CN112821857B - 太阳能光伏支架 - Google Patents

Abstract

一种太阳能光伏支架，用于支撑太阳能光伏组件，所述太阳能光伏组件包括面板及围设于所述面板四周的边框。所述太阳能光伏支架包括主梁、连接在所述主梁与所述边框之间的斜撑件及将所述边框及所述斜撑件连接到所述主梁的连接组件。所述斜撑件与所述边框之间直接连接，去除了荷载传递路径中的多余环节、简化了整体结构，节省了结构件，大大降低了所述太阳能光伏支架的制造成本。

Description

太阳能光伏支架

技术领域

本发明涉及一种太阳能光伏支架，属于光伏发电设备领域。

背景技术

近年来，随着光伏技术的不断发展和成本的不断降低，光伏支架的已成为进一步压缩光伏发电成本的重要关注对象。因此，光伏支架结构的轻量化与结构深度优化设计显得尤为重要。

光伏追踪器支架的作用是固定与支撑光伏组件，常规光伏组件多为矩形平板形层压件，在层压件四周包覆铝合金边框，通过边框固定安装到支架的檩条上。因此，在支架结构的荷载传递途径中，外载(如风、雪荷载)的传递路径为：首先由光伏组件面板传递到光伏组件边框，进而由光伏组件边框传递到檩条，再由檩条通过斜撑和中心支点传递到支架主梁上，并最终由主轴传递到立柱。其中承载结构由檩条、斜撑以及主梁形成稳定的三角形结构，组件作为负载，作用在支撑结构上。

同时，因当前常见的组件外形尺寸有限，支撑边间距约1m，而每个组件的边框的支撑点均需由檩条支撑，这意味着，在现有光伏追踪器支架结构中，需要数目庞大的檩条及其相关三角形结构，这部分占据了支架总体成本中可观比例，由此，追踪器支架结构的檩条及其相关三角支撑结构的优化是结构降本的一个重要方向。

因此，目前急需一种能够解决上述问题的技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、成本低的太阳能光伏支架。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种太阳能光伏支架，用于支撑太阳能光伏组件，所述太阳能光伏组件包括面板及围设于所述面板四周的边框，所述太阳能光伏支架包括主梁、连接在所述主梁与所述边框之间的斜撑件及将所述主梁、所述边框及所述斜撑件两两连接在一起的连接组件，所述斜撑件与所述边框之间直接连接。

进一步地，所述斜撑件包括与所述边框连接的第二安装部，所述第二安装部设置为与所述边框平行的平板状。

进一步地，所述斜撑件与所述边框通过螺栓、螺母组件连接到一起，所述边框设有第五固定孔，所述斜撑件的所述第二安装部设有第六固定孔。

进一步地，所述第五固定孔与所述边框的靠近所述主梁的一侧的端点之间的距离占该边框总长度的50％至70％。

进一步地，所述连接组件包括将所述斜撑件与所述主梁可转动的连接到一起的第一连接单元。

进一步地，所述第一连接单元包括跨骑在所述主梁的相对两侧的第一夹持件、第二夹持件、将所述第一夹持件和所述第二夹持件紧固连接到所述主梁的第一紧固件以及将所述斜撑件与所述第二夹持件连接到一起的第一连接件。

进一步地，所述斜撑件还包括与所述主梁连接的第一安装部，所述第一安装部设有第一连接孔，所述第二夹持件设有第二连接孔，所述第一连接件设置为销钉，销钉穿设在所述第一连接孔和所述第二连接孔内。

进一步地，所述连接组件还包括将所述边框与所述主梁连接到一起的第二连接单元，所述第二连接单元位于所述主梁和所述边框之间。

进一步地，所述第二连接单元包括工字型的第二连接件及将所述第二连接件分别紧固连接到所述边框和所述第一夹持件的第二紧固件。

进一步地，所述第二连接件包括上翼板、下翼板及连接在所述上翼板与所述下翼板之间的腹板，所述上翼板和所述下翼板分别设有第一固定孔、第二固定孔，所述边框设有与所述第一固定孔对应的第三固定孔，所述第一夹持件设有与所述第二固定孔对应的第四固定孔。本发明太阳能光伏支架的所述斜撑件与所述边框之间直接连接，去除了荷载传递路径中的多余环节、简化了整体结构，节省了结构件，大大降低了所述太阳能光伏支架的制造成本。

附图说明

图1是本发明太阳能光伏支架与太阳能光伏组件组合在一起的立体示意图。

图2是图1的另一角度的立体示意图。

图3是本发明太阳能光伏支架的立体分解图。

图4是图1中A出的局部放大图。

图5是本发明太阳能光伏支架的斜撑件的立体示意图。

图6是本发明太阳能光伏支架的第一夹持件及第二夹持件的立体示意图。

图7是本发明太阳能光伏支架的第二连接件的立体示意图。

图8是单个太阳能光伏组件的立体示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。下文描述中所述的“连接”、“安装”、“固定”等词，在没有特别说明的情况下，可以是直接连接、安装、固定，也可以是间接连接、安装、固定，即允许有第三方物质介入。术语“第一”、“第二”、“第三”可以在此用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语的限制，此术语仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。

参照图1至图4所示，本发明的实施例揭露一种太阳能光伏支架100，用于支撑太阳能光伏组件200，每块所述太阳能光伏组件200包括面板201及围设于所述面板201四周的边框202。所述太阳能光伏支架100包括主梁1、连接在所述主梁1与所述边框202之间的斜撑件2及将所述边框202和所述斜撑件2连接到所述主梁1的连接组件3。

在下文描述中，设定与所述主梁1平行的方向为前后方向、与所述太阳能光伏组件200的所述面板201垂直的方向为上下方向、与前后方向和上下方向正交的方向为前后方向，空间相关的术语比如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等可以在此用于描述元件之间的位置关系，使描述一个元件与另一个元件的位置关系的说明变得简单。

结合图5所示，所述主梁1设置为中空的方形管道结构。所述斜撑件2包括与所述主梁1连接的第一安装部21、与所述边框202连接的第二安装部22及连接在所述第一安装部21与所述第二安装部22之间的连接部13。所述第一安装部21设置为U型结构，其开口朝向所述主梁1，所述第二安装部22设置为与所述边框202平行的平板状。

参照图8所示，每块所述太阳能光伏组件200的所述边框202包括与所述主梁1平行的两条连接边框204及连接在两条所述连接边框204之间的支撑边框205，所述支撑边框205的长度大于所述连接边框204的长度。

参照图1至图4所示，所述连接组件3包括将所述斜撑件2与所述主梁1连接到一起的第一连接单元31及将所述边框202与所述主梁1连接到一起的第二连接单元32。

所述第一连接单元31包括跨骑在所述主梁1的相对两侧的第一夹持件311、第二夹持件312、将所述第一夹持件311和所述第二夹持件312紧固连接到所述主梁1的第一紧固件313及将所述斜撑件2的所述第一安装部21与所述第二夹持件312连接的第一连接件314。

参照图6所示，所述第一夹持件311及所述第二夹持件312的结构相同，二者对称设置在所述主梁1的上下两侧。所述第一夹持件311包括平板状的第一固定部3111及自所述第一固定部3111向下延伸的第一跨骑部3112；所述第二夹持件312包括平板状的第二固定部3121及自所述第二固定部3121向上延伸的第二跨骑部3122，所述第一跨骑部3112跨骑在所述主梁1的上侧，所述第二跨骑部3122跨骑在所述主梁1的下侧。所述第一固定部3111和所述第二固定部3121分别设有第一安装孔3114和第二安装孔3124，所述第一紧固件313为螺栓、螺母组件，螺栓依次穿过所述第一安装孔3114和所述第二安装孔3124，通过螺栓、螺母配合，将所述第一夹持件311和所述第二夹持件312紧固连接到所述主梁1上。

参照图3至图5所示，所述斜撑件2的所述第一安装部21与所述第二夹持件312之间可转动的连接，所述斜撑件2的所述第一安装部21设有第一连接孔211，所述第二夹持件312的所述第二跨骑部3122设有第二连接孔3126。所述第一连接件314设置为销钉，销钉穿设在所述斜撑件2的所述第一连接孔211和所述第二夹持件312的所述第二连接孔3126内，从而将所述斜撑件2与所述主梁1可转动的连接在一起。

在上下方向上，所述第二连接单元32位于所述主梁1和所述边框202之间，所述第二连接单元32包括工字型的第二连接件321及将所述第二连接件321分别紧固连接到所述支撑边框205和所述第一夹持件311的第二紧固件(未图示)。

参照图6至图8所示，所述第二连接件321包括上翼板3211、下翼板3212及连接在所述上翼板3211与所述下翼板3212之间的腹板3213。所述上翼板3211和所述下翼板3212分别设有第一固定孔3215、第二固定孔3216。相应的，所述支撑边框205设有与所述上翼板3211的所述第一固定孔3215对应的第三固定孔206，所述第一夹持件311的所述第一固定部3111设有与所述下翼板3212的所述第二固定孔3216对应的第四固定孔3115，通过所述第二紧固件与所述第一固定孔3215、所述第二固定孔3216、所述第三固定孔206及所述第四固定孔3115之间的配合作用，将所述支撑边框205紧固连接到所述第二连接件321的所述上翼板3211，并将所述第二连接件321的所述下翼板3212紧固连接到所述第一夹持件311，从而将所述边框202紧固连接到所述主梁1。

本发明揭示的实施例中，所述斜撑件2与所述边框202通过螺栓、螺母组件(未图示)直接连接到一起，所述支撑边框205的相应位置设有第五固定孔207，所述斜撑件2的所述第二安装部22设有第六固定孔226，通过螺栓、螺母与所述第五固定孔207、所述第六固定孔226之间的配合作用，将所述斜撑件2直接的、稳固的安装到所述支撑边框205的相应位置。在其他实施例中，可以采用铆钉、螺钉、卡扣等其他常见的连接组件将所述斜撑件2与所述边框202连接到一起。

将所述太阳能光伏组件200安装到所述太阳能光伏支架100上之后，所述支撑边框205、所述斜撑件2及所述连接组件3之间形成一个稳定的三角形支撑结构，力的传递路径为：所述面板201→所述边框202→所述斜撑件2和所述连接组件3→所述主梁1，且安装完成后，太阳能光伏组件200的所述支撑边框205位于所述上翼板3211的下方并紧靠所述腹板3213，增加了三角形支撑结构的稳定性，使其能够承受较大的载荷，提高了整个太阳能光伏支架100的结构稳定性。本发明太阳能光伏支架100剔除传统结构中的檩条后，去除了荷载传递路径中的多余环节、简化了整体结构，有利于降低所述太阳能光伏组件200相对于所述主梁1的偏心距，能够有效减小所述主梁1以及其他相关传动系统的负载，另外，相较于传统的在所述支撑边框205和所述斜撑件2之间设置檩条的结构，在保障同样设计荷载强度条件下，三角形支撑结构的用钢量可降低超40％，从而可赢取巨大的结构成本下降空间。

本发明揭示的实施例中，所述上翼板3211的所述第一固定孔3215设置为四组，每组所述第一固定孔3215为两个，每个所述支撑边框205上设有两个所述第三固定孔206，因此，每个所述第二连接单元32能够与四块所述太阳能光伏组件200连接，多个太阳能光伏组件200对称布置在所述主梁1的左右两侧。考虑到连接稳定性，每块所述太阳能光伏组件200的两条所述支撑边框205均需要与所述第二连接件321紧固连接到一起，同时，两条所述支撑边框205均需要设置所述斜撑件2进行支撑。所述下翼板3212的所述第二固定孔3216和所述第一夹持件311的所述第四固定孔3115均设置为四个，如此，连接稳定性较高。

本发明揭示的实施例中，在所述支撑边框205的长度方向上，所述支撑边框205的所述第三固定孔206设置于靠近所述主梁1的边角位置，所述第五固定孔207与所述支撑边框205的靠近所述主梁1的一侧的端点之间的距离占所述支撑边框205总长度的50％至70％，即所述支撑边框205的悬挑长度占所述支撑边框205的长度的50％至30％，如此设计，三角形支撑结构的整体刚度能够得到较大的提升。所述边框202的材料可以是铝合金材料或钢材，铝合金材料较轻，但材料本身的成本较高，钢材更有利于降低成本，综合性价比较高。

本发明揭示的实施例中，所述第一紧固件313和所述第二紧固件为螺栓、螺母组件，所述第一固定孔3215、所述第二固定孔3216、所述第三固定孔206、所述第四固定孔3115、所述第五固定孔207及所述第六固定孔226为螺纹孔，在其他实施方式中，所述第一紧固件313和所述第二紧固件可以设置为螺钉、铆钉等结构，各固定孔也相应的进行调整，也可以采用焊接其他方式进行紧固连接，当然，优选的方式为螺栓、螺钉等可拆卸式的连接方式。

本发明所述太阳能光伏支架100的所述斜撑件2直接与所述太阳能光伏组件200的所述边框202之间直接连接，省去了现有技术中的檩条，将所述边框202纳入三角支撑结构中，去除了荷载传递路径中的多余环节、简化了整体结构，有利于降低所述太阳能光伏组件200相对于所述主梁1的偏心距，能够有效减小所述主梁1以及其他相关传动系统的负载；同时，充分利用了所述边框202自身的刚度和强度，节省了结构件，大大降低了所述太阳能光伏支架100的制造成本；另外，去除檩条之后，改善了所述面板201的遮挡效应，对于双面发电的所述太阳能光伏组件200，更有利于保障发电效率。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，对本说明书的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (9)

1.一种太阳能光伏支架(100)，用于支撑太阳能光伏组件(200)，所述太阳能光伏组件(200)包括面板(201)及围设于所述面板(201)四周的边框(202)，其特征在于：所述太阳能光伏支架(100)包括主梁(1)、连接在所述主梁(1)与所述边框(202)之间的斜撑件(2)及将所述边框(202)及所述斜撑件(2)连接到所述主梁(1)的连接组件(3)，所述斜撑件(2)与所述边框(202)之间直接连接，所述连接组件(3)包括将所述边框(202)与所述主梁(1)连接到一起的第二连接件(321)，所述第二连接件(321)包括上翼板(3211)、下翼板(3212)及连接在所述上翼板(3211)与所述下翼板(3212)之间的腹板(3213)，所述边框(202)设于所述上翼板(3211)的下方，所述下翼板(3212)连接于所述主梁(1)。

2.如权利要求1所述的太阳能光伏支架(100)，其特征在于：所述斜撑件(2)包括与所述边框(202)连接的第二安装部(22)，所述第二安装部(22)设置为与所述边框(202)平行的平板状。

3.如权利要求2所述的太阳能光伏支架(100)，其特征在于：所述斜撑件(2)与所述边框(202)通过螺栓、螺母组件连接到一起，所述边框(202)设有第五固定孔(207)，所述斜撑件(2)的所述第二安装部(22)设有第六固定孔(226)。

4.如权利要求3所述的太阳能光伏支架(100)，其特征在于：所述第五固定孔(207)与所述边框(202)的靠近所述主梁(1)的一侧的端点之间的距离占该边框(202)总长度的50％至70％。

5.如权利要求1所述的太阳能光伏支架(100)，其特征在于：所述连接组件(3)还包括将所述斜撑件(2)与所述主梁(1)可转动的连接到一起的第一连接单元(31)。

6.如权利要求5所述的太阳能光伏支架(100)，其特征在于：所述第一连接单元(31)包括跨骑在所述主梁(1)的相对两侧的第一夹持件(311)、第二夹持件(312)、将所述第一夹持件(311)和所述第二夹持件(312)紧固连接到所述主梁(1)的第一紧固件(313)以及将所述斜撑件(2)与所述第二夹持件(312)连接到一起的第一连接件(314)。

7.如权利要求6所述的太阳能光伏支架(100)，其特征在于：所述斜撑件(2)还包括与所述主梁(1)连接的第一安装部(21)，所述第一安装部(21)设有第一连接孔(211)，所述第二夹持件(312)设有第二连接孔(3126)，所述第一连接件(314)设置为销钉，销钉穿设在所述第一连接孔(211)和所述第二连接孔(3126)内。

8.如权利要求7所述的太阳能光伏支架(100)，其特征在于：所述连接组件(3)还包括将所述第二连接件(321)分别紧固连接到所述边框(202)和所述第一夹持件(311)的第二紧固件。

9.如权利要求8所述的太阳能光伏支架(100)，其特征在于：所述上翼板(3211)和所述下翼板(3212)分别设有第一固定孔(3215)、第二固定孔(3216)，所述边框(202)设有与所述第一固定孔(3215)对应的第三固定孔(206)，所述第一夹持件(311)设有与所述第二固定孔(3216)对应的第四固定孔(3115)。

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