CN111371389A - 一种光伏支架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光伏支架，涉及光伏组件的技术领域，旨在解决现有技术方案中的光伏支架只能调整光伏板的倾斜角度，并不能改变光伏板的朝向的问题，其包括下支架、设于下支架上方的上支架，上支架上方连接有载物框，上支架与下支架之间设有水平旋转机构，下支架四周分布有若干光敏传感器，另设有控制器，控制器控制水平旋转机构带动上支架在水平面内旋转。本发明具有可改变光伏板朝向、提高太阳能转化效率的有益效果。

Description

一种光伏支架

技术领域

本发明涉及光伏组件的技术领域，尤其是涉及一种光伏支架。

背景技术

随着人们的环保意识逐渐增强，太阳能作为一种清洁能源正越来越普遍的应用于人们生活的方方面面，如太阳能光伏发电、太阳能热水器等。而光伏支架在光伏系统中有着很重要的地位。但是现有的光伏支架系统质量笨重，结构复杂，安装精度要求高，支架的可调整性差等原因，使得安装成本高、施工难度大。

公开号为CN110380676A的发明专利公开了一种适应性光伏支架，包括横向载物架和滑轨，两组横向载物架呈上下水平排列；所述横向载物架外侧通过固定件固定连接有若干组支架，两组横向载物架之间垂直连接有三组连接臂，所述连接臂侧壁上通过转轴连接有传动夹件，所述传动夹件均匀分布在受力载台上表面，所述受力载台底部装配有升降机构。本发明采用轻质的横向载物架和支杆拼接形成光伏支架，细小的支杆配合滑块可以装载不同大小的光伏板，同时还能够配合光伏板调整上下的位置，以便于扩大光伏效果。

但是，上述现有技术方案中的光伏支架只能调整光伏板的倾斜角度，并不能改变光伏板的朝向，而一天之中，太阳的光照方向随时在变化，因此在较长时间内，光伏板并不能直接接收到太阳的光照，从而无法对太阳能进行高效的利用与转化。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种光伏支架，其具有可改变光伏板朝向、提高太阳能转化效率的有益效果。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种光伏支架，包括下支架、设于所述下支架上方的上支架，所述上支架上方连接有载物框，所述上支架与所述下支架之间设有水平旋转机构，所述下支架四周分布有若干光敏传感器，另设有控制器，所述控制器控制所述水平旋转机构带动所述上支架在水平面内旋转。

通过采用上述技术方案，将光伏支架安装好之后，再将光伏板安放在载物框上，设置监测时间，使得下支架四周的各个光敏传感器将实时监测到的光照强度反馈给控制器，控制器随即控制水平旋转机构旋转，水平旋转机构带动上支架在下支架上水平旋转，直至光伏板转至光照强度最强的光敏传感器所在方向，从而使得光伏板接受太阳光直接照射的时间变长，提高了太阳光转化效率。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述水平旋转机构包括连接于所述上支架下方中间的第一齿轮、转动连接于所述下支架上的第二齿轮和驱动所述第二齿轮转动的电机，所述第二齿轮与所述第一齿轮相啮合。

通过采用上述技术方案，电机带动第二齿轮转动，第二齿轮带动与之啮合的第一齿轮转动，第一齿轮的转动带动上支架在下支架上做水平转动，实现对载物框及光伏板的正对方向的调节，结构简单，成本较低，可实现光伏板在任何角度上的停留。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述下支架设为中空的壳体，其包括架体和设置在架体外圈的一圈遮光板，多个所述光敏传感器均匀设于所述遮光板的外圈，所述水平旋转机构设于所述遮光板内部。

通过采用上述技术方案，架体具有一定的强度，主要用于承受上支架、载物框及光伏板的重量，遮光板可采用轻质薄板，用于起遮光作用，使得每个方位上的光敏传感器只能受到所在方向上的光照，而不会受到穿过架体照射到其上的太阳光照，从而保证了每个光敏传感器传递的信息的准确性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述下支架的顶部设有一圈下卡槽，所述上支架的底部与所述第一齿轮同轴设有一圈上卡槽，所述下卡槽与所述上卡槽正对设置，所述上卡槽与所述下卡槽之间设有一圈滚珠，所述滚珠顶部和底部分别支撑于所述上卡槽与所述下卡槽的底部。

通过采用上述技术方案，上支架与下支架通过上卡槽、下卡槽相互扣合而接触，由于上卡槽与下卡槽之间设置有一圈滚珠，因此，当上支架相对下支架转动时，上卡槽与下卡槽均受到滚珠的滚动摩擦，而不会直接受到滑动摩擦，因此转动扭矩较小，对电机的要求较低，保证了上支架的平稳、顺利旋转。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述上卡槽的内圈直径小于所述下卡槽的内圈直径，所述上卡槽的外圈直径大于所述下卡槽的外圈直径。

通过采用上述技术方案，上卡槽的宽度大于下卡槽的宽度，安装时，可先将下支架稳定安装在地面上，然后在下卡槽内装入滚珠，最后再将上支架安装在下支架上，安装时，将上支架的上卡槽对准下卡槽竖直向下扣即可，安装更加方便，并且运输过程中可将上支架与下支架分开搬运，大大方便了搬运。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述载物框靠近所述上支架一侧与所述上支架上的固定位置转动连接，所述上支架与所述载物框之间设有调节所述载物框的倾斜度的斜度调节机构。

通过采用上述技术方案，斜度调节机构可带动载物框沿着转动连接位置转动一定的角度，从而达到调节光伏板朝向角度的效果，人员在使用时，可根据使用地域不同而对载物框的角度进行调节，使得载物框尽可能多的接受到光照，提高光伏板对光的转化效率。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述斜度调节机构包括主动杆和从动杆，所述主动杆一端铰接于所述上支架上，所述从动杆一端铰接于所述载物框上，所述主动杆的另一端与所述从动杆的另一端相铰接，所述斜度调节机构上的各个铰接轴平行于所述载物框的转动轴线，所述主动杆与所述上支架铰接的一端垂直于所述主动杆设有驱动所述主动杆转动的把手，所述把手一侧设有锁定所述主动杆角度的锁止机构。

通过采用上述技术方案，人员通过把手带动主动杆转动，主动杆牵引与之铰接的从动杆转动，从动杆改变角度，并带动与之连接的载物框绕着转动连接位置转动，达到调节载物框的角度的目的，而锁止机构能够对转动到一定角度后的主动杆进行锁定，避免其转动，进而达到对载物框的锁止。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述锁止机构包括同轴连接于所述把手上的同步齿轮和设于所述上支架上的齿条，所述齿条一端铰接于所述上支架上，所述上支架上另设有拉簧，所述拉簧一端连接于所述上支架上、另一端连接于所述齿条远离其铰接端的一端，所述齿条在所述拉簧的作用下与所述同步齿轮相啮合。

通过采用上述技术方案，当需要调节载物框的角度时，首先手动将齿条靠近拉簧的一端向远离同步齿轮的一端转动，使得同步齿轮脱离与齿条的啮合，然后转动把手，使得把手带动主动杆转动一定角度，直至将载物框调整到合适的角度，然后松开齿条，齿条在拉簧的带动下靠近同步齿轮，并与同步齿轮啮合，实现对同步齿轮的锁定，从而起到防止主动杆及载物框转动的目的。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置下支架、上支架，并在上支架与下支架之间设置水平旋转机构，在下支架四周设置光敏传感器，通过不同光敏传感器感应到的光照强度启动水平旋转机构，使之驱动上支架及载物框旋转，增长光照时间，增强光伏板的光照转化率；

2.通过在上支架与载物框之间设置斜度调节机构，是的不同地区的人员在使用时都可以根据当地的太阳位置调整载物框的角度，进一步提高光伏板的光照转化率。

附图说明

图1是本发明披露的一种光伏支架在第一视角下的结构示意图。

图2是图1中A-A面的剖视结构示意图。

图3是本发明披露的一种光伏支架在第二视角下的结构示意图。

图4是图1中B部分的局部放大示意图。

图5是图3中C部分的局部放大示意图。

图中，1、下支架；110、架体；120、遮光板；2、上支架；3、载物框；4、光敏传感器；5、水平旋转机构；51、第一齿轮；52、第二齿轮；53、电机；6、下卡槽；7、上卡槽；8、滚珠；9、支撑杆；10、转轴；11、斜度调节机构；111、主动杆；112、从动杆；113、把手；12、锁止机构；121、同步齿轮；122、齿条；123、拉簧。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为本发明公开的一种光伏支架，包括下支架1、设于下支架1上方的上支架2，上支架2上方连接有载物框3，上支架2与下支架1之间设置有水平旋转机构5，下支架1四周分布有若干光敏传感器4，本实施例中有6个，另设有控制器，控制器控制水平旋转机构5带动上支架2在水平面内旋转。

参照图1、图2，本发明中的下支架1设为中空的圆柱壳体，其包括钢板围成的架体110和设置在架体110外圈的一圈遮光板120，遮光板120为不锈钢板，遮光板120与架体110之间通过螺钉临时固定，多个光敏传感器4均匀安装于遮光板120的外圈。由于架体110具有一定的强度，因此主要用于承受上支架2、载物框3及光伏板的重量，而遮光板120可采用轻质薄板，用于起遮光作用，使得每个方位上的光敏传感器4只能直接受到所在方向上的光照，而不会受到穿过架体110从另一侧照射到其上的太阳光照，从而保证了每个光敏传感器4传递的信息的准确性。

参照图2，本发明中的水平旋转机构5包括连接于上支架2下方中间的第一齿轮51、转动连接于下支架1上的第二齿轮52和驱动第二齿轮52转动的电机53，第二齿轮52与第一齿轮51相啮合，第一齿轮51的转动轴上端固定连接于上支架2中心、下端抵接于下支架1的架体110上，电机53竖直固定于下支架1内部。

参照图2，为了保证上支架2在下支架1上的稳定旋转，下支架1的顶部凸出设置有一圈下卡槽6，上支架2的底部与第一齿轮51同轴的设置有一圈上卡槽7，下卡槽6与上卡槽7正对设置，其中，上卡槽7的内圈直径小于下卡槽6的内圈直径，上卡槽7的外圈直径大于下卡槽6的外圈直径，并且，上卡槽7与下卡槽6之间安装有一圈滚珠8，滚珠8顶部和底部分别支撑于上卡槽7与下卡槽6的槽底。

由于上支架2与下支架1通过上卡槽7、下卡槽6相互扣合而接触，并且由于上卡槽7与下卡槽6之间设置有一圈滚珠8，因此，当上支架2相对下支架1转动时，上卡槽7与下卡槽6均受到滚珠8的滚动摩擦，而不会直接受到滑动摩擦，因此转动扭矩较小，对电机53的功率要求较低，节约了能源，保证了上支架2的平稳、顺利旋转。同时，由于上卡槽7的宽度大于下卡槽6的宽度，安装时，可先将下支架1稳定安装在地面上，然后在下卡槽6内装入滚珠8，最后再将上支架2安装在下支架1上，安装时，将上支架2的上卡槽7对准下卡槽6竖直向下扣即可，安装更加方便，并且运输过程中可将上支架2与下支架1分开搬运，大大方便了搬运。

上述结构的实施原理为：将光伏支架安装好之后，再将光伏板安放在载物框3上，设置监测时间，使得下支架1四周的各个光敏传感器4将实时监测到的光照强度反馈给控制器，比如设置每一小时，光敏传感器4将检测到的实时光照强度向控制器反馈一次，控制器对各个光敏传感器4反馈到的光强数据作出判断，得出光照强度最大的光敏传感器4的位置，并向电机53发送命令，使电机53转动对应的转数或时长，电机53的转动带动第二齿轮52转动，第二齿轮52带动与之啮合的第一齿轮51转动，第一齿轮51的转动带动上支架2在下支架1上做水平转动，实现对载物框3及光伏板的正对方向的调节，直至光伏板转至光照强度最强的光敏传感器4所在方向，从而使得光伏板接受太阳光直接照射的时间变长，提高了太阳光转化效率。

参照图3、图4，由于不同地区的太阳照射角度不同，因此不同地区在安装光伏板时所需的载物框3的角度不同，为此，本实施例中的载物框3从低端到高端的倾斜度可调节设置，具体为：上支架2上焊接有两个支撑杆9，载物框3上焊接有转轴10，支撑架较高的两个端部分别转动套设在转轴10上，同时，上支架2与载物框3之间设置有调节载物框3的倾斜度的斜度调节机构11。

参照图4、图5，本实施例中的斜度调节机构11包括主动杆111和从动杆112，主动杆111下端铰接于上支架2上，从动杆112上端铰接于载物框3底部，主动杆111上端与从动杆112下端端相铰接，斜度调节机构11上的各个铰接轴平行于转轴10，主动杆111与上支架2铰接的一端平行于转轴10设置有驱动主动杆111转动的把手113，把手113一侧设置有锁定主动杆111角度的锁止机构12,锁止机构12包括同轴连接于把手113上的同步齿轮121和设于上支架2上的齿条122，齿条122一端铰接于上支架2上，上支架2上另设有拉簧123，拉簧123一端连接于上支架2上、另一端连接于齿条122远离其铰接端的一端，齿条122在拉簧123的作用下与同步齿轮121相啮合。

人员在调整载物框3的倾斜角度时，首先手动将齿条122靠近拉簧123的一端向远离同步齿轮121的一端转动，使得同步齿轮121脱离与齿条122的啮合，然后转动把手113，使得把手113带动主动杆111转动一定角度，主动杆111牵引与之铰接的从动杆112转动，从动杆112改变角度，并带动与之连接的载物框3绕着转轴10转动，达到调节载物框3的角度的目的，直至将载物框3调整到合适的角度，然后松开齿条122，齿条122在拉簧123的带动下靠近同步齿轮121，并与同步齿轮121啮合，实现对同步齿轮121的锁定，从而起到防止主动杆111及载物框3转动的目的。

通过上述设置，人员根据使用地域不同而对载物框3的角度进行调节，使得载物框3尽可能多的接受到光照，提高光伏板对光的转化效率。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种光伏支架，其特征在于：包括下支架(1)、设于所述下支架(1)上方的上支架(2)，所述上支架(2)上方连接有载物框(3)，所述上支架(2)与所述下支架(1)之间设有水平旋转机构(5)，所述下支架(1)四周分布有若干光敏传感器(4)，另设有控制器，所述控制器控制所述水平旋转机构(5)带动所述上支架(2)在水平面内旋转。

2.根据权利要求1所述的一种光伏支架，其特征在于：所述水平旋转机构(5)包括连接于所述上支架(2)下方中间的第一齿轮(51)、转动连接于所述下支架(1)上的第二齿轮(52)和驱动所述第二齿轮(52)转动的电机(53)，所述第二齿轮(52)与所述第一齿轮(51)相啮合。

3.根据权利要求1所述的一种光伏支架，其特征在于：所述下支架(1)设为中空的壳体，其包括架体(110)和设置在架体(110)外圈的一圈遮光板(120)，多个所述光敏传感器(4)均匀设于所述遮光板(120)的外圈，所述水平旋转机构(5)设于所述遮光板(120)内部。

4.根据权利要求3所述的一种光伏支架，其特征在于：所述下支架(1)的顶部设有一圈下卡槽(6)，所述上支架(2)的底部与所述第一齿轮(51)同轴设有一圈上卡槽(7)，所述下卡槽(6)与所述上卡槽(7)正对设置，所述上卡槽(7)与所述下卡槽(6)之间设有一圈滚珠(8)，所述滚珠(8)顶部和底部分别支撑于所述上卡槽(7)与所述下卡槽(6)的底部。

5.根据权利要求4所述的一种光伏支架，其特征在于：所述上卡槽(7)的内圈直径小于所述下卡槽(6)的内圈直径，所述上卡槽(7)的外圈直径大于所述下卡槽(6)的外圈直径。

6.根据权利要求1所述的一种光伏支架，其特征在于：所述载物框(3)靠近所述上支架(2)一侧与所述上支架(2)上的固定位置转动连接，所述上支架(2)与所述载物框(3)之间设有调节所述载物框(3)的倾斜度的斜度调节机构(11)。

7.根据权利要求6所述的一种光伏支架，其特征在于：所述斜度调节机构(11)包括主动杆(111)和从动杆(112)，所述主动杆(111)一端铰接于所述上支架(2)上，所述从动杆(112)一端铰接于所述载物框(3)上，所述主动杆(111)的另一端与所述从动杆(112)的另一端相铰接，所述斜度调节机构(11)上的各个铰接轴平行于所述载物框(3)的转动轴线，所述主动杆(111)与所述上支架(2)铰接的一端垂直于所述主动杆(111)设有驱动所述主动杆(111)转动的把手(113)，所述把手(113)一侧设有锁定所述主动杆(111)角度的锁止机构(12)。

8.根据权利要求7所述的一种光伏支架，其特征在于：所述锁止机构(12)包括同轴连接于所述把手(113)上的同步齿轮(121)和设于所述上支架(2)上的齿条(122)，所述齿条(122)一端铰接于所述上支架(2)上，所述上支架(2)上另设有拉簧(123)，所述拉簧(123)一端连接于所述上支架(2)上、另一端连接于所述齿条(122)远离其铰接端的一端，所述齿条(122)在所述拉簧(123)的作用下与所述同步齿轮(121)相啮合。

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