CN111342751B - 一种光伏组件的锚固装置以及太阳能跟踪支架 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种光伏组件的锚固装置，包括锚固支架，用于安装在太阳能光伏跟踪支架的主梁上，锚固支架包括上下连接的第一构件和第二构件，第二构件的底部设有供主梁插入的开放式贯穿口，第一构件的顶部用于支撑光伏组件；至少一个连杆，枢接在第一构件的侧部，使得连杆的部分位于第一构件的上方，部分位于第一构件的下方，连杆在锚固支架的竖直面内绕枢接点转动；连杆的顶部设置有压块，通过转动连杆，调节压块施加在光伏组件上的力。本发明还公开了包含上述光伏组件的锚固装置的太阳能跟踪支架。本发明光伏组件的锚固装置不仅结构简单，成本较低、安装方便，而且安全可靠、通用性强、适于工业化生产应用。

Description

一种光伏组件的锚固装置以及太阳能跟踪支架

技术领域

本发明属于光伏技术领域，具体涉及一种光伏组件的锚固装置以及太阳能跟踪支架。

背景技术

单体太阳电池不能直接做电源使用，作电源必须将若干单体电池串、并联连接和严密封装成组件。太阳能电池组件也即光伏组件是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中最重要的部分，其作用是将太阳能转化为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。

目前光伏组件的安装一般是采用4个螺栓锚固光伏组件与檩条，同时采用2个螺栓锚固檩条与主梁；由于在光伏组件的锚固过程中采用了较多的螺栓，导致光伏组件的安装时间过长，安装成本高，产品竞争力不足。同时由于光伏组件规格和尺寸的不统一，需要不同尺寸的檩条去配合光伏组件安装，檩条的设计难以标准化，生产加工成本高，导致光伏组件在市场上备货困难。

因此，本领域技术人员亟需提供一种结构简单，成本较低、安装方便，而且安全可靠、通用性强、适于工业化的光伏组件的锚固装置以及太阳能跟踪支架。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供了一种结构简单，成本较低、安装方便，而且安全可靠、通用性强、适于工业化的光伏组件的锚固装置以及太阳能跟踪支架。

为实现上述目的提供一种光伏组件的锚固装置，本发明采用了以下技术方案：

一种光伏组件的锚固装置，锚固支架，用于安装在太阳能光伏跟踪支架的主梁上，所述锚固支架包括上下连接的第一构件和第二构件，所述第二构件的底部设有供所述主梁插入的开放式贯穿口，所述第一构件的顶部用于支撑光伏组件；

至少一个连杆，枢接在所述第一构件的侧部，使得所述连杆的部分位于所述第一构件的上方，部分位于所述第一构件的下方，所述连杆在所述锚固支架的竖直面内绕枢接点转动；

所述连杆的顶部设置有压块，通过转动所述连杆，调节所述压块施加在所述光伏组件上的力。

优选的，所述第一构件的纵截面呈倒梯形，所述连杆枢接在所述第一构件的顶壁与侧壁的交汇处；所述第二构件设置在所述第一构件的底壁，所述第二构件包括相对设置的两个弧形件，所述两个弧形件形成所述开放式贯穿口。

进一步的，所述第一构件的侧端部设有供连杆穿过的条形槽，且所述连杆在条形槽内沿锚固支架的竖直面可转动，通过第一紧固件将所述连杆固定在所述条形槽内，所述第一紧固件位置处形成所述枢接点。

优选的，两个所述连杆对称枢接在所述第一构件的两侧。

优选的，所述连杆的顶部所在平面与所述连杆的底部所在平面相互垂直。

进一步的，所述连杆为铝质材质，所述连杆与所述压块一体成型。

进一步的，所述压块包括对称设置在所述连杆两侧的两个凸缘，所述两个凸缘一体成型设置在所述连杆的顶部，当所述连杆转动对所述光伏组件施力时，所述两个凸缘分别按压在相邻两个光伏组件的边缘。

进一步的，所述压块为碳钢材质，所述连杆与所述压块可拆卸连接。

进一步的，所述压块的中部设有通孔，所述连杆插入至所述通孔内并通过第二紧固件锁紧，从而形成位于所述连杆两侧的两个凸缘，当所述连杆转动对所述光伏组件施力时，所述两个凸缘分别按压在相邻两个光伏组件的边缘。

进一步的，所述锚固装置还包括锁紧调节机构，所述锁紧调节机构包括螺栓和螺母，所述螺栓贯穿连接所述连杆的底部以及所述两个弧形件的底部，通过旋转所述螺母调节所述连杆的底部相对靠近或远离所述两个弧形件，以带动所述连杆绕枢接点转动，进而带动所述压块旋转压紧或松放所述光伏组件。

进一步的，所述连杆位于所述枢接点下方的长度与所述连杆位于所述枢接点上方的长度比为(3～6):1。

本发明还可以提供一种太阳能跟踪支架，包括立柱、主梁、光伏组件以及上述的光伏组件的锚固装置，所述锚固装置安装在所述主梁上，并固定所述光伏组件。

优选的，所述主梁的纵截面成D型，所述主梁包括沿其长度方向延伸的平面部和弧形部，所述平面部与所述第一构件的底壁相贴合。

进一步的，所述平面部设有凹槽。

相较于现有技术本发明的有益效果在于：

1)本发明中将主梁安装在锚固支架底部第二构件的开放式贯穿口内，在锚固支架第一构件的侧部枢接连杆，在连杆与锚固支架的连接处形成枢接点，在连杆的顶部设置压块，从而，充分利用了杠杆原理，使连杆在锚固支架的竖直面内绕枢接点转动的过程中，可以调节连杆顶部的压块对光伏组件侧边的施加的压力。其中锚固支架的结构简单紧凑、成本较低，可以对主梁和光伏组件同时固定，集成程度高，安装方便。

2)本发明采用锚固支架、连杆、压块及锁紧调节机构代替传统的组件和檩条的锚固方式；其中锚固支架、连杆、压块只需通过紧固件在工厂拼装完成，施工现场只需要锁紧底部的锁紧调节机构即可完成对光伏组件的安装与固定，成本较低、安装简便，可以提高现场安装效率，适于工业化大规模生产。

3)本发明利用锚固支架，一方面对主梁进行固定，另一方面结合连杆对光伏组件进行固定，相较于现有技术中的檩条，可以适用于不同规格的光伏组件，只需对将压块压在光伏组件的侧边即可完成对光伏组件的固定，通用性高，更易于标准化、工业化的推进。

4)本发明中连杆在枢接点上方的长度小于在枢接点下方的长度，利用力矩平衡原理，可以将第二紧固件作用在连杆的紧固力放大为压块对光伏组件侧边的压力，从而压紧光伏组件；相比传统压块能产生更大的摩擦力，进而使光伏组件和主梁之间的连接更安全可靠。

5)本发明中连杆的顶部所在平面与底部所在平面相互垂直，使连杆的顶部穿过第一构件后可以利用压块压住光伏组件，连杆底部所在平面可以与第二构件的底部固定安装，从而在锚固支架的竖直面内，通过转动连杆，使连杆沿枢接点旋转从而带动顶部的压块朝向或者远离光伏组件转动，实现对光伏组件侧边的压紧或松放。

6)本发明中连杆与压块可以采用铝质材质整体铸造，压块包括对称设置在连杆两侧的两个凸缘，并且两个凸缘与连杆的顶部一体成型，连杆在锚固支架的竖直面转动时，两个凸缘可以分别按压在相邻的两个光伏组件的边缘，从而实现对光伏组件的固定。此外，连杆与压块一体成型，现场只需要通过第一紧固件对连杆与锚固支架进行固定即可，安装更加便捷，节省装配工序，更适于工业化生产，同时，减少了零部件的数量和连接节点，整体性更好，更安全可靠。

7)本发明中连杆与压块可以采用可拆卸式连接，通过第二紧固件将连杆锁紧在压块中部的通孔内，压块在连杆的两侧形成两个凸缘，连杆在锚固支架的竖直面转动时，两个凸缘可以分别按压在相邻的两个光伏组件的边缘，从而实现对光伏组件的固定。此外，连杆与压块分体连接，便于更换压块或连杆，利于后期维护。

附图说明

图1为本发明光伏组件锚固装置的结构示意图。

图2为图1中锚固装置的结构放大图。

图3为图2中锚固装置的主视图。

图4为本发明锚固装置的安装示意图。

图5为本发明连杆与锚固支架的安装结构示意图。

图6为本发明锚固支架的结构示意图。

图7a、7b、7c分别为本发明连杆不同视角的结构示意图。

图8为本发明中压块的结构示意图。

图9为本发明中第一紧固件的结构示意图。

图10为本发明中锁紧调节机构的结构示意图。

图11为本发明中第二紧固件的结构示意图。

图12a、12b、12c分别为本发明连杆与压块一体设置时不同视角的结构示意图。

图13为本发明中两种不同形式主梁的结构示意图。

图中标注符号的含义如下：

1-主梁；

2-锚固支架，21-第一构件，210-条形槽，22-第二构件，220-弧形件，221-支耳；

3-连杆，31-第一紧固件，32-锁紧调节机构，33-第二紧固件；

4-压块，40-凸缘；

5-光伏组件；

O-枢接点；A/B-固定孔；P/C/D/E/F/G-通孔。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。

实施例1

如图1～4所示，为一种光伏组件的锚固装置，包括：

锚固支架2，用于安装在太阳能光伏跟踪支架的主梁1上；所述锚固支架2包括上下连接的第一构件21和第二构件22，所述第二构件22的底部设有供所述主梁1插入的开放式贯穿口P，所述第一构件21的顶部支撑光伏组件5；

至少一个连杆3，枢接在所述第一构件21的侧部，使得所述连杆3的部分位于所述第一构件21的上方，部分位于所述第一构件21的下方，所述连杆3在所述锚固支架2的竖直面内绕枢接点O转动；

所述连杆3的顶部设置有压块4，通过转动所述连杆3，调节所述压块4施加在所述光伏组件5上的力。

本实施例中将主梁1安装在锚固支架2底部第二构件22的开放式贯穿口P内，在锚固支架2第一构件21的侧部枢接连杆3，在连杆3与锚固支架2的连接处形成枢接点O，在连杆3的顶部设置压块4，从而，充分利用了杠杆原理，使连杆3在锚固支架2的竖直面内绕枢接点O转动的过程中，可以调节连杆3顶部的压块4对光伏组件5侧边的施加的压力。本实施例中，锚固支架2的成本较低，而且可以对主梁1和光伏组件5同时固定，安装更加方便。

作为优选的一实施例，所述第一构件21的纵截面呈倒梯形，所述连杆3枢接在所述第一构件21的顶壁与侧壁的交汇处；所述第二构件22设置在所述第一构件21的底壁，所述第二构件22包括相对设置的两个弧形件220，所述两个弧形件220形成所述开放式贯穿口P。

本实施例中，提供了锚固支架2的优选设置结构，第一构件21的倒梯形顶部可用于支撑光伏组件5，第二构件22的弧形件220可用于安装主梁1，连杆3枢接在第一构件21的顶壁与侧壁的交汇处，连杆3在锚固支架2的竖直面内绕枢接点O的转动过程中，改变连杆3与第一构件21的夹角大小，可以调节对光伏组件施加的力。不仅结构简单紧凑，而且在安装主梁1的同时也可以通过连杆3及压块4固定光伏组件5，集成程度高，便于安装装配。

更优的，如图6所示，所述第一构件21的侧端部设有供连杆3穿过的条形槽210，通过第一紧固件31将所述连杆3固定在所述条形槽210内，所述第一紧固件31位置处形成所述枢接点O。

本实施例中，进一步提供了连杆3与锚固支架2的具体配合设置形式，使连杆3的顶部穿过第一构件21的条形槽210，并且，连杆3可以在条形槽210内沿锚固支架2的竖直面转动，进而使连杆顶部的压块4可以对光伏组件5施加力而进行固定。具体的，所述条形槽210在锚固支架的竖直面内沿垂直于主梁1的方向设置。

具体的，如图7a、7b所示，所述第一构件21上设有与条形槽210连通的、供第一紧固件31穿过的通孔C，位于条形槽210内的连杆3上相应设置有供第一紧固件31穿过的通孔D。在实际应用中，第一紧固件31可以采用销钉，如图9所示，销钉处形成所述枢接点O。

作为优选的另一实施例，两个所述连杆3对称枢接在所述第一构件21的两侧。

本实施例中，连杆3在第一构件21的两侧对称设置，从而连杆3顶部的压块4可以对光伏组件5侧边上的两个位置施加压力，对光伏组件的固定效果更加牢固。

此外，在本实施例的基础上，当两个连杆3与两个弧形件220进行紧固连接时，两侧连杆3的底部相对靠近移动，带动连杆3绕枢接点O转动，使压块4朝向光伏组件5转动，进而使得压块4按压在光伏组件5上。相反的，当两个连杆3与两个弧形件的松开时，两侧连杆3的底部相对远离移动，带动连杆3绕枢接点O转动，使压块4向远离光伏组件5的方向转动，进而使得压块4松放，从而可以自由的调节按压在光伏组件5上的压力，且保证光伏组件5上的两处受力点受力均衡，提高对光伏组件5的稳固效果和安全可靠性能。

作为优选的又一实施例，所述连杆3的顶部所在平面与所述连杆3的底部所在平面相互垂直。

本实施例中采用了连杆3的顶部所在平面与连杆3的底部所在平面相互垂直的设置形式，使连杆3的顶部可以在锚固支架2的竖直面内穿过第一构件21，同时使连杆3的底部可以通过折弯工艺翻转90°与第二构件22的底部沿主梁的轴向贴合固定。从而可以实现在枢接点O下方的连杆3底部、上方的连杆3顶部在朝向或远离主梁1的方向中切换调整。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上，如图12a、12b、12c所示，所述连杆3为铝质材质，所述连杆3与所述压块4一体成型。

本实施例中的连杆3与压块4一体设置，采用铝合金等材料的整体铸造结构，在现场安装时，节省了连杆3与压块4的装配工序，从而可以进一步提高装配效率。同时，减少了零部件的数量和连接节点，整体性更好，更安全可靠。

更优的，所述压块4包括对称设置在所述连杆两侧的两个凸缘40，所述两个凸缘40一体成型设置在所述连杆3的顶部，当所述连杆3转动对所述光伏组件5施力时，所述两个凸缘40分别按压在相邻两个光伏组件5的边缘。

本实施例提供了压块4的优选设置形式，使压块4可以同时对相邻两个光伏组件5的边缘进行按压，进一步提高对光伏组件的稳固效果，并节省所需的锚固支架2，降低成本。

实施例3

本实施例在实施例1的基础上，如图3～5，图7a、7b、7c，图8所示，所述压块4为碳钢材质，所述连杆3与所述压块4可拆卸连接。

本实施例中的连杆3与压块4可拆卸设置，便于更换压块3或连杆4，适于后期维护。碳钢材质的连杆3通过折弯工艺使得其顶部与底部的所在平面相互垂直。其中，所述的连杆3可采用Q500材质。

作为优选的实施例，所述压块4的中部设有通孔E，所述连杆3插入至所述通孔E内并通过第二紧固件33锁紧，从而形成位于所述连杆顶部的两个凸缘40，当所述连杆3转动对所述光伏组件5施力时，所述两个凸缘40分别按压在相邻两个光伏组件5的边缘。

本实施例提供了压块4的优选设置形式，使压块4可以同时对相邻两个光伏组件5的边缘进行按压，进一步提高对光伏组件的稳固效果，并节省所需的锚固支架2，降低成本。

在实际应用中，压块4的侧边设有供第二紧固件33穿过对连杆3进行紧固的通孔F，通孔F与通孔E沿垂直方向连通，位于通孔E内的连杆3上相应设置有与通孔F相匹配的用于固定连杆3的通孔G。如图11所示，所述的第二紧固件33可采用铆钉。从而提供了压块4与连杆3的具体配合形式，只需通过第二紧固件33就可以对压块4与连杆3的顶部进行固定，结构简单，便于安装。

实施例4

本实施例在实施例1或实施例2或实施例3的基础上，如图2～4所示，所述锚固装置还包括锁紧调节机构32，如图10所示，所述锁紧调节机构32包括螺栓和螺母，所述螺栓贯穿连接所述连杆3的底部以及所述两个弧形件220的底部，通过旋转所述螺母调节所述连杆3的底部相对靠近或远离所述两个弧形件220，以带动所述连杆3绕枢接点O转动，进而带动所述压块4旋转压紧或松放所述光伏组件5。

本实施例进一步优化了对锚固装置的结构设置形式，设置了锁紧调节机构32，在锁紧过程中，连杆3的底部靠近两个弧形件220移动，带动连杆3绕枢接点O转动，使压块4朝向光伏组件5转动，进而使得压块4按压在光伏组件5上。相反的，在松开的过程中，连杆3的底部远离两个弧形件220移动，带动连杆绕枢接点O转动，使压块4向远离光伏组件5的方向转动，进而使得压块4松放，从而可以自由的调节按压在光伏组件5上的压力。

具体的，如图6、7所示，所述连杆3的底部设有固定孔A，所述两个弧形件220的底部设有用于与连杆3的底部连接的支耳221，支耳221上设置用于与固定孔A匹配的固定孔B，用于贯穿锁紧调节机构32中的螺栓。且其中的固定孔A/B设为螺纹孔。在此基础上，所述连杆3的顶部所在平面与所述连杆3的底部所在平面相互垂直，使连杆3的顶部可以在锚固支架2的竖直面内穿过第一构件21，同时使连杆3的底部可以翻转90°与支耳221的底部沿主梁的轴向贴合固定，更具体的，连杆3底部固定孔A的安装面与支耳221上固定孔B的安装面相互平行、固定孔A和固定孔B沿轴向相互平行且彼此连通，便于锁紧调节机构中的螺栓贯穿连接。由此，通过锁紧调节机构32穿过支耳221的固定孔B和连杆3底部的固定孔A沿垂直于主梁1的方向进行锁紧或松开，从而带动连杆3在锚固支架的竖直面内朝向或远离光伏组件5转动。

在实际应用中，连杆3底部沿锚固支架2的竖直面旋转，再与第二构件22底端的支耳221进行紧固连接，在紧固过程中通过枢接点O带动连杆3顶部的压块4朝向或远离光伏组件5转动，实现对光伏组件5压力的调节。

实施例5

本实施例在实施例1或实施例2或实施例3或实施例4的基础上，如图2～4所示，所述连杆3位于所述枢接点O下方的长度与所述连杆3位于所述枢接点O上方的长度比为(3～6):1。

从而利用力矩平衡原理，可以放大锁紧调节机构32作用在连杆3的紧固力放大为压块4对光伏组件5的压力而压紧光伏组件5；相比传统压块4能产生更大的摩擦力，进而使光伏组件5和主梁1之间的连接更安全可靠。

作为优选的另一实施例，所述压块4的底部设有螺纹结构。可以增大与光伏组件5侧边的摩擦力，提高稳固性。

实施例6

在上述实施例的基础上，如图1所示，为一种太阳能跟踪支架，包括立柱、主梁1、光伏组件5以及实施例1-5中任一光伏组件的锚固装置。

如图13所示，所述主梁1的纵截面成D型，所述主梁1包括沿其长度方向延伸的平面部和弧形部，所述平面部与所述第一构件21的底壁相贴合。从而，所述主梁1的弧形部与平面部恰好匹配于锚固支架2的第二构件22内；将主梁1与锚固支架2连接。

更优的，所述平面部设有凹槽。当两个主梁1对接时，通过抱箍连接件，连接两个主梁1的相对端，在平面部的凹槽内开孔，主梁1的对应位置也开孔，通过螺栓贯穿主梁1与凹槽的对应开孔，将两根主梁1紧固对接，从而将扭力转移到凹槽侧壁，减小对螺栓的压力，提高维护性。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种光伏组件的锚固装置，其特征在于：

锚固支架，用于安装在太阳能光伏跟踪支架的主梁上，所述锚固支架包括上下连接的第一构件和第二构件，所述第二构件的底部设有供所述主梁插入的开放式贯穿口，所述第一构件的顶部用于支撑光伏组件；

至少一个连杆，枢接在所述第一构件的侧部，使得所述连杆的部分位于所述第一构件的上方，部分位于所述第一构件的下方，所述连杆在所述锚固支架的竖直面内绕枢接点转动；

所述连杆的顶部设置有压块，通过转动所述连杆，调节所述压块施加在所述光伏组件上的力。

2.根据权利要求1所述的光伏组件的锚固装置，其特征在于：

所述第一构件的纵截面呈倒梯形，所述连杆枢接在所述第一构件的顶壁与侧壁的交汇处；所述第二构件设置在所述第一构件的底壁，所述第二构件包括相对设置的两个弧形件，所述两个弧形件形成所述开放式贯穿口。

3.根据权利要求2所述的光伏组件的锚固装置，其特征在于：所述第一构件的侧端部设有供连杆穿过的条形槽，且所述连杆在条形槽内沿锚固支架的竖直面可转动，通过第一紧固件将所述连杆固定在所述条形槽内，所述第一紧固件位置处形成所述枢接点。

4.根据权利要求1所述的光伏组件的锚固装置，其特征在于：两个所述连杆对称枢接在所述第一构件的两侧。

5.根据权利要求1所述的光伏组件的锚固装置，其特征在于：所述连杆的顶部所在平面与所述连杆的底部所在平面相互垂直。

6.根据权利要求1-5任一项所述的光伏组件的锚固装置，其特征在于：所述连杆为铝质材质，所述连杆与所述压块一体成型。

7.根据权利要求6所述的光伏组件的锚固装置，其特征在于：所述压块包括对称设置在所述连杆两侧的两个凸缘，所述两个凸缘一体成型设置在所述连杆的顶部，当所述连杆转动对所述光伏组件施力时，所述两个凸缘分别按压在相邻两个光伏组件的边缘。

8.根据权利要求1-5任一项所述的光伏组件的锚固装置，其特征在于：所述压块为碳钢材质，所述连杆与所述压块可拆卸连接。

9.根据权利要求8所述的光伏组件的锚固装置，其特征在于：所述压块的中部设有通孔，所述连杆插入至所述通孔内并通过第二紧固件锁紧，从而形成位于所述连杆两侧的两个凸缘，当所述连杆转动对所述光伏组件施力时，所述两个凸缘分别按压在相邻两个光伏组件的边缘。

10.根据权利要求2或3所述的光伏组件的锚固装置，其特征在于：所述锚固装置还包括锁紧调节机构，所述锁紧调节机构包括螺栓和螺母，所述螺栓贯穿连接所述连杆的底部以及所述两个弧形件的底部，通过旋转所述螺母调节所述连杆的底部相对靠近或远离所述两个弧形件，以带动所述连杆绕枢接点转动，进而带动所述压块旋转压紧或松放所述光伏组件。

11.根据权利要求1-5任一项所述的光伏组件的锚固装置，其特征在于：所述连杆位于所述枢接点下方的长度与所述连杆位于所述枢接点上方的长度比为(3~6):1。

12.一种太阳能跟踪支架，其特征在于：包括立柱、主梁、光伏组件以及如权利要求1-11任一项所述的光伏组件的锚固装置，所述锚固装置安装在所述主梁上，并固定所述光伏组件。

13.根据权利要求12所述的太阳能跟踪支架，其特征在于：所述主梁的纵截面成D型，所述主梁包括沿其长度方向延伸的平面部和弧形部，所述平面部与所述第一构件的底壁相贴合。

14.根据权利要求13所述的太阳能跟踪支架，其特征在于：所述平面部设有凹槽。

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