CN107306110A - 一种多角度可旋转光伏支架及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多角度可旋转光伏支架，包括固定梁、设置在固定梁上的齿轮调节器以及支撑在太阳能光伏组件两端的第一支撑架和第二支撑架，所述固定梁和齿轮调节器均设有两个，并分别与第一支撑架和第二支撑架配合使用；所述齿轮调节器包括外齿轮和与外齿轮相配合的内齿圈；所述第一支撑架包括与内齿圈相连接的第一固定板和设置在第一固定板上的固定杆，固定杆顶端设有铰链；第二支撑架包括与另一内齿圈相连接的第二固定板、设置在第二固定板上的支撑梁、以及与支撑梁固定连接的支撑杆，支撑梁为可伸缩结构。本发明所述支架能够在多个平面多角度全方位的调节，能够最大限度的利用太阳能，且所述支架还具有安装方便、调节简单的特点。

Description

一种多角度可旋转光伏支架及制备方法

技术领域

本发明涉及光伏技术领域，具体涉及一种多角度可旋转光伏支架及制备方法。

背景技术

在当今能源短缺的现状下，中国已将新能源产业上升为国家战略产业。随着国内光伏产业规模逐步扩大、光伏电站建设用地越来越少，如何提高同等土地面积的光伏电站的发电量、增加收益率是光伏行业共同研究的课题，光伏板靠吸收太阳光转换电能、太阳光的照射强度直接影响着光伏板的发电量，每个地区春、夏、秋、冬四个季节太阳的照射角度都是不一致的。目前常用的是固定倾角光伏支架，造价低廉，其倾角在整个寿命周期内保持一个常数值，不能根据相应条件和需要进行调节，不能充分发挥出光伏电站的发电能力，在我国大规模建设光伏电站的情况下，造成巨大浪费。

近年来，可通过人工调节倾角的光伏支架逐步得到了应用，因其可根据太阳高度的变化来调整角度，从而能够获得更高的发电效率和更多的发电量。然而，这类光伏支架在使用过程中，存在调节形式复杂、困难且调节时存在安全隐患等问题，使得调节成本大幅增加，因此目前大多数光伏电站都没有方便地能够进行倾角调节的光伏支架，且现有的光伏支架只能在一个平面内进行角度调节，角度有限，不能最大限度的利用太阳能。

因此，研究开发一种既能进行多角度全方位调节，又具有调节简易、方便的光伏支架成为目前研究的重点，符合目前市场的需求，也具有较好的应用前景及使用价值。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种多角度可旋转光伏支架，所述支架能够在多个平面多角度全方位的调节，能够最大限度的利用太阳能，大大提高了能源利用率，降低了能源使用成本，具有较好的使用价值；且所述支架还具有安装方便、调节简单的特点，降低了安装难度，适合推广应用。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明涉及一种多角度可旋转光伏支架，所述支架包括第一固定梁、设置在第一固定梁上的第一齿轮调节器以及与第一齿轮调节器连接的第一支撑架；

所述支架还包括如第一固定梁相对设置的第二固定梁、设置在第二固定梁上的第二齿轮调节器以及与第二齿轮调节器相连接的第二支撑架；

所述第一齿轮调节器包括外齿轮和与外齿轮相配合的内齿圈，所述外齿轮通过螺栓固定在固定梁上，内齿圈通过螺栓固定在第一支撑架上，外齿轮边缘部分还设有与外齿轮具有相同齿数的固定齿轮，内齿圈的外表面上设置有搭扣，搭扣的一端锁定固定齿轮形成固定外齿轮和内齿圈的锁扣结构；

所述第二齿轮调节器与第一齿轮调节器具有相同的结构，即包括外齿轮和与外齿轮相配合的内齿圈，所述外齿轮通过螺栓固定在固定梁上，内齿圈通过螺栓固定在第二支撑架上，外齿轮边缘部分还设有与外齿轮具有相同齿数的固定齿轮，内齿圈的外表面上设置有搭扣，搭扣的一端锁定固定齿轮形成固定外齿轮和内齿圈的锁扣结构；

所述第一支撑架包括与内齿圈相连接的第一固定板和设置在第一固定板上的固定杆，所述固定杆与第一固定板固定连接，固定杆顶端还设置有与太阳能光伏组件相连接的铰链，且所述铰链铰接在太阳能光伏组件一端的中间部分。这样设计能够使得第一支撑架既能对太阳能光伏组件起到支撑作用，又使得太阳能光伏组件以铰链为支撑点无障碍多角度旋转；

所述第二支撑架包括与另一内齿圈相连接的第二固定板、设置在第二固定板上的支撑梁、以及与支撑梁固定连接的支撑杆，所述支撑梁为可伸缩结构。这样设计不仅能够满足第二支撑架对太阳能光伏组件的支撑作用，还可以通过支撑梁的伸长和回缩来调节第二支架一侧太阳能光伏组件的高度，进而实现角度调节。

优选地，所述第一固定板与固定杆所在的平面与地面垂直，这样设计可以减少第一支撑架的受力，提高固定牢固性。

优选地，所述支撑梁包括圆筒外杆和支撑内杆，所述支撑内杆上设有关于内杆圆心对称的两个弹性凸起，圆筒外杆上沿圆筒外杆长度方向设有至少两组与弹性凸起相配合的小孔，能够实现支撑梁的高度调节，为太阳能光伏组件的多角度旋转提供了条件。

优选地，所述支撑杆至少两个，支撑杆的一端固定在支撑梁的顶端，支撑杆的另一端均匀分布在太阳能电池组件的端部，且与第一支撑架所在的端部相对。这样设计可以提高第二支撑架对光伏组件的固定牢固性，且与第一支撑架分别设置在光伏组件的两端，使得光伏组件能够被平衡固定，避免受力不均匀导致的光伏组件的脱落现象。

优选地，所述支撑梁底端与第二固定板垂直固定连接，且支撑梁与第二固定板所在的平面垂直于地面。这样设计可以减少第二支撑架的受力，提高固定牢固性。

优选地，所述支撑梁处于收缩状态时，第一支撑架和第二支撑架处于同一高度，当第一支撑架和第二支撑架相对于固定梁做相同的位置变化时，可以使得光伏组件所在的平面可以以水平线为轴心转动。

优选地，所述固定齿轮最高点的直径大于配合后内齿圈的外径，这样设计可以使得外齿轮与内齿圈配合后，内齿圈外表面的搭扣能够与固定齿轮紧密配合。

优选地，所述搭扣设有两个，且相对于内齿圈圆心对称，这样设计可以提高外齿轮与内齿圈的固定牢固性，防止外齿轮与内齿圈的脱离。

优选地，所述固定梁底端呈三脚架形或者倒T形，这样设计可以大大提高固定梁与地面的接触稳定性。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

（1）本发明所述的多角度可旋转光伏支架，能够在多个平面多角度全方位的调节，能够最大限度的利用太阳能，大大提高了能源利用率，降低了能源使用成本，具有较好的使用价值；所述支架还具有安装方便、调节简单的特点，降低了安装难度，适合推广应用，此外所述支架拆装简单，各部件体积较小，便于携带和运输。

（2）本发明所述的多角度可旋转光伏支架通过外齿轮与内齿圈的配合，可方便实现不同角度的调节，具有使用方便、安装和拆卸简单、安全可靠的特点，且所述外齿轮与内齿圈配合后，再通过搭扣结构固定，有效防止外齿轮与内齿圈的脱离，提高了整个装置的稳定性。

（3）本发明所述的多角度可旋转光伏支架的第一支撑杆与光伏组件通过铰链连接，不仅能够实现对光伏组件的支撑作用，还能使得光伏组件以铰链为支撑点进行多角度无障碍旋转，结合第二支撑杆中支撑梁的可伸缩结构，使得光伏组件旋转角度扩大至球面，大大提高了光伏组件的旋转灵活性，具有较好的应用前景。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明所述多角度可旋转光伏支架的结构示意图；

图2为本发明图1中局部放大图；

图3为本发明所述齿轮调节器的结构示意图；

图4为本发明所述支撑梁的结构示意图；

图中标记为：1、第一固定梁；2、第一齿轮调节器；3、第一支撑架；4、第二固定梁；5、第二齿轮调节器、6、第二支撑架；7、太阳能光伏组件； 21、外齿轮；22、内齿圈；23、螺栓；24、固定齿轮；25、搭扣；31、第一固定板；32、固定杆；33、铰链；61、第二固定板；62、支撑梁；63、支撑杆；621、圆筒外杆；622、支撑内杆；6211、小孔；6221、弹性凸起。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设有”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

如图1所示，本发明优选实施例的一种多角度可旋转光伏支架；

所述多角度可旋转光伏支架，包括第一固定梁1、设置在第一固定梁1上的第一齿轮调节器2以及与第一齿轮调节器2连接的第一支撑架3；

所述支架还包括如第一固定梁1相对设置的第二固定梁4、设置在第二固定梁上的第二齿轮调节器5以及与第二齿轮调节器相连接的第二支撑架6；

其中第一支撑架3和第二支撑架6分别支撑在光伏组件的两端。

所述第一齿轮调节器2包括外齿轮21和与外齿轮21相配合的内齿圈22，所述外齿轮21通过螺栓23固定在第一固定梁1上，内齿圈22通过螺栓23固定在第一支撑架3上，外齿轮21边缘部分还设有与外齿轮21具有相同齿数的固定齿轮24，内齿圈22的外表面上设置有搭扣25，搭扣25的一端锁定固定齿轮24形成固定外齿轮21和内齿圈22的锁扣结构；

所述第二齿轮调节器5与第一齿轮调节器2具有相同的结构，即包括外齿轮和与外齿轮相配合的内齿圈，所述外齿轮通过螺栓固定在固定梁上，内齿圈通过螺栓固定在第二支撑架上，外齿轮边缘部分还设有与外齿轮具有相同齿数的固定齿轮，内齿圈的外表面上设置有搭扣，搭扣的一端锁定固定齿轮形成固定外齿轮和内齿圈的锁扣结构；

所述固定齿轮24最高点的直径大于配合后内齿圈22的外径，这样设计可以使得外齿轮与内齿圈配合后，内齿圈外表面的搭扣能够与固定齿轮紧密配合。

所述搭扣25设有两个，且相对于内齿圈22圆心对称，这样设计可以提高外齿轮与内齿圈的固定牢固性，防止外齿轮与内齿圈的脱离。

所述第一支撑架3包括与第一齿轮调节器内齿圈22相连接的第一固定板31和设置在第一固定板31上的固定杆32，所述固定杆32与第一固定板31固定连接，固定杆32顶端还设置有与太阳能光伏组件7相连接的铰链33，其中，所述铰链33铰接在太阳能光伏组件7一端的中间部分。采用这样的设计能够使得第一支撑架既能对太阳能光伏组件起到平衡支撑作用，又使得太阳能光伏组件以铰链为支撑点实现无障碍多角度旋转；

所述第一固定板31与固定杆32所在的平面与地面垂直，这样设计可以减少第一支撑架的受力，提高固定牢固性。

所述第二支撑架6包括与第二齿轮调节器内齿圈22相连接的第二固定板61、设置在第二固定板61上的支撑梁62、以及与支撑梁62固定连接的支撑杆63，所述支撑梁62为可伸缩结构。这样设计不仅能够满足第二支撑架对太阳能光伏组件的支撑作用，还可以通过支撑梁的伸长和回缩来调节第二支架一侧太阳能光伏组件的高度，进而实现角度调节。

所述支撑梁62包括圆筒外杆621和支撑内杆622，所述支撑内杆622上设有关于内杆圆心对称的两个弹性凸起6221，圆筒外杆621上沿圆筒外杆长度方向设有至少两组与弹性凸起相配合的小孔6211，能够实现支撑梁62的高度调节，为太阳能光伏组件的多角度旋转提供了条件。

所述支撑杆63至少两个，支撑杆63的一端固定在支撑梁62的顶端，支撑杆63的另一端均匀分布在太阳能电池组件7的端部，且与第一支撑架3所在的端部相对。这样设计可以提高第二支撑架对光伏组件的固定牢固性，且与第一支撑架分别设置在光伏组件的两端，使得光伏组件能够被平衡固定，避免受力不均匀导致的光伏组件的脱落现象。

所述支撑梁62底端与第二固定板61垂直固定连接，且支撑梁62与第二固定板61所在的平面垂直于地面。这样设计可以减少第二支撑架的受力，提高固定牢固性。

所述支撑梁62处于收缩状态时，第一支撑架3和第二支撑架6处于同一高度，当第一支撑架和第二支撑架相对于固定梁做相同的位置变化时，可以使得光伏组件所在的平面可以以水平线为轴心转动。

所述第一固定梁1和第二固定梁4底端均呈三脚架形或者倒T形，这样设计可以大大提高固定梁与地面的接触稳定性。

本发明所述多角度可旋转光伏支架的安装及使用原理：

所述光伏支架的安装：分别将两个齿轮调节器的外齿轮通过螺栓固定在两个固定梁上，然后将两个齿轮调节器的内齿圈分别固定在第一支撑架和第二支撑架上，再将外齿轮和内齿圈配合，配合好后，通过搭扣与固定齿轮的配合固定实现外齿轮和内齿圈的固定，然后再将光伏组件安装在第一支撑架和第二支撑架上，即实现光伏支架的安装过程。

将太阳能光伏组件所在的平面一水平线为轴线进行多角度旋转：同时调整太阳能光伏组件两端的齿轮调节器，使得两个外齿轮和内齿圈做相同幅度的转动，即使得第一支撑架和第二支撑架相对于固定梁做相同的位置变化时，即可实现，整个过程第一支撑架和第二支撑架的相对位置不变；

实现太阳能光伏组件无轴线旋转，包括两种情况：

第一种情况：固定第一支撑杆一侧的齿轮调节器不动，调节第二支撑架一侧的齿轮调节器，整个调节过程支撑梁处于同一高度不变，随着第二支撑架一侧外齿轮和内齿圈的旋转，第二支撑架与固定梁的相对位置的变化，使得太阳能光伏组件不断旋转，且锁着齿轮调节器旋转角度的增大，第二支撑架一侧的光伏组件一端越来越低，实现一定弧度的旋转；

第二种情况：同时调节两端的齿轮调节器，但是，两个齿轮调节器的调节幅度不相同，根据实际需要选择两端齿轮调节器的方向、调节幅度，并根据实际需要调节支撑梁的高度，实现现有技术中无法实现的多角度调节。

综上所述，本发明所述的多角度可旋转光伏支架，能够在多个平面多角度全方位的调节，有效克服了现有技术中的狭小范围内的角度调节，能够最大限度的利用太阳能，大大提高了能源利用率，降低了能源使用成本，具有较好的使用价值；所述支架还具有安装方便、调节简单的特点，降低了安装难度，适合推广应用，此外所述支架拆装简单，各部件体积较小，便于携带和运输。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (9)

1.一种多角度可旋转光伏支架，其特征在于：所述支架包括第一固定梁、设置在第一固定梁上的第一齿轮调节器以及与第一齿轮调节器连接的第一支撑架；

所述支架还包括如第一固定梁相对设置的第二固定梁、设置在第二固定梁上的第二齿轮调节器以及与第二齿轮调节器相连接的第二支撑架；

所述第一齿轮调节器包括外齿轮和与外齿轮相配合的内齿圈，所述外齿轮通过螺栓固定在固定梁上，内齿圈通过螺栓固定在第一支撑架上，外齿轮边缘部分还设有与外齿轮具有相同齿数的固定齿轮，内齿圈的外表面上设置有搭扣，搭扣的一端锁定固定齿轮形成固定外齿轮和内齿圈的锁扣结构；

所述第二齿轮调节器与第一齿轮调节器具有相同的结构，即包括外齿轮和与外齿轮相配合的内齿圈，所述外齿轮通过螺栓固定在固定梁上，内齿圈通过螺栓固定在第二支撑架上，外齿轮边缘部分还设有与外齿轮具有相同齿数的固定齿轮，内齿圈的外表面上设置有搭扣，搭扣的一端锁定固定齿轮形成固定外齿轮和内齿圈的锁扣结构；

所述第一支撑架包括与第一齿轮调节器内齿圈相连接的第一固定板和设置在第一固定板上的固定杆，所述固定杆与第一固定板固定连接，固定杆顶端还设置有与太阳能光伏组件相连接的铰链，且铰链铰接在太阳能光伏组件一端的中间部分；

所述第二支撑架包括与第二齿轮调节器内齿圈相连接的第二固定板、设置在第二固定板上的支撑梁、以及与支撑梁固定连接的支撑杆，所述支撑梁为可伸缩结构。

2.根据权利要求1所述的多角度可旋转光伏支架，其特征在于：所述第一固定板与固定杆所在的平面与地面垂直。

3.根据权利要求1所述的多角度可旋转光伏支架，其特征在于：所述支撑梁包括圆筒外杆和支撑内杆，所述支撑内杆上设有关于内杆圆心对称的两个弹性凸起，圆筒外杆上沿圆筒外杆长度方向设有至少两组与弹性凸起相配合的小孔。

4.根据权利要求1所述的多角度可旋转光伏支架，其特征在于：所述支撑杆至少两个，支撑杆的一端固定在支撑梁的顶端，支撑杆的另一端均匀分布在太阳能电池组件的端部，且与第一支撑架所在的端部相对。

5.根据权利要求1所述的多角度可旋转光伏支架，其特征在于：所述支撑梁底端与第二固定板垂直固定连接，且支撑梁与第二固定板所在的平面垂直于地面。

6.根据权利要求1所述的多角度可旋转光伏支架，其特征在于：所述支撑梁处于收缩状态时，第一支撑架和第二支撑架处于同一高度。

7.根据权利要求1所述的多角度可旋转光伏支架，其特征在于：所述固定齿轮最高点的直径大于配合后内齿圈的外径。

8.根据权利要求1所述的多角度可旋转光伏支架，其特征在于：所述搭扣设有两个，且相对于内齿圈圆心对称。

9.根据权利要求1所述的多角度可旋转光伏支架，其特征在于：所述固定梁底端呈三脚架形或者倒T形。