多个太阳能电池面板，所述面板容器以限定太阳能电池面板阵列的一组合布置；

用于支承面板容器的支承系统，该支承系统包括支承在多个立柱之间的多个桁架，其中每一个所述面板容器沿相邻的桁架在间隔的位置固定至桁架，每一个所述桁架包括(i)上主线缆、(ii)竖直布置在上主线缆的下方的下主线缆、和(iii)用于互连所述上主线缆和下主线缆的至少一个互连构件，其中所述上主线缆和下主线缆在所述立柱之间延伸；和

结合在所述立柱之一上的至少一个竖直轴风车，所述竖直轴风车包括所述立柱之一的上端，和围绕所述立柱的所述上端布置的多个叶片，所述多个叶片通过吹打所述叶片的风而围绕所述立柱的所述上端可旋转，其中所述竖直轴风车给所述太阳能电池面板系统提供增补的电力。

7.如权利要求6所述的系统，其中：

所述至少一个竖直轴风车包括结合在所述立柱的相应的上端的多个竖直轴风车。

8.一种太阳能电池面板系统，包括：

多个面板容器，每一个具有安装于其的多个太阳能电池面板，所述面板容器以限定太阳能电池面板阵列的一组合布置；

用于支承面板容器的支承系统，该支承系统包括支承在多个立柱之间的多个桁架，其中每一个所述面板容器沿相邻的桁架在间隔的位置固定至桁架，每一个所述桁架包括(i)上主线缆、(ii)竖直布置在上主线缆的下方的下主线缆、和(iii)用于互连所述上主线缆和下主线缆的至少一个互连构件，其中所述上主线缆和下主线缆在所述立柱之间延伸；并且其中所述面板容器以凸的安装构造安装在所述上主线缆的上方。

9.一种太阳能电池面板系统，包括：

多个面板容器，每一个具有安装于其的多个太阳能电池面板，所述面板容器以限定太阳能电池面板阵列的一组合布置；

用于支承面板容器的支承系统，该支承系统包括支承在多个立柱之间的多个桁架，其中每一个所述面板容器沿相邻的桁架在间隔的位置固定至桁架，每一个所述桁架包括(i)上主线缆、(ii)竖直布置在上主线缆的下方的下主线缆、和(iii)用于互连所述上主线缆和下主线缆的至少一个互连构件，其中所述上主线缆和下主线缆在所述立柱之间延伸；并且其中所述面板容器以凹的安装构造安装在所述上主线缆的上方。

10.一种太阳能电池面板系统，包括：

多个面板容器，每一个具有安装于其的多个太阳能电池面板，所述面板容器以限定太阳能电池面板阵列的一组合布置；

用于支承面板容器的支承系统，该支承系统包括支承在多个立柱之间的相互隔开的多个桁架，其中每一个所述面板容器沿相邻的桁架在间隔的位置固定至桁架，每一个所述桁架包括(i)上主线缆、(ii)竖直布置在上主线缆的下方的下主线缆、和(iii)用于互连所述上主线缆和下主线缆的多个互连构件，其中所述上主线缆和下主线缆在所述立柱之间延伸；和

保护性遮盖件，其固定至所述多个下线缆，并且在所述阵列的下方且遍及所述阵列的长度和宽度的大部分延伸，所述保护性遮盖件从不可渗透的膜和可渗透的膜构成的组中选定，而选定的孔隙度使得选定的太阳光的量能够穿过所述保护性遮盖件。

11.一种组装太阳能电池面板支承结构的方法，所述太阳能电池面板支承结构用于支承安装至所述支承结构的多个太阳能电池面板，所述方法包括以下步骤：

提供包括至少一条上主线缆、竖直布置在上主线缆的下方的至少一条下主线缆、和互连所述上主线缆和下主线缆的至少一个互连构件的多条线缆，所述互连构件从由张拉构件和压缩构件构成的组中选择；

提供在所述多条上主线缆和下主线缆以及所述互连构件的选定的组合之间延伸的多个临时支承，所述多个临时支承为刚性构件，用于维持所述多条线缆处于期望的形状；

将所述多条线缆和所述至少一个互连构件预组装成支承在多个立柱之间的桁架，其中所述上主线缆和下主线缆在所述立柱之间延伸；

以相互间隔的关系布置所述桁架并且将所述桁架固定至立柱；

将重物附接至所述桁架以稳定所述桁架；

将多个面板容器固定至所述桁架，每一个所述面板容器具有安装于其的多个太阳能电池面板；和

移除所述重物。

12.一种太阳能电池面板系统，包括：

多个面板容器，每一个具有安装于其的多个太阳能电池面板，所述面板容器以限定太阳能电池面板阵列的一组合布置；

用于支承面板容器的支承系统，该支承系统包括支承在立柱之间的多个桁架，其中每一个所述面板容器沿相邻的桁架在间隔的位置固定至桁架，每一个所述桁架包括(i)上主线缆、(ii)竖直布置在上主线缆的下方的下主线缆、和(iii)用于互连所述上主线缆和下主线缆的至少一个互连构件，其中所述上主线缆和下主线缆在所述立柱之间延伸；和

至少一个主托架，其具有用于接收互连所述上主线缆和下主线缆的互连构件的相反的接收端，所述主托架安装成使得所述相反的接收端延伸超出主托架所安装到的线缆的相对侧。

13.一种太阳能电池面板系统，包括：

多个面板容器，每一个具有安装于其的多个太阳能电池面板，所述面板容器以限定太阳能电池面板阵列的一组合布置；

用于支承面板容器的支承系统，该支承系统包括支承在立柱之间的多个桁架，每一个所述面板容器沿相邻的桁架在间隔的位置固定至桁架，每一个所述桁架包括(i)上主线缆、(ii)竖直布置在上主线缆的下方的下主线缆、和(iii)用于互连所述上主线缆和下主线缆的至少一个互连构件，其中所述上主线缆和下主线缆在所述立柱之间延伸；所述多个面板容器以多个间隔的排来定向，并且每一个所述面板容器在各所述排中安装在对应的水平旋转构件上；和

结合在各所述水平旋转构件上的跟踪机构，用于选择性地使所述面板容器围绕延伸穿过各所述水平旋转构件的水平轴旋转。

14.如权利要求13所述的系统，其中：

所述面板容器在多条上主线缆上方布置成凸安装。

15.如权利要求13所述的系统，其中：

所述多个面板容器在每一个所述排中相互大致地平面的延伸，并且所述面板容器的每一个所述排安装在固定至凸形的上主线缆的成对的竖直构件之间。

16.如权利要求13所述的系统，其中：

所述多个面板容器布置处于在所述上主线缆的上方的一个高度或者在所述上主线缆和下主线缆之间。

17.一种太阳能电池面板系统，包括：

多个面板容器，每一个具有安装于其的多个太阳能电池面板，所述面板容器以限定太阳能电池面板阵列的一组合布置；

用于支承面板容器的支承系统，该支承系统包括支承在立柱之间的多个桁架，其中每一个所述面板容器沿相邻的桁架在间隔的位置固定至桁架，每一个所述桁架包括(i)上主线缆、(ii)竖直布置在上主线缆的下方的下主线缆、和(iii)用于互连所述上主线缆和下主线缆的至少一个互连构件，其中所述上主线缆和下主线缆在所述立柱之间延伸；

用于使至少一个所述面板容器旋转的跟踪组件；和

固定到至少一个所述面板容器的偏置组件，用于选择性地偏置所述面板容器的旋转，所述偏置组件包括在所述一个面板容器的相反端之间延伸的至少一条偏置线缆、和结合在所述偏置线缆上的至少一个偏置元件。