CN113364399A - 一种适用于高端住宅的光伏组件安装架及其安装工艺 - Google Patents

一种适用于高端住宅的光伏组件安装架及其安装工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种适用于高端住宅的光伏组件安装架及其安装工艺，光伏组件安装架包括：支架和安装组件，支架与组件之间依靠结构连接，且所述支架固定安装在屋顶。本发明中，通过将支架固定在屋顶，支架与组件之间依靠结构连接，减少螺栓与螺钉的使用，不仅降低安装成本，其安装方式更加便捷快速，安装难度显著降低。

Description

一种适用于高端住宅的光伏组件安装架及其安装工艺
技术领域
本发明涉及建筑学技术领域，特别涉及一种适用于高端住宅的光伏组件安装架及其安装工艺。
背景技术
一般高端住宅的光伏组件安装主要是靠螺栓和螺钉的使用来对光伏组件进行安装固定，人们在进行安装时，不仅浪费时间，而且安装成本也很高，安装难度也很高，传统的光伏组件在使用螺栓和螺钉安装过程中，经常会出现变形、碰撞、损坏还有划痕，严重影响光伏组件的使用，使得光伏组件的利用率降低。
发明内容
本发明提供一种适用于高端住宅的光伏组件安装架及其安装工艺，通过减少螺栓和螺钉的使用，以改善背景技术中提出的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明公开了一种适用于高端住宅的光伏组件安装架包括：支架和安装组件，支架与安装组件之间依靠结构连接，且所述支架固定安装在屋顶。
优选的，所述支架包括：
连接件，所述连接件的形状为凹型，所述连接件底端与屋顶连接，所述连接件底端间隔固定安装有若干垫片，且所述连接件底端中部设置定位孔，所述连接件底端位于定位孔两侧设有若干螺纹孔一；
所述垫片上粘贴有脱模纸，且所述垫片上设有通孔，所述螺纹孔一和通孔一一对应；
若干长螺钉，所述长螺钉穿过螺纹孔一并固定在屋顶上；
电动螺丝刀，用于将所述长螺钉固定在屋顶上；
若干滑块，所述滑块设置在所述连接件两端开口处，且所述滑块滑动连接在所述连接件底端的位移槽内，所述滑块顶端设有螺纹孔二；
支撑板一，所述支撑板一上端设置横杆，且所述支撑板一上设有滑槽，所述横杆顶端设有卡接头；
挡板，滑动连接在与所述滑槽的表面，且固定螺钉从上到下分别穿过挡板、滑槽、横杆并与所述滑块顶端的螺纹孔二连接。
优选的，所述安装组件还包括：
屋檐，所述屋檐与所述支撑板一上的卡接头卡接，且通过螺栓与所述横杆固定连接；
光伏组件，所述光伏组件下端左右两侧分别支撑在两个所述支撑板一上，光伏组件上部左端与一个支撑板一上的卡接头连接，光伏组件上部右端与另一个支撑板一上的卡接头卡接。
优选的，相邻两块光伏组件连接处还设置有三角形的密封片，所述密封片通过螺栓固定在所述光伏组件上。
优选的，所述光伏组件包括上顶板和下壳，所述下壳由外壳和内壳组成，且所述上顶板和外壳滑动接触，所述上顶板和内壳固定连接，所述外壳和内壳上下滑动连接，所述上顶板左右两端内壁上固定安装有清洁装置，且所述上顶板上铰接有光伏板。
优选的，所述清洁装置包括：
清洁箱，固定连接在所述上顶板内；
电机一，设置在清洁箱前侧内壁上，所述电机一的输出轴沿前后方向设置，且所述电机一的输出轴分别固定安装有皮带轮一和转盘，所述转盘远离皮带轮一的一侧设有卡槽；
伸缩杆，伸缩杆的固定端固定在所述清洁箱内底壁上，且所述伸缩杆与所述清洁箱内壁滑动连接，所述伸缩杆的伸缩端设置可伸入所述卡槽内、且与所述卡槽通过键连接；
转轴，套接在伸缩杆的固定端上；
钢丝绳，所述钢丝绳一端固定在所述转轴上，另一端穿过腔体一与T型杆固定连接，所述T型杆又与所述清洁杆一固定连接；
所述清洁杆一，所述清洁杆一与软管一连接，靠近电机一的一端固定连接有弹簧二一端，所述清洁杆一左右滑动连接在滑槽一中，且所述弹簧二的另一端固定在所述滑槽一靠近电机一的一端；
储液箱，设置在所述清洁箱内，所述储液箱顶端与所述软管一固定连接；
长杆，前后两侧分别穿过腔体二和腔体三，并与所述腔体二和腔体三的前后侧内壁转动连接；
皮带轮二和皮带轮三，分别固定在所述腔体二和腔体三内的长杆上，所述皮带轮二和皮带轮一通过皮带一连接；
旋转轴，前端固定连接有锥齿轮一，后端转动连接在所述清洁箱后端内壁上，且所述旋转轴与皮带轮三通过皮带二连接；
螺纹杆，一端穿过腔体四与锥齿轮二固定连接，另一端穿过清洁杆二转动连接在滑槽二底端内壁上；
所述锥齿轮二与所述锥齿轮一啮合连接；
所述清洁杆二与所述滑槽二沿左右方向滑动连接，且所述清洁杆二与所述螺纹杆螺纹连接，所述清洁杆二位于光伏板上方。
优选的，所述内壳内部还设有角度调节装置；
所述角度调节装置包括：
箱体一，固定在所述内壳底端内壁上；
马达，固定在所述箱体一底端，且所述马达输出轴穿过箱体一与减震箱固定连接；
调节弹簧一，所述调节弹簧一底端固定在所述减震箱内壁底侧，所述调节弹簧一顶端固定在T型滑块上；
所述T型滑块一端螺纹连接在所述减震箱内壁上，所述T型滑块另一端固定在调节箱一上；
调节弹簧二，套接在所述马达的输出轴上，且所述调节弹簧二底端固定在所述马达的输出轴上的支撑板二上，所述调节弹簧二顶端固定在卡块上，且所述卡块卡接在卡板上，所述卡板和马达的输出轴滑动套接，所述卡块底端固定连接有永磁体；
调节箱二，顶端固定在所述箱体一内壁上，且所述调节箱二左侧设有开口，所述调节箱二右侧设有滑槽三；
调节杆，调节杆左端穿过滑槽三与活塞一固定连接，所述调节杆右端与所述卡块上下滑动连接；
复位弹簧，左侧固定在所述调节箱二内壁上，所述复位弹簧右侧固定在所述活塞一上，且所述活塞一上下两端滑动连接在所述调节箱二内壁上；
软管二，一端与所述调节箱二左侧开口连接，所述软管二另一端穿过调节箱二与所述调节箱一底部贯穿；
活塞二，所述活塞二左右两端滑动连接在所述调节箱一内壁上；
移动杆，底端穿过调节箱一与所述活塞二固定连接，所述移动杆顶端穿过内壳与所述光伏板连接；
电磁铁，固定在所述支撑板二上；
所述外壳底端固定安装有电机二，所述电机二的输出轴穿过外壳与齿轮一固定连接；
旋转杆，所述旋转杆顶端与所述内壳固定，所述旋转杆底端穿过齿轮二与所述外壳底端内壁转动连接，且所述齿轮二与齿轮一啮合。
优选的，所述的适用于高端住宅的光伏组件安装架，其特征在于，还包括：
风速传感器，固定安装在所述光伏组件上，用于检测所述光伏组件上的风速；
控制器一、报警器一，与所述风速传感器电连接，所述控制器一基于所述风速传感器控制所述报警器一工作，包括：
通过风速传感器检测值计算出风力施加在光伏组件的载荷F，当风力施加在光伏组件的载荷F超过预设载荷范围时，报警器一报警，提醒使用者及时对所述光伏组件进行加固，防止光伏组件松动或掉落；
Figure BDA0003126023450000051
其中F为风力施加在光伏组件的载荷,Kf为风力系数，T0为空气的实时温度，P为大气压强,V为风速传感器检测值,S为所述光伏组件的总受风面积,α为所述光伏组件与屋顶之间的夹角，cos为余弦。
优选的，若干光伏组件并联连接，且光伏组件的输出端与蓄电池连接，所述蓄电池用于储存所述光伏组件产生的电能，其中还包括：
电流检测装置一，设置在所述光伏组件组成的并联电路干路上，用于检测所述若干光伏组件产生的总电流；
若干电流检测装置二，设置在每个光伏组件上，用于检测所述若干光伏组件组成的并联电路中各支路光伏组件电路电流；
控制器二、报警器二，所述控制器二与电流检测装置一、电流检测装置二电连接，所述控制器二基于所述电流检测装置一、电流检测装置二控制报警器二工作，包括以下步骤：
步骤1：根据公式(2)计算出光伏组件所组成电路的状态系数Q：
Figure BDA0003126023450000052
其中Q为所述光伏组件所组成电路的状态系数，Imax为各支路的额定电流的最大值，I0为各支路的短路电流的最大值；Umax为所述蓄电池达到最大输入功率时的最大电压值，U0为所述蓄电池等效电路的开路电压值；
步骤2：根据公式(3)和电流检测装置一和电流检测装置二检测值，计算出所述光伏组件输入蓄电池的实际电流IZ，所述控制器二比较所述光伏组件输入蓄电池的实际电流IZ与对应的预设输入电流的预设范围，当所述光伏组件输入蓄电池的实际电流IZ超出预设输入电流的预设范围时，所述控制器二控制报警器二报警；
Figure BDA0003126023450000061
其中，IZ为所述光伏组件输入蓄电池的实际电流，Ib为所述电流检测装置一检测的光照射光伏组件产生的总电流，η为电流传输过程中损耗率，λ为电子所带的电量，U为所述蓄电池实际输出电压，Ri为并联电路中第i个光伏组件的电阻损耗，Ii为并联电路中第i个光伏组件上电流检测装置二检测值，K为波尔兹曼常数，T2为所述光伏板的实时温度，R1为单块光伏板的额定电阻，I1为光伏组件中光伏板上的电流传输损耗，n为所述光伏组件的安装数量。
本发明还公开了一种适用于高端住宅的光伏组件安装架的安装工艺，所述安装工艺包括：
步骤1：将定位孔与屋顶上的砖块的缝隙对齐，然后启动电动螺丝刀，将若干长螺钉通过螺纹孔一将连接件固定在屋顶上；
步骤2：将滑块插接在所述连接件上，然后通过固定螺钉将挡板、横杆和支撑板一固定在所述螺纹孔二中；
步骤3：将屋檐通过螺栓固定在横杆上，然后将光伏组件下端左右两侧分别支撑在两个所述支撑板一上，光伏组件上部左端与一个支撑板一上的卡接头连接，光伏组件上部右端与另一个支撑板一上的卡接头卡接，这样以此类推，直到将所有的光伏组件连接在一起；
步骤4：将密封片固定在所述光伏组件和另一块光伏组件之间。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明支架安装结构分部示意图。
图2为本发明支架装配图。
图3为本发明屋檐安装分部示意图。
图4为本发明支架和安装组件安装左视图。
图5为本发明密封片安装示意图。
图6本发明光伏组件结构示意图。
图7为本发明图4中清洁装置的结构左侧俯视图。
图8为本发明角度调节装置结构放大示意图。
图中：1、支架；2、安装组件；3、连接件；4、垫片；5、螺纹孔一；6、脱模纸；7、定位孔；8、长螺钉；9、电动螺丝刀；10、滑块；11、横杆；12、滑槽；13、挡板；14、螺纹孔二；15、屋檐；16、光伏组件；17、卡接头；18、密封片；19、固定螺钉；20、清洁装置；21、电机一；22、清洁箱；23、皮带轮一；24、转盘；25、卡槽；26、伸缩杆；27、支撑板二；28、T型杆；29、转轴；30、钢丝绳；31、腔体一；32、清洁杆一；33、软管一；34、弹簧二；35、滑槽一；36、储液箱；37、长杆；38、腔体二；39、腔体三；40、皮带轮二；41、皮带轮三；42、皮带一；43、旋转轴；44、锥齿轮一；45、皮带二；46、螺纹杆；47、腔体四；48、锥齿轮二；49、滑槽二；50、清洁杆二；51、上顶板；52、下壳；53、外壳；54、内壳；55、光伏板；56、角度调节装置；57、箱体一；58、马达；59、减震箱；60、调节弹簧一；61、T型滑块；62、调节箱一；63、调节弹簧二；64、卡块；65、卡板；66、调节箱二；67、滑槽三；68、调节杆；69、活塞一；70、复位弹簧；71、软管二；72、活塞二；73、移动杆；74、电机二；75、齿轮一；76、旋转杆；77、齿轮二；78、支撑板一；79、电磁铁。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
实施例1：
本发明实施例提供了一种适用于高端住宅的光伏组件安装架及其安装工艺，如图1和2所示，包括：支架1和安装组件2，支架1与安装组件2之间依靠结构连接，且所述支架1固定安装在屋顶。
可选的，所述支架1包括：
连接件3，所述连接件3的形状为凹型，所述连接件3底端与屋顶连接，所述连接件3底端间隔固定安装有若干垫片4，且所述连接件3底端中部设置定位孔7，所述连接件3底端位于定位孔7两侧设有若干螺纹孔一5；
所述垫片4上粘贴有脱模纸6，且所述垫片4上设有通孔，所述螺纹孔一5和通孔一一对应；
若干长螺钉8，所述长螺钉8穿过螺纹孔一5并固定在屋顶上；
电动螺丝刀9，用于将所述长螺钉8固定在屋顶上；
若干滑块10，所述滑块10设置在所述连接件3两端开口处，且所述滑块10滑动连接在所述连接件3底端的位移槽内，所述滑块10顶端设有螺纹孔二14；
支撑板一78，所述支撑板一78上端设置横杆11，且所述支撑板一78上设有滑槽12，所述横杆11顶端设有卡接头17；
挡板13，滑动连接在与所述滑槽12的表面，且固定螺钉19从上到下分别穿过挡板13、滑槽12、横杆11并与所述滑块10顶端的螺纹孔二14连接。
所述安装组件2还包括：
屋檐15，所述屋檐15与所述支撑板一78上的卡接头17卡接，且通过螺栓与所述横杆11固定连接；
光伏组件16，所述光伏组件16下端左右两侧分别支撑在两个所述支撑板一78上，光伏组件16上部左端与一个支撑板一78上的卡接头17连接，光伏组件16上部右端与另一个支撑板一78上的卡接头17卡接。
可选的，所述的一种适用于高端住宅的光伏组件安装架及其安装工艺，相邻两块光伏组件16连接处还设置有三角形的密封片18，所述密封片18通过螺栓固定在所述光伏组件16上。
上述技术方案的工作原理为：
步骤1：将定位孔7与屋顶上的砖块的缝隙对齐，然后启动电动螺丝刀9，将若干长螺钉8通过螺纹孔一5将连接件3固定在屋顶上；
步骤2：将滑块10插接在所述连接件3上，然后通过固定螺钉19将挡板13、横杆11和支撑板一78固定在所述螺纹孔二14中；
步骤3：将屋檐15通过螺栓固定在横杆11上，然后将光伏组件16下端左右两侧分别支撑在两个所述支撑板一78上，光伏组件16上部左端与一个支撑板一78上的卡接头17连接，光伏组件16上部右端与另一个支撑板一78上的卡接头17卡接，这样以此类推，直到将所有的光伏组件16连接在一起；
步骤4：将密封片18固定在所述光伏组件16和另一块光伏组件16之间。
上述技术方案的有益效果为：在现有技术中，传统高端住宅的光伏组件安装主要是靠螺栓和螺钉的使用来对光伏组件进行安装固定，人们在进行安装时，不仅浪费时间，而且安装成本也很高，安装难度也很高，而且光伏组件和光伏组件之间固定也很复杂繁琐，为了解决该问题，通过将支架固定在屋顶，支架与组件之间依靠结构连接，如上述屋檐15与卡接头17的配合，以及卡接头17与光伏组件16的配合，还有通过将密封片18固定在光伏组件16上，防止连接件3中的滑块10掉落，同时防止雨水进入对金属零件进行腐蚀，通过将光伏组件16和其他光伏组件之间卡接在一起，减少了螺栓与螺钉的使用，不仅降低安装成本，其安装方式更加便捷快速，安装难度显著降低，通过滑块10和滑槽12的设置，可以实现对单块光伏组件16左右前后方向的的短距离位移，方便和其他光伏组件16的连接，通过设置清洁装置20和角度调节装置56，可以充分的解决该问题。
实施例2
在实施例1的基础上，如图6所示，所述光伏组件16包括上顶板51和下壳52，所述下壳52由外壳53和内壳54组成，且所述上顶板51和外壳53滑动接触，所述上顶板51和内壳54固定连接，所述外壳53和内壳54上下滑动连接，所述上顶板51左右两端内壁上固定安装有清洁装置20，且所述上顶板51上铰接有光伏板55。
可选的，所述清洁装置20包括：
清洁箱22，固定连接在所述上顶板51内；
电机一21，设置在清洁箱22前侧内壁上，所述电机一21的输出轴沿前后方向设置，且所述电机一21的输出轴分别固定安装有皮带轮一23和转盘24，所述转盘24远离皮带轮一23的一侧设有卡槽25；
伸缩杆26，伸缩杆26的固定端固定在所述清洁箱22内底壁上，且所述伸缩杆26与所述清洁箱22内壁滑动连接，所述伸缩杆26的伸缩端设置可伸入所述卡槽25内，且与所述卡槽25通过键连接；
转轴29，套接在伸缩杆26的固定端上；
钢丝绳30，所述钢丝绳30一端固定在所述转轴29上，另一端穿过腔体一31与T型杆28固定连接，所述T型杆28又与所述清洁杆一32固定连接；
所述清洁杆一32，所述清洁杆一32与软管一33连接，靠近电机一21的一端固定连接有弹簧二34一端，所述清洁杆一32左右滑动连接在滑槽一35中，且所述弹簧二34的另一端固定在所述滑槽一35靠近电机一21的一端；
储液箱36，设置在所述清洁箱22内，所述储液箱36顶端与所述软管一33固定连接；
长杆37，前后两侧分别穿过腔体二38和腔体三39，并与所述腔体二38和腔体三39的前后侧内壁转动连接；
皮带轮二40和皮带轮三41，分别固定在所述腔体二38和腔体三39内的长杆37上，所述皮带轮二40和皮带轮一23通过皮带一42连接；
旋转轴43，前端固定连接有锥齿轮一44，后端转动连接在所述清洁箱22后端内壁上，且所述旋转轴43与皮带轮三41通过皮带二45连接；
螺纹杆46，一端穿过腔体四47与锥齿轮二48固定连接，另一端穿过清洁杆二50转动连接在滑槽二49底端内壁上；
所述锥齿轮二48与所述锥齿轮一44啮合连接；
所述清洁杆二50与所述滑槽二49沿左右方向滑动连接，且所述清洁杆二50与所述螺纹杆46螺纹连接，所述清洁杆二50位于光伏板55上方。
上述技术方案的工作原理为：当使用者需要对所述光伏板55进行清洁时，首先启动伸缩杆26，所述伸缩杆26的伸缩端卡接在所述卡槽25中，然后启动电机一21，所述电机一21带动皮带轮一23和转盘24转动，使得转轴29转动，带动固定在钢丝绳30上的T型杆28向下移动，同时T型杆28带动所述清洁杆一32向下移动，于此同时所述皮带轮一23通过皮带一42带动皮带轮二40转动，同时带动长杆37、皮带轮三41和旋转轴43转动，所述旋转轴43转动带动锥齿轮一44和锥齿轮二48转动，使得清洁杆二50在螺纹杆46上滑动，这样实现对所述光伏板55的清洁。
上述技术方案的有益效果为：通过储液箱36的设置，使得液体通过软管一33对所述清洁杆一32进行湿润，从而实现对所述光伏板55的清洁，通过伸缩杆26的设置，使用者可以控制清洁杆一32的运转，同时实现对清洁杆二50的单独运行，增加了该装置的实用性。
实施例3
在实施例1或2的基础上，如图6、8所示，所述内壳54内部还设有角度调节装置56；
所述角度调节装置56包括：
箱体一57，固定在所述内壳54底端内壁上；
马达58，固定在所述箱体一57底端，且所述马达58输出轴穿过箱体一57与减震箱59固定连接；
调节弹簧一60，所述调节弹簧一60底端固定在所述减震箱59内壁底侧，所述调节弹簧一60顶端固定在T型滑块61上；
所述T型滑块61一端螺纹连接在所述减震箱59内壁上，所述T型滑块61另一端固定在调节箱一62上；
调节弹簧二63，套接在所述马达58的输出轴上，且所述调节弹簧二63底端固定在所述马达58的输出轴上的支撑板二27上，所述调节弹簧二63顶端固定在卡块64上，且所述卡块64卡接在卡板65上，所述卡板65和马达58的输出轴滑动套接，所述卡块64底端固定连接有永磁体；
调节箱二66，顶端固定在所述箱体一57内壁上，且所述调节箱二66左侧设有开口，所述调节箱二66右侧设有滑槽三67；
调节杆68，调节杆68左端穿过滑槽三67与活塞一69固定连接，所述调节杆68右端与所述卡块64上下滑动连接；
复位弹簧70，左侧固定在所述调节箱二66内壁上，所述复位弹簧70右侧固定在所述活塞一69上，且所述活塞一69上下两端滑动连接在所述调节箱二66内壁上；
软管二71，一端与所述调节箱二66左侧开口连接，所述软管二71另一端穿过调节箱二66与所述调节箱一62底部贯穿；
活塞二72，所述活塞二72左右两端滑动连接在所述调节箱一62内壁上；
移动杆73，底端穿过调节箱一62与所述活塞二72固定连接，所述移动杆73顶端穿过内壳54与所述光伏板55连接；
电磁铁79，固定在所述支撑板二27上；
所述外壳53底端固定安装有电机二74，所述电机二74的输出轴穿过外壳53与齿轮一75固定连接；
旋转杆76，所述旋转杆76顶端与所述内壳54固定，所述旋转杆76底端穿过齿轮二77与所述外壳53底端内壁转动连接，且所述齿轮二77与齿轮一75啮合。
上述技术方案的工作原理为：首先启动马达58，并给电磁铁79通电，所述电磁铁79通电使的所述卡块64向下移出卡板65内，(所述卡块64底端设有永磁体，用于和所述电磁铁79吸引)并且带动调节弹簧二63向下压缩，所述马达58输出轴转动的同时，使的减震箱59随之转动，同时使的螺纹连接在所述减震箱59内的T型滑块61转动，并且带动调节箱一62向上移动，所述卡块64在向下移动过程中，带动调节杆68向左移动，使得活塞一69向左移动，带动调节箱二66中的液体向左移动，在软管二71的作用下推动活塞二72向上移动，将移动杆73向上移动，从而实现对光伏板55的角度的调节，当角度调节好之后，断开电磁铁79的电源，使得调节弹簧二63复位，从而将卡块64卡接在所述卡板65内，当需要对所述光伏板55进行水平方向角度的调节时，通过启动电机二74，带动齿轮一75转动，所述齿轮一75带动与其啮合的齿轮二77转动，使得内壳54转动，从而实现对所述光伏板55水平方向角度的调节。
上述技术方案的有益效果为：通过设置角度调节装置56，使得光伏板55可以实现在水平方向和垂直方向的角度的调节，增加了所述光伏板55的受光时间和受光率，提高了光伏板55的使用率，通过设置调节箱一62和调节箱二66，使得所述移动杆73向上移动的距离增大，提高了该装置的实用性，满足了使用者的使用要求。
实施例4
在上述实施例1-3中任一项的基础上，所述的一种适用于高端住宅的光伏组件安装架及其安装工艺，其特征在于，还包括：
风速传感器，固定安装在所述光伏组件16上，用于检测所述光伏组件16上的风速；
控制器一、报警器一，与所述风速传感器电连接，所述控制器一基于所述风速传感器控制所述报警器一工作，包括：
通过风速传感器检测值计算出风力施加在光伏组件16的载荷F，当风力施加在光伏组件16的载荷F超过预设载荷范围时，报警器一报警，提醒使用者及时对所述光伏组件16进行加固，防止光伏组件16松动或掉落；
Figure BDA0003126023450000141
其中F为风力施加在光伏组件16的载荷,Kf为风力系数(取值范围为：0.67-0.87)，T0为空气的实时温度，P为大气压强,V为风速传感器检测值,S为所述光伏组件16的总受风面积,α为所述光伏组件16与屋顶之间的夹角，cos为余弦，其中1.225为空气标准状态下的密度，288.15为空气的标准温度，101.325为标准大气压。
上述技术方案的有益效果为：首先根据公式(1)和风速传感器检测值，计算出风力施加在光伏组件16的载荷，通过综合考虑风力系数，空气温度，大气压强，所述光伏组件16的总受风面积，所述光伏组件16与屋顶之间的夹角，使的计算结果更加精确可靠，当风力施加在光伏组件16的载荷F超过预设载荷范围时，报警器一报警，提醒使用者及时对所述光伏组件16进行加固，防止光伏组件16松动或掉落，造成不必要的财产损失。
实施例5
在上述实施例1-4中任一项的基础上，所述的一种适用于高端住宅的光伏组件安装架及其安装工艺，其特征在于，若干光伏组件16并联连接，且光伏组件16的输出端与蓄电池连接，所述蓄电池用于储存所述光伏组件16产生的电能，其中还包括：
电流检测装置一，设置在所述光伏组件16组成的并联电路干路上，用于检测所述若干光伏组件16产生的总电流；
若干电流检测装置二，设置在每个光伏组件16上，用于检测所述若干光伏组件16组成的并联电路中各支路光伏组件16电路电流；
控制器二、报警器二，所述控制器二与电流检测装置一、电流检测装置二电连接，所述控制器二基于所述电流检测装置一、电流检测装置二控制报警器二工作，包括以下步骤：
步骤1：根据公式(2)计算出光伏组件16所组成电路的状态系数Q：
Figure BDA0003126023450000151
其中Q为所述光伏组件16所组成电路的状态系数，Imax为各支路的额定电流的最大值，I0为各支路的短路电流的最大值；Umax为所述蓄电池达到最大输入功率时的最大电压值，U0为所述蓄电池等效电路的开路电压值，
Figure BDA0003126023450000161
表示通过Imax、I0和Umax、U0之间做比较，从而计算结果更加精确可靠，减少计算误差；
步骤2：根据公式(3)和电流检测装置一和电流检测装置二检测值，计算出所述光伏组件16输入蓄电池的实际电流IZ，所述控制器二比较所述光伏组件16输入蓄电池的实际电流IZ与对应的预设输入电流的预设范围，当所述光伏组件16输入蓄电池的实际电流IZ超出预设输入电流的预设范围时，所述控制器二控制报警器二报警；
Figure BDA0003126023450000162
其中，IZ为所述光伏组件16输入蓄电池的实际电流，Ib为所述电流检测装置一检测的光照射光伏组件16产生的总电流，η为电流传输过程中损耗率，λ为电子所带的电量(单位为库伦，1库仑＝1安培·秒)，U为所述蓄电池实际输出电压，Ri为并联电路中第i块光伏板55的电阻，Ri为并联电路中第i个光伏组件16的电阻损耗，Ii为并联电路中第i个光伏组件16上电流检测装置二检测值，K为波尔兹曼常数(取值为：1.380649×10^-23J/K)，T2为所述光伏板55的实时温度，R1为单块光伏板55的额定电阻，I1为光伏组件16中光伏板55上的电流传输损耗，n为所述光伏组件16的安装数量。
上述技术方案的有益效果为：首先根据公式(2)计算出光伏组件16所组成电路的状态系数，通过综合各支路的额定电流的最大值，各支路的短路电流的最大值；所述蓄电池达到最大输入功率时，所述蓄电池等效电路的开路电压值,从而使的计算结果更加精确可靠；
然后根据公式(3)和电流检测装置一和电流检测装置二检测值，在通过综合考虑电流传输过程中损耗率，电子所带的电量，所述蓄电池实际输出电压，并联电路中第i个光伏组件16的电阻损耗，并联电路中第i个光伏组件16上电流检测装置二检测值，波尔兹曼常数，所述光伏板55的实时温度，单块光伏板55的额定电阻，光伏组件16中光伏板55上的电流传输损耗，所述光伏组件16的安装数量，计算出所述光伏组件16输入蓄电池的实际电流，从而使的计算结果更加精确可靠。当所述光伏组件16输入蓄电池的实际电流IZ超出预设输入电流的预设范围时，所述控制器二控制报警器二报警，从而提醒使用者及时断开开关，防止蓄电池因为输入电流过大，造成蓄电池的损坏，同时防止蓄电池爆炸对人体造成伤害，从而满足了使用者对该一种适用于高端住宅的光伏组件安装架及其安装工艺的需求。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种适用于高端住宅的光伏组件安装架，包括：支架(1)和安装组件(2)，其特征在于，支架(1)与安装组件(2)之间依靠结构连接，且所述支架(1)固定安装在屋顶。
2.根据权利要求1所述的一种适用于高端住宅的光伏组件安装架，其特征在于，所述支架(1)包括：
连接件(3)，所述连接件(3)的形状为凹型，所述连接件(3)底端与屋顶连接，所述连接件(3)底端间隔固定安装有若干垫片(4)，且所述连接件(3)底端中部设置定位孔(7)，所述连接件(3)底端位于定位孔(7)两侧设有若干螺纹孔一(5)；
所述垫片(4)上粘贴有脱模纸(6)，且所述垫片(4)上设有通孔，所述螺纹孔一(5)和通孔一一对应；
若干长螺钉(8)，所述长螺钉(8)穿过螺纹孔一(5)并固定在屋顶上；
电动螺丝刀(9)，用于将所述长螺钉(8)固定在屋顶上；
若干滑块(10)，所述滑块(10)设置在所述连接件(3)两端开口处，且所述滑块(10)滑动连接在所述连接件(3)底端的位移槽内，所述滑块(10)顶端设有螺纹孔二(14)；
支撑板一(78)，所述支撑板一(78)上端设置横杆(11)，且所述支撑板一(78)上设有滑槽(12)，所述横杆(11)顶端设有卡接头(17)；
挡板(13)，滑动连接在与所述滑槽(12)的表面，且固定螺钉(19)从上到下分别穿过挡板(13)、滑槽(12)、横杆(11)并与所述滑块(10)顶端的螺纹孔二(14)连接。
3.根据权利要求2所述的一种适用于高端住宅的光伏组件安装架，其特征在于，所述安装组件(2)还包括：
屋檐(15)，所述屋檐(15)与所述支撑板一(78)上的卡接头(17)卡接，且通过螺栓与所述横杆(11)固定连接；
光伏组件(16)，所述光伏组件(16)下端左右两侧分别支撑在两个所述支撑板一(78)上，光伏组件(16)上部左端与一个支撑板一(78)上的卡接头(17)连接，光伏组件(16)上部右端与另一个支撑板一(78)上的卡接头(17)卡接。
4.根据权利要求3所述的一种适用于高端住宅的光伏组件安装架，其特征在于，相邻两块光伏组件(16)连接处还设置有三角形的密封片(18)，所述密封片(18)通过螺栓固定在所述光伏组件(16)上。
5.根据权利要求3所述的一种适用于高端住宅的光伏组件安装架，其特征在于，所述光伏组件(16)包括上顶板(51)和下壳(52)，所述下壳(52)由外壳(53)和内壳(54)组成，且所述上顶板(51)和外壳(53)滑动接触，所述上顶板(51)和内壳(54)固定连接，所述外壳(53)和内壳(54)上下滑动连接，所述上顶板(51)左右两端内壁上固定安装有清洁装置(20)，且所述上顶板(51)上铰接有光伏板(55)。
6.根据权利要求5所述的一种适用于高端住宅的光伏组件安装架，其特征在于，所述清洁装置(20)包括：
清洁箱(22)，固定连接在所述上顶板(51)内；
电机一(21)，设置在清洁箱(22)前侧内壁上，所述电机一(21)的输出轴沿前后方向设置，且所述电机一(21)的输出轴分别固定安装有皮带轮一(23)和转盘(24)，所述转盘(24)远离皮带轮一(23)的一侧设有卡槽(25)；
伸缩杆(26)，伸缩杆(26)的固定端固定在所述清洁箱(22)内底壁上，且所述伸缩杆(26)与所述清洁箱(22)内壁滑动连接，所述伸缩杆(26)的伸缩端设置可伸入所述卡槽(25)内，且与所述卡槽(25)通过键连接；
转轴(29)，套接在伸缩杆(26)的固定端上；
钢丝绳(30)，所述钢丝绳(30)一端固定在所述转轴(29)上，另一端穿过腔体一(31)与T型杆(28)固定连接，所述T型杆(28)又与所述清洁杆一(32)固定连接；
所述清洁杆一(32)，所述清洁杆一(32)与软管一(33)连接，靠近电机一(21)的一端固定连接有弹簧二(34)一端，所述清洁杆一(32)左右滑动连接在滑槽一(35)中，且所述弹簧二(34)的另一端固定在所述滑槽一(35)靠近电机一(21)的一端；
储液箱(36)，设置在所述清洁箱(22)内，所述储液箱(36)顶端与所述软管一(33)固定连接；
长杆(37)，前后两侧分别穿过腔体二(38)和腔体三(39)，并与所述腔体二(38)和腔体三(39)的前后侧内壁转动连接；
皮带轮二(40)和皮带轮三(41)，分别固定在所述腔体二(38)和腔体三(39)内的长杆(37)上，所述皮带轮二(40)和皮带轮一(23)通过皮带一(42)连接；
旋转轴(43)，前端固定连接有锥齿轮一(44)，后端转动连接在所述清洁箱(22)后端内壁上，且所述旋转轴(43)与皮带轮三(41)通过皮带二(45)连接；
螺纹杆(46)，一端穿过腔体四(47)与锥齿轮二(48)固定连接，另一端穿过清洁杆二(50)转动连接在滑槽二(49)底端内壁上；
所述锥齿轮二(48)与所述锥齿轮一(44)啮合连接；
所述清洁杆二(50)与所述滑槽二(49)沿左右方向滑动连接，且所述清洁杆二(50)与所述螺纹杆(46)螺纹连接，所述清洁杆二(50)位于光伏板(55)上方。
7.根据权利要求5所述的一种适用于高端住宅的光伏组件安装架，其特征在于，所述内壳(54)内部还设有角度调节装置(56)；
所述角度调节装置(56)包括：
箱体一(57)，固定在所述内壳(54)底端内壁上；
马达(58)，固定在所述箱体一(57)底端，且所述马达(58)输出轴穿过箱体一(57)与减震箱(59)固定连接；
调节弹簧一(60)，所述调节弹簧一(60)底端固定在所述减震箱(59)内壁底侧，所述调节弹簧一(60)顶端固定在T型滑块(61)上；
所述T型滑块(61)一端螺纹连接在所述减震箱(59)内壁上，所述T型滑块(61)另一端固定在调节箱一(62)上；
调节弹簧二(63)，套接在所述马达(58)的输出轴上，且所述调节弹簧二(63)底端固定在所述马达(58)的输出轴上的支撑板二(27)上，所述调节弹簧二(63)顶端固定在卡块(64)上，且所述卡块(64)卡接在卡板(65)上，所述卡板(65)和马达(58)的输出轴滑动套接，所述卡块(64)底端固定连接有永磁体；
调节箱二(66)，顶端固定在所述箱体一(57)内壁上，且所述调节箱二(66)左侧设有开口，所述调节箱二(66)右侧设有滑槽三(67)；
调节杆(68)，调节杆(68)左端穿过滑槽三(67)与活塞一(69)固定连接，所述调节杆(68)右端与所述卡块(64)上下滑动连接；
复位弹簧(70)，左侧固定在所述调节箱二(66)内壁上，所述复位弹簧(70)右侧固定在所述活塞一(69)上，且所述活塞一(69)上下两端滑动连接在所述调节箱二(66)内壁上；
软管二(71)，一端与所述调节箱二(66)左侧开口连接，所述软管二(71)另一端穿过调节箱二(66)与所述调节箱一(62)底部贯穿；
活塞二(72)，所述活塞二(72)左右两端滑动连接在所述调节箱一(62)内壁上；
移动杆(73)，底端穿过调节箱一(62)与所述活塞二(72)固定连接，所述移动杆(73)顶端穿过内壳(54)与所述光伏板(55)连接；
电磁铁(79)，固定在所述支撑板二(27)上；
所述外壳(53)底端固定安装有电机二(74)，所述电机二(74)的输出轴穿过外壳(53)与齿轮一(75)固定连接；
旋转杆(76)，所述旋转杆(76)顶端与所述内壳(54)固定，所述旋转杆(76)底端穿过齿轮二(77)与所述外壳(53)底端内壁转动连接，且所述齿轮二(77)与齿轮一(75)啮合。
8.根据权利要求3所述的一种适用于高端住宅的光伏组件安装架，其特征在于，还包括：
风速传感器，固定安装在所述光伏组件(16)上，用于检测所述光伏组件(16)上的风速；
控制器一、报警器一，与所述风速传感器电连接，所述控制器一基于所述风速传感器控制所述报警器一工作，包括：
通过风速传感器检测值计算出风力施加在光伏组件(16)的载荷F，当风力施加在光伏组件(16)的载荷F超过预设载荷范围时，报警器一报警，提醒使用者及时对所述光伏组件(16)进行加固，防止光伏组件(16)松动或掉落；
Figure FDA0003126023440000051
其中F为风力施加在光伏组件(16)的载荷,Kf为风力系数，T0为空气的实时温度，P为大气压强,V为风速传感器检测值,S为所述光伏组件(16)的总受风面积,α为所述光伏组件(16)与屋顶之间的夹角，cos为余弦。
9.根据权利要求3所述的一种适用于高端住宅的光伏组件安装架，其特征在于，若干光伏组件(16)并联连接，且光伏组件(16)的输出端与蓄电池连接，所述蓄电池用于储存所述光伏组件(16)产生的电能，其中还包括：
电流检测装置一，设置在所述光伏组件(16)组成的并联电路干路上，用于检测所述若干光伏组件(16)产生的总电流；
若干电流检测装置二，设置在每个光伏组件(16)上，用于检测所述若干光伏组件(16)组成的并联电路中各支路光伏组件(16)电路电流；
控制器二、报警器二，所述控制器二与电流检测装置一、电流检测装置二电连接，所述控制器二基于所述电流检测装置一、电流检测装置二控制报警器二工作，包括以下步骤：
步骤1：根据公式(2)计算出光伏组件(16)所组成电路的状态系数Q：
Figure FDA0003126023440000061
其中Q为所述光伏组件(16)所组成电路的状态系数，Imax为各支路的额定电流的最大值，I0为各支路的短路电流的最大值；Umax为所述蓄电池达到最大输入功率时的最大电压值，U0为所述蓄电池等效电路的开路电压值；
步骤2：根据公式(3)和电流检测装置一和电流检测装置二检测值，计算出所述光伏组件(16)输入蓄电池的实际电流IZ，所述控制器二比较所述光伏组件(16)输入蓄电池的实际电流IZ与对应的预设输入电流的预设范围，当所述光伏组件(16)输入蓄电池的实际电流IZ超出预设输入电流的预设范围时，所述控制器二控制报警器二报警；
Figure FDA0003126023440000062
其中，IZ为所述光伏组件(16)输入蓄电池的实际电流，Ib为所述电流检测装置一检测的光照射光伏组件(16)产生的总电流，η为电流传输过程中损耗率，λ为电子所带的电量，U为所述蓄电池实际输出电压，Ri为并联电路中第i个光伏组件(16)的电阻损耗，Ii为并联电路中第i个光伏组件(16)上电流检测装置二检测值，K为波尔兹曼常数，T2为所述光伏板(55)的实时温度，R1为单块光伏板(55)的额定电阻，I1为光伏组件(16)中光伏板(55)上的电流传输损耗，n为所述光伏组件(16)的安装数量。
10.一种如权利要求1-9中任一项所述的适用于高端住宅的光伏组件安装架的安装工艺，其特征在于，所述安装工艺包括：
步骤1：将定位孔(7)与屋顶上的砖块的缝隙对齐，然后启动电动螺丝刀(9)，将若干长螺钉(8)通过螺纹孔一(5)将连接件(3)固定在屋顶上；
步骤2：将滑块(10)插接在所述连接件(3)上，然后通过固定螺钉(19)将挡板(13)、横杆(11)和支撑板一(78)固定在所述螺纹孔二(14)中；
步骤3：将屋檐(15)通过螺栓固定在横杆(11)上，然后将光伏组件(16)下端左右两侧分别支撑在两个所述支撑板一(78)上，光伏组件(16)上部左端与一个支撑板一(78)上的卡接头(17)连接，光伏组件(16)上部右端与另一个支撑板一(78)上的卡接头(17)卡接，这样以此类推，直到将所有的光伏组件(16)连接在一起；
步骤4：将密封片(18)固定在所述光伏组件(16)和另一块光伏组件(16)之间。
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