CN107681959A - 一种手动可调的单轴光伏支架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种手动可调的单轴光伏支架，包括至少一个支架本体(1)，支架本体(1)上设有主支撑梁(2)和调节支撑杆(3)，所述的主支撑梁(2)与支架本体(1)铰接，所述的调节支撑杆(3)的一端与主支撑梁(2)铰接，调节支撑杆(3)上设有多个定位孔(31)，所述的定位孔(31)通过螺栓与支架本体(1)定位。与现有技术相比，本发明具有结构简单、安装方便、生产成本低、基础施工容易、可靠性高等优点，能通过调节增加发电量。

Description

一种手动可调的单轴光伏支架

技术领域

本发明涉及一种太阳能光伏支架，尤其是涉及一种手动可调的单轴光伏支架。

背景技术

太阳能是一种清洁无污染的能源，在开发利用时不会产生废渣、废水、废气、不会影响生态平衡，目前已得到广泛应用。但太阳能存在着密度低、间歇性、光照方向和强度不断随时间变化等问题。传统的太阳能电池板大都采用固定式安装，即电池板固定在某个角度，不随太阳的位置变化而变化，这种安装方式严重影响光伏电站的发电效率。为提高太阳能的利用效率，增加发电量，降低太阳能发电的运营成本，目前有单轴和双轴两种支架跟踪系统。跟踪系统由电池板支撑系统，转轴梁，动力驱动系统，电动控制系统，中央监控系统等组成。双轴自动跟踪系统其跟踪效果好，可提高发电量，适用于较大型的太阳能发电系统中，但其低成高，可靠性差，性价比低。单轴自动跟踪系统结构相当相当简单、费用相当较低。目前单轴跟踪系统主要包括机械部分和控制部分，机械装置由电机驱动，控制部分主要由单片机系统构成，光伏组件转换的电能信号由转换装置送入单片机，通过驱动电机使太阳能电池板朝着与太阳垂直的方向转动，由于存在大量的信息传输和机械传动，其运行稳定性差。一年四季春夏秋冬太阳东起西落，随着季节的变化或者光线角度的变化来调整光伏组件的安装角度来以提高光伏电站发电效率，是一种可行的技术方法。太阳能支架系统作为光伏组件的支撑及固定部件大量运用在太阳能光伏电站中，其中，手动可调倾角光伏固定支架作为一种新型的光伏固定支架已初步开始应用，是在固定倾角支架的基础上，随着太阳季节角的变化，通过调节支架南北固定倾角(季节角)来增加垂直入射到光伏组件上的辐射量，从而增加光伏电站发电量。常见的手动可调倾角光伏固定支架是由水平单轴跟踪支架改成的，其缺点是：与水平单轴跟踪支架一样，结构复杂，特别是机械旋转机构，由很多齿轮和一个大变速比的变数箱组成，成本高，加工及安装困难。

中国专利CN203260598U披露了一种能够方便调节高度与位置的太阳能光伏支架，包括光伏板本体，其特征在于所述光伏板本体上固接有支撑架，所述支撑架上活动连接有支撑脚和调节板，所述支撑脚上设有卡扣，所述调节板上设有若干个与卡扣相适配的卡槽。此专利将可调支架整体放置一个安装板上，对安装板的精度要求很高，施工难度大；而且安装板不可能做的很大，不然很难转动，这样会导致一个可调支架单元可安装组件数量非常有限。该专利中的支撑脚是活动的，与安装板没有(也无法)形成可靠的固定连接，整个可调支架抗拉能力不行。支撑整体放置在两个滑槽中，没有固定点，可调支架受风后会前后移动，稳定性差，长期使用过程中，滑槽中会落入异物，影响调节的顺滑性，严重的情况下可能无法进行调节。该支架没有一个调节转动支撑平衡点，可调支架调起来很困难，可能无法人工调节。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、安装方便、生产成本低、基础施工容易、可靠性高、能增加发电量的手动可调的单轴光伏支架。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种手动可调的单轴光伏支架，包括至少一个支架本体，支架本体上设有主支撑梁和调节支撑杆，所述的主支撑梁与支架本体铰接，所述的调节支撑杆的一端与主支撑梁铰接，调节支撑杆上设有多个定位孔，所述的定位孔通过螺栓与支架本体定位。

所述的支架本体包括第一立柱和第二立柱，第一立柱与第二立柱顶端连接形成三角形结构，三角型结构的顶端设有旋转基座，主支撑梁与旋转基座铰接。

所述的旋转基座通过螺栓与第一立柱和第二立柱连接，该旋转基座包括平行设置的第一挡板和第二挡板，所述的主支撑梁设置在第一挡板和第二挡板之间并与第一挡板和第二挡板分别通过轴承铰接。

所述的第一挡板和第二挡板之间设有用于限制主支撑梁转动角度的限位挡板。

所述的主支撑梁、第一立柱和第二立柱在同一个平面内。

所述的调节支撑杆上的定位孔通过螺栓与第二立柱定位。

所述的调节支撑杆的宽度与第二立柱的宽度相同。

该支架还包括固定在主支撑梁上的光伏组件支撑架，所述的光伏支撑架由多个横梁和多个纵梁连接组成。

所述的光伏组件支撑架的横梁通过抱箍固定在主支撑梁上，所述的抱箍包括抱箍主体和翼板，抱箍主体的形状与主支撑梁的形状相匹配，翼板上设有腰型孔，抱箍主体抱住主支撑梁，翼板与横梁通过穿过腰型孔的螺栓固定。

该支架包括多个并列布置的支架本体，多个支架本体上的主支撑梁互相平行，光伏组件支撑架固定在多个主支撑梁上。

该支架的支架主体通过螺栓固定在基础上。

本发明将支架固定在基础上，基础可以单独调平，适应更多的工况，而且施工简单，而且支架本体的数量可以根据需要增加或减少。支架主体的第一立柱和第二立柱为独立的结构单元，这样有利于第一立柱和第二立柱的运输和二次搬运，同时可以增加第一立柱和第二立柱安装时的可调节空间，缓减支架因基础的水平问题所导致的旋转点错位现象。旋转基座通过螺栓固定在第一立柱和第二立柱的顶端，实现前第一立柱和第二立柱的对接和定位，第一立柱和第二立柱与基础之间整体成一个三角型，这样有利于提高支架的稳定性。主支撑梁通过轴承与旋转基座铰接，减轻光伏组件支撑架旋时的阻力，提高支架手动操作的灵活性。同时在旋转基座的第一挡板和第二挡板之间设置最大调节角度限位挡板，这样避免支架的调节时前后大幅度倾斜而侧翻，实现光伏组件支撑架平面在设定的角度内旋转。主支撑梁与第二立柱连接，且二者的宽度一致，这样调节支撑杆与主支撑梁及第二立柱的连接点就在一个水平面上，调节更加顺畅，而且这样调节的受力点落在第二立柱上，整体稳定性更佳。

调节时，通过将调节支撑杆上的不同定位孔与支架主体定位，实现对主支撑梁的角度的调节，从而使得光伏组件支撑架的角度产生变化，达到对光伏组件角度调整的目的，从而增加发电量。

与现有技术相比，本发明具有结构简单、安装方便、生产成本低、基础施工容易、可靠性高等优点，能够通过调节增加发电量。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的支架本体的结构示意图；

图3为本发明的支架主体的局部结构示意图；

图4为本发明的抱箍的结构示意图；

图中，1为支架本体，11为第一立柱，12为第二立柱，13为旋转基座，131为第一挡板，132为第二挡板，133为限位挡板，2为主支撑梁，3为调节支撑杆，31为定位孔，4为光伏组件支撑架，41为横梁，42为纵梁，5为抱箍，51为抱箍本体，52为翼板，53为腰型孔，6为基础。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

一种手动可调的单轴光伏支架，如图1～2所示，包括三个并列布置的支架本体1，支架本体1上设有主支撑梁2和调节支撑杆3，主支撑梁2与支架本体1铰接，调节支撑杆3的一端与主支撑梁2铰接，调节支撑杆3上设有多个定位孔31，所述的定位孔31通过螺栓与支架本体1定位，多个支架本体1上的主支撑梁2互相平行，光伏组件支撑架4固定在多个主支撑梁2上。

其中的支架本体1包括第一立柱11和第二立柱12，第一立柱11与第二立柱12顶端连接形成三角形结构，三角型结构的顶端设有旋转基座13，如图3所示，旋转基座13通过螺栓与第一立柱11和第二立柱12连接，该旋转基座13包括平行设置的第一挡板131和第二挡板132，主支撑梁2设置在第一挡板131和第二挡板132之间并与第一挡板131和第二挡板132分别通过轴承铰接，第一挡板131和第二挡板132之间设有用于限制主支撑梁2转动角度的限位挡板133。主支撑梁2、第一立柱11和第二立柱12在同一个平面内，调节支撑杆3上的定位孔31通过螺栓与第二立柱12定位，且二者的宽度相同。

其中的光伏组件支撑架4，光伏支撑架4由多个横梁41和多个纵梁42连接组成。光伏组件支撑架4的横梁41通过抱箍5固定在主支撑梁2上，所述的抱箍5包括抱箍主体51和翼板52，如图4所示，抱箍主体51的形状与主支撑梁2的形状相匹配，翼板52上设有腰型孔53，抱箍主体51抱住主支撑梁2，翼板52与横梁41通过穿过腰型孔53的螺栓固定。

根据光伏发电系统设计要求和受力情况，浇筑好基础6，并在每个基础6上前后各预制四个预埋螺栓，将第一立柱11和第二立柱12分别固定在基础6的四个预埋螺上(可以直接固定在光伏支架安装的水平面上)。第一立柱11和第二立柱12为独立的结构单元，可以根据基础6的前后高差单独设定其长度和角度。在第一立柱11和第二立柱12上端面分别开有两个圆孔，同时在旋转基座13底部对应的位置开有四个圆孔，通过四个紧固螺栓将旋转基座13与第一立柱11和第二立柱12进行连接固定，此处的接触面为可调单轴光伏支架的重要受力点和光伏支架旋转时的基本控制点。根据光伏电站系统最大倾斜设计要求，可在旋转基座13的第一挡板131和第二挡板132之间焊接限位挡板133，起最大角度限位作用。

将主支撑梁2放在旋转基座13的第一挡板131和第二挡板132中，将旋转螺栓穿过旋转基座13上的轴承和主支撑梁2铰接，实现主支撑梁2的安装。同时事先在旋转基座的第一挡板131和第二挡板132内侧、主支撑梁和轴承中涂少量润滑油，这样减少主支撑梁2旋转时的摩擦力，提高支架手动调节的灵活性。当在支架最大角倾斜度定位时，主支撑梁2正好压在限位挡板133上，也可以防止支架在调节时侧翻。将抱箍5抱住主支撑梁2，将紧固螺丝穿过抱箍5事先加工好的腰型孔53，并固定在横梁41下方的腰型孔中，实现横梁41的安装固定。按设计要求通过T型螺丝将纵梁42固定在横梁41上实现纵梁42的安装固定。调节时，通过将调节支撑杆3上的不同定位孔31与支架主体1定位，实现对主支撑梁2的角度的调节，从而使得光伏组件支撑架4的角度产生变化，达到对光伏组件角度调整的目的，从而增加发电量。

Claims (10)

1.一种手动可调的单轴光伏支架，其特征在于，包括至少一个支架本体(1)，支架本体(1)上设有主支撑梁(2)和调节支撑杆(3)，所述的主支撑梁(2)与支架本体(1)铰接，所述的调节支撑杆(3)的一端与主支撑梁(2)铰接，调节支撑杆(3)上设有多个定位孔(31)，所述的定位孔(31)通过螺栓与支架本体(1)定位。

2.根据权利要求1所述的一种手动可调的单轴光伏支架，其特征在于，所述的支架本体(1)包括第一立柱(11)和第二立柱(12)，第一立柱(11)与第二立柱(12)顶端连接形成三角形结构，三角型结构的顶端设有旋转基座(13)，主支撑梁(2)与旋转基座(13)铰接。

3.根据权利要求2所述的一种手动可调的单轴光伏支架，其特征在于，所述的旋转基座(13)通过螺栓与第一立柱(11)和第二立柱(12)连接，该旋转基座(13)包括平行设置的第一挡板(131)和第二挡板(132)，所述的主支撑梁(2)设置在第一挡板(131)和第二挡板(132)之间并与第一挡板(131)和第二挡板(132)分别通过轴承铰接。

4.根据权利要求3所述的一种手动可调的单轴光伏支架，其特征在于，所述的第一挡板(131)和第二挡板(132)之间设有用于限制主支撑梁(2)转动角度的限位挡板(133)。

5.根据权利要求2所述的一种手动可调的单轴光伏支架，其特征在于，所述的主支撑梁(2)、第一立柱(11)和第二立柱(12)在同一个平面内。

6.根据权利要求2或5所述的一种手动可调的单轴光伏支架，其特征在于，所述的调节支撑杆(3)上的定位孔(31)通过螺栓与第二立柱(12)定位。

7.根据权利要求6所述的一种手动可调的单轴光伏支架，其特征在于，所述的调节支撑杆(3)的宽度与第二立柱(12)的宽度相同。

8.根据权利要求1所述的一种手动可调的单轴光伏支架，其特征在于，该支架还包括固定在主支撑梁(2)上的光伏组件支撑架(4)，所述的光伏支撑架(4)由多个横梁(41)和多个纵梁(42)连接组成。

9.根据权利要求8所述的一种手动可调的单轴光伏支架，其特征在于，所述的光伏组件支撑架(4)的横梁(41)通过抱箍(5)固定在主支撑梁(2)上，所述的抱箍(5)包括抱箍主体(51)和翼板(52)，抱箍主体(51)的形状与主支撑梁(2)的形状相匹配，翼板(52)上设有腰型孔(53)，抱箍主体(51)抱住主支撑梁(2)，翼板(52)与横梁(41)通过穿过腰型孔(53)的螺栓固定。

10.根据权利要求1所述的一种手动可调的单轴光伏支架，其特征在于，该支架包括多个并列布置的支架本体(1)，多个支架本体(1)上的主支撑梁(2)互相平行，光伏组件支撑架(4)固定在多个主支撑梁(2)上。