CN114614744A - 一种带反光板的曳引式可调光伏支架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带反光板的曳引式可调光伏支架，光伏组件阵列和反光板阵列上端长边铰接在转轴上，转轴两端固定在横梁上，在每根立柱上套装有滑块，光伏组件阵列下端面铰接有摇杆Ⅰ，摇杆Ⅰ另一端则铰接在滑块上，同样在反光板阵列下端面铰接有摇杆Ⅱ，摇杆Ⅱ另一端也铰接在滑块上。还包括安装在滑块上的动滑轮，钢丝绳Ⅰ一端固定于横梁，另一端依次绕过数个动滑轮后，再绕过定滑轮Ⅱ后连接在手摇器上。在传统光伏方阵的基础上采用反光板将光线反射到后排的光伏板上，提高光伏系统发电量，通过轮系曳引系统和差动套筒实现光伏组件阵列和反光板阵列倾角的无级调整和差异化调整，资源利用率高、地形适应性好尤其适用于复杂地形光伏项目。

Description

一种带反光板的曳引式可调光伏支架

技术领域

本发明涉及光伏发电设备技术领域，具体涉及一种带反光板的曳引式可调光伏支架。

背景技术

由于太阳能能量密度低，为实现规模化能量输出，光伏电站的占地面积往往非常庞大。而且为了避免太阳高度角较低时前后排光伏阵列互相遮挡，光伏阵列需要保证一定的间距。根据相关规程规范的要求，光伏方阵阵列间距计算，应按太阳高度角最低时的冬至日仍保证组件上日照时间有6小时的日照考虑。该间距是光伏电站土地利用率较低的主要原因之一。而且该间距上的土地接收到的阳光并未得到有效利用，进一步降低了太阳能资源利用率。固定式支架通常有一定的倾角，安装倾角的最佳选择取决于地理位置、全年太阳辐射分布、直接辐射与散射辐射比例和特定的场地条件等因素。但太阳辐射量在年内和日内分布差异明显，尤其高纬度地区的冬季和夏季水平面太阳辐射量差别非常大，各个季节甚至各月份之间的倾角并不相同，显然，固定倾角安装并不是最优的选择，根据月份或季节因时制宜地进行调整才是最佳选择。

而在中国发明专利“四季可调角度光伏支架调整装置”，公开号CN204733121U，其公开了一种四季可调角度光伏支架调整装置，通过螺杆转动，使平面四连杆产生水平扩张或收缩，转化为平面四连杆竖直方向的收缩或扩张，通过更换不同长度的中间可变长度杆来实现角度的变换，这种方案中的核心部件支撑杆需要更换，需要根据不同的方案准备大量的备件，合理性和经济性欠佳，且安装和使用中的角度调节较为麻烦；中国发明专利“一种用于光伏发电的太阳能跟踪装置”，公开号CN106301185B，其公开了一种用于光伏发电的太阳能跟踪装置，采用桩柱与套管式的结构组合，通过一个卷扬机驱动钢丝绳牵引多个无动力被动式的跟踪支架旋转，跟踪太阳方位角变化；并可以设置倾角调节机构，使得光伏组件板绕水平轴旋转，跟踪太阳高度角变化；在光伏组件板面下缘设置镜面反光板，增强光伏组件板面的集光能量。该方案采用卷扬机进行光伏阵列调整，系统复杂、成本高，安装于组件下缘的反光板无可靠支撑，且其倾角无法调整，灵活性较差。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种结构简单的能够实现光伏组件阵列和反光板倾角无级调整的曳引式可调光伏支架。

本发明的具体技术方案是：一种带反光板的曳引式可调光伏支架，包括光伏组件阵列，还包括若干根并排的立柱，光伏组件阵列和反光板阵列上端长边铰接在转轴上，光伏组件阵列和反光板阵列形成对称的伞状，立柱上端安装有横梁，转轴两端固定在横梁上；还包括滑块，在每根立柱上套装有滑块，所述滑块沿立柱上下滑动，光伏组件阵列下端面铰接有摇杆Ⅰ，所述摇杆Ⅰ另一端则铰接在滑块上，同样在反光板阵列下端面铰接有摇杆Ⅱ，所述摇杆Ⅱ另一端也铰接在滑块上。

还包括安装在滑块上的动滑轮，钢丝绳Ⅰ一端固定于横梁，另外一端分别依次绕过若干个动滑轮后，再绕过定滑轮Ⅱ后连接在手摇器上。

进一步，优选的是，还包括对应滑块安装于横梁上的若干定滑轮Ⅰ，钢丝绳Ⅱ绕过定滑轮Ⅰ后两端分别连接在滑块和配重块上。

进一步，优选的是，所述立柱的横截面为圆形或方形。

进一步，优选的是，所述滑块沿中心线开有内滑孔，所述滑块通过内滑孔套装在立柱上。

进一步，优选的是，所述滑块外壁上对称设置有1对支耳，所述摇杆Ⅰ和摇杆Ⅱ下端铰接在支耳上。

进一步，优选的是，所述动滑轮通过转轴螺栓杆安装在滑块支耳的正下方。

进一步，优选的是，所述摇杆Ⅱ包括右旋支撑杆、左旋支撑杆、差动套筒，所述差动套筒两端分别为参数相同、旋向相反的内螺纹，分别与带相应旋向外螺纹的右旋支撑杆和左旋支撑杆连接，右旋支撑杆和左旋支撑杆另外一端则分别铰接在反光板阵列下端面和滑块上。

进一步，优选的是，所述立柱东西向并排设立3根以上，具体数量可根据场地条件灵活配置。

进一步，优选的是，还包括锁紧器，在所述滑块的上下侧设置有锁紧器。

本发明的有益效果是：在传统光伏方阵的基础上采用反光板将光线反射到后排的光伏板上，提高光伏系统发电量，通过轮系曳引系统和差动套筒实现光伏组件阵列和反光板阵列倾角的无级调整和差异化调整，资源利用率高、地形适应性好、简单可靠、结构紧凑、配置灵活、操作便捷、维保方便、性价比高，尤其适用于复杂地形光伏项目。

附图说明

图1为本发明可调光伏支架的主视图；

图2为本发明可调光伏支架的侧视图，其中未画出光伏组件阵列、反光板阵列以及摇杆Ⅰ等部件；

图3为本发明可调光伏支架成排安装使用的立体状态示意图；

图4为本发明可调光伏支架中滑块部件的侧视图，其中进行了局部剖视；

图5为本发明可调光伏支架中滑块部件的俯视图；

图6为本发明可调光伏支架中锁紧器的俯视图；

图7为本发明可调光伏支架中锁紧器安装在立柱上的局部视图。

图8为本发明可调光伏支架另一实施例的主视图；

图9为本发明可调光伏支架中右旋支撑杆与左旋支撑杆安装于差动套筒中的结构示意图，其中对差动套筒进行了剖视，并通过不同的线条示出了螺纹旋向的不同。

上图中：100-光伏组件阵列，101-光伏组件，102-横向檩条，103-纵向檩条，2-反光板阵列，3-立柱，401-转轴，402-横梁，403-摇杆Ⅰ，5-滑块，501-转轴螺栓杆，502-内滑孔，503-支耳，504-挂耳，6-轮系曳引系统，601-动滑轮，602-钢丝绳Ⅰ，603-定滑轮Ⅰ，604-钢丝绳Ⅱ，605-配重块，606-定滑轮Ⅱ，607-手摇器，7-摇杆Ⅱ，701-右旋支撑杆，702-左旋支撑杆，703-差动套筒，8-锁紧器，9-支墩。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“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，而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。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

如图1图3所示，一种带反光板的曳引式可调光伏支架，由数根横向檩条102和纵向檩条103通过相应的连接件相连构成光伏组件安装框架，光伏组件101通过螺栓连接安装于该框架上形成光伏组件阵列100，其为现有技术；采用相同的安装方式架设反光板阵列2，即反光板也通过螺栓连接安装于相应的框架上形成反光板阵列2。光伏组件阵列100和反光板阵列2上端长边分别铰接在转轴401上，铰接方式可以采用转套与转轴401转动连接，当然也可以采用合页与转轴401铰接，光伏组件阵列100和反光板阵列2可以围绕转轴401上下自由转动一定角度，光伏组件阵列100和反光板阵列2以立柱3为中心左右设置。

如图3所示，若干根东西向并排的立柱3上的安装有横梁402，立柱3优选的为圆柱，立柱3根以上，当然数量可根据场地条件灵活配置，以便轮系曳引系统6安装，数根立柱3下端固定于混凝土支墩9上，数根立柱3顶端固定安装有横梁402，立柱3与横梁402固定连接构成若干的门型架结构，起到承重的作用，具有较好的强度和刚度，结构简单，转轴401两端固定在横梁402上；当然立柱3也可以为方形的，但其滑动效果不如圆柱管状好，其为本领域的等同技术替换，在本发明的技术范围内。

在立柱3上套装有滑块5，滑块5能够沿立柱3上下滑动，滑块5整体成长块状或圆柱状，沿滑块5轴向中心线开有内滑孔502，内滑孔502的直径应与立柱3外径相配合形成滑动副，可保证滑块5在立柱3上顺畅的滑动，当然立柱3也可以采用方形柱，此时对应的内滑孔502也应该为方形，其为等同替换。

如图1、图2、图4及图5所示，在滑块5外壁上还对称设置有1对支耳503，而在滑块5的顶壁上则设置有挂耳504，光伏组件阵列100下端面铰接有摇杆Ⅰ403，摇杆Ⅰ403另一端则铰接于滑块5的支耳503上，从而形成摇杆滑块机构，即通过滑块5上下运动，摇杆Ⅰ403带动光伏组件阵列100上下摆动，进而实现光伏组件阵列100倾角的调整 。

同理，反光板阵列2下端面铰接有摇杆Ⅱ7，摇杆Ⅱ7另一端也铰接于滑块5的另一个支耳503上，从而形成摇杆滑块机构，即通过滑块5上下运动，摇杆Ⅱ7带动反光板阵列2上下摆动，进而实现反光板阵列2倾角的调整。当然可以通过摇杆Ⅰ403和摇杆Ⅱ7的长度尺寸，实现光伏组件阵列100和反光板阵列2倾角的差异化调整，如当摇杆Ⅰ403和摇杆Ⅱ7尺寸相同时，光伏组件阵列100和反光板阵列2调整倾角的量相同；又如摇杆Ⅰ403长，摇杆Ⅱ7尺寸短，则光伏组件阵列100倾角大，调整的量大，反光板阵列2倾角小，调整的量小；反之亦然。

滑块5上还设置有动滑轮601，动滑轮601通过转轴螺栓杆501转动安装于滑块5上，其位于一个支耳503的正下方，转轴螺栓杆501的螺纹头段与滑块5上的螺纹孔螺纹连接，转轴螺栓杆501的光滑段则用于安装动滑轮601，保证动滑轮601的转动流畅，当然也可以在动滑轮601上加装轴承，轴承内圈则套装于转轴螺栓杆501上，进而将滑动摩擦变为滚动摩擦，保证动滑轮601转动更加流畅，其为本技术的等同替换，为领域中的常用技术手段，在此处就不再过多进行阐述。

如图2所示，轮系曳引系统6包括若干个分别安装于滑块5上的动滑轮601，还包括钢丝绳Ⅰ602，钢丝绳Ⅰ602一端固定，在本实施中钢丝绳Ⅰ602一端固定在横梁402上，另外一端依次绕过数个动滑轮601后，再绕过定滑轮Ⅱ606后连接在手摇器607上。当旋转手摇器607收卷钢丝绳Ⅰ602时，滑块5向上运动，光伏组件阵列100与反光板阵列2向两边张开；而当旋转手摇器607放松钢丝绳Ⅰ602时滑块5在各部件重力作用下向下运动，光伏组件阵列100与反光板阵列2转向立柱3靠拢。

进一步，还包括安装于横梁402上的若干定滑轮Ⅰ603，定滑轮Ⅰ603对应滑块5安装于横梁402上，钢丝绳Ⅱ604一端连接在滑块5的挂耳504上，另外一端则连接有配重块605，钢丝绳Ⅱ604绕过定滑轮Ⅰ603，配重块605的重量按一定的平衡系数设置，在调整滑块5的过程中，配重块605的重力与手摇器607拉力同向，有效降低了调整过程中的荷载，降低劳动强度，保证作业安全性。当然可每一个滑块5对应设置一组定滑轮Ⅰ603、配重块605和钢丝绳Ⅱ604，也可以如图2所示的，在前后两个滑块5上端设置2组即可，其可以根据荷载情况具体配置。

如图1和图6至图7所示，为了保证滑块5更稳固，防止在强风情况下产生异常滑动，本发明还提供了一种快锁型锁紧器8，锁紧器8的内径孔与立柱3外径相同，采用抱箍结构，锁紧螺栓穿过锁紧套的通孔端后与另外一端的螺纹连接后，通过转动收紧或松开，从而实现快速锁紧的功能，均套设与立柱3上，用于对立柱3的夹紧和放松，每次调整前，放松锁紧器8，调整后再锁紧，用于固定滑块5的位置。

实施例2：

如图8和图9所示，本实施例与第一个实施例的不同之处在于摇杆Ⅱ7由右旋支撑杆701、左旋支撑杆702、差动套筒703构成，光伏组件阵列倾角和反光板阵列倾角的调整量往往是不完全相同的，如何实现差异化调整，在此本发明提供采用差动套筒703两端分别为参数相同、旋向相反（左旋和右旋）且具有自锁特性的内螺纹，而两端分别与带相应旋向外螺纹的右旋支撑杆701和左旋支撑杆702连接，右旋支撑杆701和左旋支撑杆702另外一端则分别铰接在反光板阵列2下端面和滑块5的支耳503上；差动套筒703的旋转可实现该支撑杆组件的快速伸长或收缩，进而实现光伏组件阵列和反光板阵列倾角的差异化调整。

即摇杆Ⅱ7是由零件右旋支撑杆701、左旋支撑杆702和差动套筒703组成的部件，当收紧钢丝绳Ⅰ602时，滑块5向上滑动，光伏组件阵列和反光板阵列倾角增大；到位后，通过旋转差动套筒703实现摇杆Ⅱ7长度尺寸的调整，进一步调增或调减反光板阵列的倾角。设置不同旋向的螺纹是采用差动螺纹的原理实现长度尺寸的快速调整。

以上通过具体的和优选的实施例详细地描述了本发明，但本领域技术人员应该明白，本发明并不局限于以上所述实施例，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种带反光板的曳引式可调光伏支架，包括光伏组件阵列（100），其特征在于，还包括若干根并排的立柱（3），光伏组件阵列（100）和反光板阵列（2）上端长边铰接在转轴（401）上，光伏组件阵列（100）和反光板阵列（2）左右设置，立柱（3）上端安装有横梁（402），转轴（401）两端固定在横梁（402）上；还包括滑块（5），在每根立柱（3）上套装有滑块（5），所述滑块（5）沿立柱（3）上下滑动，光伏组件阵列（100）下端面铰接有摇杆Ⅰ（403），所述摇杆Ⅰ（403）另一端则铰接在滑块（5）上，同样在反光板阵列（2）下端面铰接有摇杆Ⅱ（7），所述摇杆Ⅱ（7）另一端也铰接在滑块（5）上；

还包括安装在滑块（5）上的动滑轮（601），钢丝绳Ⅰ（602）一端固定于横梁（402），另外一端分别依次绕过若干个动滑轮（601）后，再绕过定滑轮Ⅱ（606）后连接在手摇器（607）上。

2.根据权利要求1所述的一种带反光板的曳引式可调光伏支架，其特征在于：还包括对应滑块（5）安装于横梁（402）上的若干定滑轮Ⅰ（603），钢丝绳Ⅱ（604）一端连接在滑块（5）上，另外一端则连接有配重块（605），钢丝绳Ⅱ（604）绕过定滑轮Ⅰ（603）。

3.根据权利要求1所述的一种带反光板的曳引式可调光伏支架，其特征在于：所述立柱（3）的横截面为圆形或方形。

4.根据权利要求3所述的一种带反光板的曳引式可调光伏支架，其特征在于：所述滑块（5）沿中心线开有内滑孔（502），所述滑块（5）通过内滑孔（502）套装在立柱（3）上。

5.根据权利要求1所述的一种带反光板的曳引式可调光伏支架，其特征在于：所述滑块（5）外壁上对称设置有1对支耳（503），所述摇杆Ⅰ（403）和摇杆Ⅱ（7）下端铰接在支耳（503）上。

6.根据权利要求5所述的一种带反光板的曳引式可调光伏支架，其特征在于：所述动滑轮（601）通过转轴螺栓杆（501）安装在滑块（5）支耳（503）的正下方。

7.根据权利要求1所述的一种带反光板的曳引式可调光伏支架，其特征在于：所述摇杆Ⅱ（7）包括右旋支撑杆（701）、左旋支撑杆（702）、差动套筒（703），所述差动套筒（703）两端分别为参数相同、旋向相反的内螺纹，分别与带相应旋向外螺纹的右旋支撑杆（701）和左旋支撑杆（702）连接，右旋支撑杆（701）和左旋支撑杆（702）另外一端则分别铰接在反光板阵列（2）下端面和滑块（5）上。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种带反光板的曳引式可调光伏支架，其特征在于：所述立柱（3）东西向并排设立3根以上。

9.根据权利要求8所述的一种带反光板的曳引式可调光伏支架，其特征在于：还包括锁紧器（8），在所述滑块（5）的上下侧设置有锁紧器（8）。

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