CN114938186A - 一种用于光伏系统的调节支架及应用该支架的光伏系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及光伏系统控制器的技术领域，尤其涉及一种用于光伏系统的调节支架及应用该支架的光伏系统，包括至少一个立柱、驱动臂、驱动装置、主轴和绳索，立柱上端安装有转动轴承座，且其与主轴转动连接，至少一个立柱的下端安装驱动装置，驱动臂固定在主轴上并位于驱动装置上方，驱动臂驱动主轴旋转，绳索中部固定缠绕在驱动装置上，且其两端分别与驱动臂的两端铰接并驱动或限制驱动臂转动，驱动装置带动绳索两端做收放运动，以使得驱动臂绕着水平面转动，驱动装置与立柱之间安装有双向止动装置，双向止动装置用于锁止驱动装置，至少一个所述立柱与主轴之间安装有用于限制或调节主轴旋转的限位装置，实现支架角度无极调节，实现操作简单。

Description

一种用于光伏系统的调节支架及应用该支架的光伏系统

技术领域

本申请涉及光伏系统控制器的技术领域，尤其涉及一种用于光伏系统的调节支架及应用该支架的光伏系统。

背景技术

太阳能光伏发电技术作为绿色可再生能源已被广泛采用，其中最为重要组成部件就是太阳能光伏板，其主要固定于支架上方，用以接收太阳能，并将接收的太阳能转化为热能或电能等，因而如何提高太阳能光伏板的日射量成为提高太阳能光伏板发电量的主要课题，太阳能光伏板日射量主要取决于太阳能光伏板安装角度，其主要包括太阳能光伏板的方位角以及倾斜角调整。

现有的太阳能光伏板都需要一个用以固定的支架，在调节太阳能光伏板的朝向是只能将固定架整体更换，极个别可以调节的固定架调节方式过于繁琐、操作不便。

传统固定可调支架，调节安装角度时需要将固定螺栓拆开，调节到目标安装角度后再将拆开的螺栓螺母安装到固定位置，调节时间长；一般传统固定可调支架采用剪式千斤顶结构的，丝杆常年暴露在户外容易受腐蚀生锈及容易积满灰尘导致无法正常转动；或者传统固定可调支架采用推杆结构的，推杆成本高，推杆同步需通过系杆连接对土建基础误差要求较高。

发明内容

为了便于简易快速的调节，实现支架角度无极调节，实现操作简单，安全可靠，节约人力，成本低，本申请提供一种用于光伏系统的调节支架及应用该支架的光伏系统。采用如下的技术方案：

一种用于光伏系统的调节支架，包括至少一个立柱、驱动臂、驱动装置、主轴和绳索，所述立柱上端安装有转动轴承座，且其与主轴转动连接；

至少一个所述立柱的下端安装驱动装置，所述驱动臂固定在主轴上并位于驱动装置上方，所述驱动臂驱动主轴旋转；

所述绳索中部固定缠绕在驱动装置上，且其两端分别与驱动臂的两端铰接并驱动或限制驱动臂转动；

所述驱动装置带动绳索两端做收放运动，以使得驱动臂绕着水平面转动；

所述驱动装置与立柱之间安装有双向止动装置，所述双向止动装置用于锁止驱动装置；

至少一个所述立柱与主轴之间安装有用于限制或调节主轴旋转的限位装置。

可选的，所述驱动装置包括贯穿安装在所述立柱上的传动轴和分别固定在传动轴两端的绳索卷筒和转动盘；

所述绳索中部固定缠绕在绳索卷筒上，所述转动盘通过传动轴带动绳索卷筒转动，同时带动绳索两端做收放运动。

可选的，所述双向止动装置包括贯穿固定在传动轴上的双向卡盘和固定在立柱上的双向挡块；

所述双向挡块与双向卡盘配合卡住传动轴，以使得转动盘相对立柱锁止固定。

可选的，所述双向卡盘沿圆周均匀设有第一卡齿和第二卡齿，且二者反向设置；

所述双向挡块与第一卡齿和第二卡齿限位配合设有第一挡块和第二挡块；

所述第一挡块卡住第一卡齿，以使得转动盘顺时针锁止；

所述第二挡块卡住第二卡齿，以使得转动盘逆时针锁止。

可选的，所述双向挡块包括用于安装第一挡块和第二挡块的固定座及锁定螺钉，所述第一挡块和第二挡块与固定座之间分别设有弹簧；

所述第一挡块和第二挡块分别通过锁定螺钉锁止固定在固定座上。

可选的，所述传动轴与绳索卷筒通过齿轮啮合传动。

可选的，所述限位装置包括调节螺栓及固定在主轴上的摆臂和固定在立柱上端的调节盘；

所述摆臂远离主轴的一端通过调节螺栓与调节盘配合固定，并可相对调节盘沿圆周转动。

可选的，所述调节盘上沿周向均匀设有相互连通的卡槽和滑槽，所述摆臂相对调节盘的一端与卡槽和滑槽配合设有固定孔和调节孔，且二者相互连通形成条形孔；

当调节螺栓位于固定孔时，通过螺母与卡槽锁紧，以使得摆臂与调节盘锁止固定；

当调节螺栓位于调节孔时，螺栓与滑槽滑动配合，以使得摆臂相对调节盘沿滑槽方向转动。

可选的，所述调节螺栓为台阶法兰面螺栓，所述条形孔的宽度小于固定孔和调节孔的直径；

所述调节螺栓的小径与条形孔滑动配合；

所述调节螺栓的大径与固定孔或调节孔配合用于限制或让位摆臂的转动。

一种应用上述所述的调节支架的光伏系统，包括多个用于安装光伏系统本体的支撑架，多个所述支撑架均匀固定在主轴上并随主轴转动，以使得光伏系统本体绕着水平面转动。

综上所述，本申请包括以下有益效果：

1.本申请可调支架采用绳索与驱动装置调节支架安装角度，仅需要一个人转动驱动装置实现角度无级调节，驱动装置采用齿轮啮合传动，调节过程无级调节且平稳高效，调节方法简单可靠，现有推杆固定可调方案由于推杆的行程限制，推杆的安装位置较高，而本申请驱动装置设置在立柱下端靠近底部，高度较低方便调节操作。

2.驱动装置配有双向止动装置，采用双向卡盘与双向挡块配合固定，调节时仅需松开固定座上的锁定螺钉，调整其中一个挡块(根据实际角度调节方向确定)用紧定螺栓固定于离合位置，另一个挡块处于配合状态，调节过程若出现驱动装置意外逆转，挡块能够自动卡住驱动装置卡盘，防止发生意外导致太阳能组件受损。

3.本申请太阳能固定立柱采用摆臂和调节盘作为太阳能角度调节的限位装置，角度调节范围大，在0－60°内可调，能够根据季节进行调节至光照最佳角度，从而获取光伏组件年平均最大辐照量，采用卡槽设计配合，调节时仅需松开台阶法兰面螺栓，把它移到调节位置，待支架调到目标安装角度后，再将它移到固定位置并锁紧，避免螺栓反复拆装，提高调节效率。

4.驱动装置配置的双向止动装置，仅需调节锁定螺钉将两个挡块处于配合状态，即可快速固定驱动装置，摆臂与调节盘的固定螺栓也不需要拆开，避免重复拆装螺栓，以及避免螺栓、螺母、垫片等零件丢失，具有调节方便快速，安全可靠，节约人力，成本低等优点

附图说明

图1是本实施例的可调支架的整体结构示意图；

图2是本实施例的驱动装置的结构分解示意图；

图3是本实施例的双向止动装置的结构示意图；

图4是本实施例的双向挡块的结构分解示意图；

图5是本实施例的太阳能的总体示意图；

图6是本实施例的太阳能的结构示意图；

图7是本实施例的固定立柱的结构示意图；

图8是本实施例的限位装置的结构示意图。

附图标记说明：

1、光伏系统本体；11、主轴；12、转动轴承座；13、檩条；14、斜支撑；2、驱动立柱；21、双向挡块；22、第一挡块；23、第二挡块；24、固定座；25、锁定螺钉；26、弹簧；27、安装座；3、固定立柱；31、调节盘；32、卡槽；33、滑槽；4、驱动臂；5、绳索；51、绳卡；6、传动轴；61、齿轮；62、双向卡盘；63、第一卡齿；64、第二卡齿；7、绳索卷筒；71、内齿；8、转动盘；81、手柄；9、摆臂；91、固定孔；92、调节孔；10、调节螺栓。

具体实施方式

以下结合附图1－8对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种用于光伏系统的调节支架及应用该支架的光伏系统，如图1所示，调节支架包括驱动立柱2、驱动臂4、驱动装置、主轴11和绳索5，驱动立柱2上端安装有转动轴承座12，转动轴承座12与主轴11转动连接，驱动臂4固定在主轴11上并位于驱动立柱2的一侧，驱动臂4与驱动装置通过绳索5连接，驱动装置通过绳索5带动驱动臂4转动，从而驱动主轴11转动。

驱动立柱2上设有安装座27，驱动装置安装在驱动立柱2安装座27内，驱动装置由依次安装的转动盘8、双向卡盘62、传动轴6、绳索卷筒7等主要零部件组成，传动轴6通过轴承转动安装在驱动立柱2安装座27内且贯穿安装座27，其两端分别与绳索卷筒7和转动盘8固定连接，转动驱动装置的转动盘8带动传动轴6转动，从而带动绳索卷筒7转动，结构可采用人工转动，也可配专用电动转动工具进行转动，调节转动方便。

如图2所示，传动轴6与转动盘8连接的一端为矩形结构，与转动盘8中心矩形孔配合卡位固定，采用法兰面螺栓固定住，本实施例优选的，转动盘8圆周边通过螺旋固定有手柄81，转动时可以采用人工手动握住手柄81进行转动，调节转动方便，省时省力。

传动轴6与绳索卷筒7连接的一端设有齿轮61，绳索卷筒7卷内径沿圆周均匀设有内齿71，传动轴6与绳索卷筒7通过齿轮啮合传动，调节转动过程无级调节且平稳高效，绳索5中部固定缠绕在绳索卷筒7上，绳索5中部和两端均设有绳卡51，其中部通过绳卡51固定在绳索卷筒7上，两端分别沿着绳索卷筒7绕若干圈后连接到驱动臂4上分别与驱动臂4的两端通过绳卡51铰接，并用绳卡51固定牢固，通过绳索5两端拉紧进行限位配合，使驱动臂4与绳索5形成一个受拉框架，从而驱动或限制驱动臂4转动。

本实施例优选的，绳索5采用钢丝绳。

本实施例通过转动驱动装置的转动盘8，在通过传动轴6齿轮61与绳索卷筒7上的内齿轮71啮合，带动绳索卷筒7转动，绳索卷筒7转动会带动绳索5进行缠绕，同时带动绳索5两端做收放运动，一端进行缠绕收紧，另一端就会放松，通过绳索5两端进行拉紧与放松的配合，由于收放的距离是一致的，绳索5的两端与驱动臂4的两端始终处于拉紧状态，所以可以使得驱动臂4绕着水平面上下摆动，从而驱动主轴11转动。

如图3所示，驱动装置的转动盘8与驱动立柱2之间安装有双向止动装置，双向止动装置用于锁止固定转动盘8，双向止动装置包括双向卡盘62和双向挡块21，双向卡盘62安装在传动轴6上并位于转动盘8与驱动立柱2之间，双向挡块21安装在驱动立柱2上，且位于双向卡盘62正上方，双向挡块21的挡块与双向卡盘62卡齿配合，达到固定传动轴6的作用，从而固定转动盘8。

双向卡盘62沿圆周均匀设有第一卡齿63和第二卡齿64，第一卡齿63和第二卡齿64分左右设置且二者卡齿反向设置，如图4所示，双向挡块21设有固定座24、弹簧26及与第一卡齿63和第二卡齿64限位配合的第一挡块22和第二挡块23，第一挡块22和第二挡块23通过弹簧26安装在固定座24内，并可在固定座24内沿竖直方向上下运动，第一挡块22和第二挡块23分别通过锁定螺钉25锁止固定在固定座24上，防止挡块向上移动过大导致脱开双向卡盘62。

在不需要调节时，通过松开固定座24上的两个锁定螺钉25，挡块在弹簧26及自重作用与双向卡盘62配合，第一挡块22卡住第一卡齿63，以使得转动盘8顺时针锁止，第二挡块23卡住第二卡齿64，以使得转动盘8逆时针锁止，在锁紧锁定螺钉25，两枚锁定螺钉25处于锁入状态，且都位于两个挡块上方，此时转动盘8相对驱动立柱2锁止固定。

支架在需要进行角度调节时，仅需松开固定座24上的一个锁定螺钉25，调整其中一个挡块，然后用锁定螺钉25固定使挡块与卡齿处于离合位置，另一个挡块处于卡住配合状态可以在调节过程中防止驱动装置意外逆转，完成角度调节后，仅需调节锁定螺钉25将两个挡块处于卡住配合状态，即可快速固定驱动装置的转动盘8，可根据实际角度调节方向确定，选择顺时针或逆时针进行转动盘8的转动。

如图5－6所示，本实施例优选的，该支架应用在光伏系统上，包括光伏系统本体1和多个用于安装光伏系统本体的支撑架，支撑架包括檩条13与斜支撑14，檩条13与斜支撑14形成三角架并固定在主轴11上，调节支架设置有至少一个固定立柱3，驱动立柱2和固定立柱3上端分别安装有转动轴承座12，主轴11通过转动轴承座12转动铰接在驱动立柱2和固定立柱3的上端，并相对立柱绕着水平面转动，驱动立柱2安装位置可根据阵列大小设置，可设置在阵列中部或边缘，本实施例以驱动立柱2设置在阵列边缘为例。

驱动装置安装在驱动立柱2上，驱动臂4位于驱动立柱2上端且固定在主轴11两侧，驱动臂4驱动或限制主轴11转动，本实施例的光伏系统在进行角度调节时，首先根据实际角度调节方向确定松开固定座24上的锁定螺钉25，使挡块与卡齿处于离合位置，此时转动盘8可相对驱动立柱2顺着一个方向进行转动，带动绳索卷筒7转动，绳索卷筒7转动会带动绳索5进行缠绕，同时带动绳索5两端做收放运动，驱动臂4带动主轴11转动，光伏系统本体1绕着水平面进行上或者下的摆动进行角度调节，从而进行太阳能光伏板的朝向调节，在完成角度调节后，太阳能光伏板达到合适的朝向后，在进行调节锁定螺钉25将两个挡块处于配合状态，快速固定转动盘8，从而固定住驱动臂4，使主轴11处于固定状态，固定太阳能光伏板的朝向。

如图7所示，本实施例优选的，在固定立柱3上设有用于调节角度限位的限位装置，使安装角度调节范围在0－60°可调，限位装置固定在主轴11上的摆臂9和固定在固定立柱3上的调节盘31，摆臂9相对主轴11的一端通过调节螺栓10与调节盘31配合固定，并可相对调节盘31沿圆周转动。

本实施例优选的，调节螺栓10为台阶法兰面螺栓。

如图8所示，调节盘31上沿周向均匀设有相互连通的卡槽32和滑槽33，摆臂9相对主轴11的一端与卡槽32和滑槽33配合设有固定孔91和调节孔92，且二者相互连通形成一个条形孔，该条形孔两头的固定孔91和调节孔92大并且与台阶法兰面螺栓大径适配，该条形孔中间小并且与台阶法兰面螺栓小径适配。

摆臂9一端安装在旋转主轴11上，另一端安装在调节盘31卡槽32上，太阳能在进行角度调节时，仅需松开台阶法兰面调节螺栓10和法兰面螺母，让台阶法兰面调节螺栓10小径在摆臂条形孔内移动，将台阶法兰面调节螺栓10从安装固定位置移动到调节位置，支架处于调节状态，且调节螺栓10位于调节孔92时，台阶法兰面螺栓10处在调节盘31滑槽33位置可以自由沿滑槽33方向转动，完成调节后，需将台阶法兰面调节螺栓10移动到固定位置，使调节螺栓10位于固定孔91，且对应调节盘31相应固定卡槽32，锁紧台阶法兰面调节螺栓10完成旋转主轴11固定，在进行角度限位调节后，可通过摆臂9与调节盘31进行固定立柱3与旋转主轴11的相对固定，进一步稳定太阳能光伏板的朝向。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于光伏系统的调节支架，其特征在于：包括至少一个立柱、驱动臂、驱动装置、主轴和绳索，所述立柱上端安装有转动轴承座，且其与主轴转动连接；

至少一个所述立柱的下端安装驱动装置，所述驱动臂固定在主轴上并位于驱动装置上方，所述驱动臂驱动主轴旋转；

所述绳索中部固定缠绕在驱动装置上，且其两端分别与驱动臂的两端铰接并驱动或限制驱动臂转动；

所述驱动装置带动绳索两端做收放运动，以使得驱动臂绕着水平面转动；

所述驱动装置与立柱之间安装有双向止动装置，所述双向止动装置用于锁止驱动装置；

至少一个所述立柱与主轴之间安装有用于限制或调节主轴旋转的限位装置。

2.根据权利要求1所述的一种用于光伏系统的调节支架，其特征在于：所述驱动装置包括贯穿安装在所述立柱上的传动轴和分别固定在传动轴两端的绳索卷筒和转动盘；

所述绳索中部固定缠绕在绳索卷筒上，所述转动盘通过传动轴带动绳索卷筒转动，同时带动绳索两端做收放运动。

3.根据权利要求2所述的一种用于光伏系统的调节支架，其特征在于：所述双向止动装置包括贯穿固定在传动轴上的双向卡盘和固定在立柱上的双向挡块；

所述双向挡块与双向卡盘配合卡住传动轴，以使得转动盘相对立柱锁止固定。

4.根据权利要求3所述的一种用于光伏系统的调节支架，其特征在于：所述双向卡盘沿圆周均匀设有第一卡齿和第二卡齿，且二者反向设置；

所述双向挡块与第一卡齿和第二卡齿限位配合设有第一挡块和第二挡块；

所述第一挡块卡住第一卡齿，以使得转动盘顺时针锁止；

所述第二挡块卡住第二卡齿，以使得转动盘逆时针锁止。

5.根据权利要求4所述的一种用于光伏系统的调节支架，其特征在于：所述双向挡块包括用于安装第一挡块和第二挡块的固定座及锁定螺钉，所述第一挡块和第二挡块与固定座之间分别设有弹簧；

所述第一挡块和第二挡块分别通过锁定螺钉锁止固定在固定座上。

6.根据权利要求2所述的一种用于光伏系统的调节支架，其特征在于：所述传动轴与绳索卷筒通过齿轮啮合传动。

7.根据权利要求1所述的一种用于光伏系统的调节支架，其特征在于：所述限位装置包括调节螺栓及固定在主轴上的摆臂和固定在立柱上端的调节盘；

所述摆臂远离主轴的一端通过调节螺栓与调节盘配合固定，并可相对调节盘沿圆周转动。

8.根据权利要求7所述的一种用于光伏系统的调节支架，其特征在于：所述调节盘上沿周向均匀设有相互连通的卡槽和滑槽，所述摆臂相对调节盘的一端与卡槽和滑槽配合设有固定孔和调节孔，且二者相互连通形成条形孔；

当调节螺栓位于固定孔时，通过螺母与卡槽锁紧，以使得摆臂与调节盘锁止固定；

当调节螺栓位于调节孔时，螺栓与滑槽滑动配合，以使得摆臂相对调节盘沿滑槽方向转动。

9.根据权利要求8所述的一种用于光伏系统的调节支架，其特征在于：所述调节螺栓为台阶法兰面螺栓，所述条形孔的宽度小于固定孔和调节孔的直径；

所述调节螺栓的小径与条形孔滑动配合；

所述调节螺栓的大径与固定孔或调节孔配合用于限制或让位摆臂的转动。

10.一种应用权利要求1－9中任一项权利要求所述的一种用于光伏系统的调节支架的光伏系统，其特征在于：包括多个用于安装光伏系统本体的支撑架，多个所述支撑架均匀固定在主轴上并随主轴转动，以使得光伏系统本体绕着水平面转动。

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