CN116160210A - 光伏组件安装方法和光伏组件安装系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种光伏组件安装方法，包括：根据预设条件将现场的支架划分安装区域；使组件安装车行走至与安装区域对应的预设位置；利用组件安装车的机械臂提取光伏组件包中光伏组件、移动至安装区域的安装点，以便紧固单元将光伏组件固定于安装点。上述光伏组件安装方法利用组件安装车的机械臂提取光伏组件并移动至支架的安装点处进行定位，无需人工举升光伏组件，能降低举升难度，更适于装配尺寸和重量均较大的大功率光伏组件，避免消耗过多人力，利于提高安装效率。本发明还公开一种光伏组件安装系统，能执行上述光伏组件安装方法。

Description

光伏组件安装方法和光伏组件安装系统

技术领域

本发明涉及光伏电站中光伏组件装配技术领域，更具体地说，涉及一种光伏组件安装方法，还涉及一种光伏组件安装系统。

背景技术

光伏电站建设时需将光伏组件安装到电站现场的支架上，具体先利用运输车将光伏组件包由工厂运输至电站现场，利用叉车沿支架的延伸方向间隔分发光伏组件包，然后将光伏组件包拆包，再由两名工人将光伏组件逐个搬运至支架下方，并举升至空中，由站在升降作业平台的工人接过光伏组件后移动至支架的待安装点处定位，最后安装压块将光伏组件固定在支架的安装点处。

但是，光伏组件趋向大功率化，尺寸和重量随之增大，安装过程中人工举升至空中难度大，消耗过多人力，安装效率低。

综上所述，如何避免在光伏组件安装过程中人工举升光伏组件，避免消耗过多人力，提高安装效率，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种光伏组件安装方法，其利用组件安装车的机械臂提取光伏组件并移动至支架的待安装点处定位，无需人工举升光伏组件至空中，能降低举升难度，更适于装配尺寸和重量均较大的大功率光伏组件，避免消耗过多人力，利于提高安装效率。本发明还提供一种光伏组件安装系统，能执行上述光伏组件安装方法，适于装配尺寸和重量均较大的大功率光伏组件，避免消耗过多人力，利于提高安装效率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种光伏组件安装方法，包括：

根据预设条件将现场的支架划分安装区域；

使组件安装车行走至与所述安装区域对应的预设位置；

利用组件安装车的机械臂提取光伏组件包中光伏组件、移动至所述安装区域的安装点，以便紧固单元将所述光伏组件固定于所述安装点。

优选的，上述光伏组件安装方法中，所述预设条件包括：所述支架中在所述机械臂的臂展范围内安装点的数量，与所述光伏组件包的光伏组件数量的大小关系。

优选的，上述光伏组件安装方法中，所述根据预设条件将现场的支架划分安装区域，包括：

若所述支架中在所述机械臂的臂展范围内安装点数量A1多于所述光伏组件包的光伏组件数量A2，则划定所述支架中A2个安装点所占区域为安装区域。

优选的，上述光伏组件安装方法中，所述根据预设条件将现场的支架划分安装区域，包括：

若所述支架中在所述机械臂的臂展范围内安装点数量A1少于所述光伏组件包的光伏组件数量A2，则划定所述支架中A1个安装点所占区域为安装区域。

优选的，上述光伏组件安装方法中，所述支架中在机械臂的臂展范围内安装点数量A1，包括：

单排所述支架在所述机械臂的臂展范围内安装点的数量，或者相邻两排支架在所述机械臂的臂展范围内所有安装点的数量。

优选的，上述光伏组件安装方法中，不同所述光伏组件包中光伏组件数量相同，或者

不同所述光伏组件包中光伏组件数量不同，则每个所述安装区域需根据所对应光伏组件包中光伏组件数量进行划分。

优选的，上述光伏组件安装方法中，所述安装区域对应的预设位置与该安装区域的中心轴对正。

优选的，上述光伏组件安装方法中，所述支架划分为多个所述安装区域；每个所述安装区域内所有安装点装完后，所述组件安装车移动至下一个所述安装区域对应的预设位置并对该安装区域内的所有安装点逐个装配所述光伏组件；如此循环，直至所有的所述安装区域装完。

优选的，上述光伏组件安装方法中，所述组件安装车为蜘蛛吊，且所述组件安装车移动至所述预设位置时，其各支腿伸出并调平。

优选的，上述光伏组件安装方法中，所述机械臂的末端安装有吸盘，用于吸取所述光伏组件。

优选的，上述光伏组件安装方法中，所述紧固单元包括压块和固定件。

优选的，上述光伏组件安装方法中，使所述组件安装车行走至所述安装区域对应的预设位置前，需将光伏组件包分发至所述安装区域对应的位置。

一种光伏组件安装系统，包括：

光伏组件；

支架，所述支架用于安装光伏组件；

组件安装车，所述组件安装车的控制器用于执行如上述技术方案中任意一项所述的光伏组件安装方法。

优选的，上述光伏组件安装系统中，所述光伏组件能成包布置于现场的组件排放区域，所述组件排放区域与所述安装区域一一对应，且所述组件排放区域靠近与之对应的所述安装区域。

本发明提供一种光伏组件安装方法，包括：根据预设条件将现场的支架划分安装区域；使组件安装车行走至与安装区域对应的预设位置；利用组件安装车的机械臂提取光伏组件包中光伏组件、移动至安装区域的安装点，以便紧固单元将光伏组件固定于安装点。

上述光伏组件安装方法利用组件安装车的机械臂提取光伏组件并移动至支架的安装点处进行定位，无需人工举升光伏组件，能降低举升难度，更适于装配尺寸和重量均较大的大功率光伏组件，避免消耗过多人力，利于提高安装效率。

同时，本发明提供的光伏组件安装方法先根据预设条件对现场的支架划分安装区域，便于后续步骤中组件安装车每次移动后对尽量大安装区域进行安装，减少组件安装车的移动次数，进而减少组件安装车的支腿调平时间，进一步提升安装效率，缩短光伏电站的建设周期。

另外，上述组件安装车提取光伏组件后直接移动至安装点处进行定位，避免人工搬抬和举升光伏组件，且避免由举升的工人向站立于升降作业平台的工人传递光伏组件，防止光伏组件在人工搬抬、举升和传递过程中因受力不均等发生组件隐裂，利于提高施工质量。

本发明还提供一种光伏组件安装系统，能执行上述光伏组件安装方法，适于装配尺寸和重量均较大的大功率光伏组件，避免消耗过多人力，利于提高安装效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的光伏组件安装方法的流程图；

图2为本发明实施例1提供的组件安装车在电站现场安装光伏组件的示意图；

图3为本发明实施例2提供的组件安装车在电站现场安装光伏组件的示意图；

图4为本发明实施例3提供的组件安装车在电站现场安装光伏组件的示意图；

图5为本发明实施例4提供的组件安装车在电站现场安装光伏组件的示意图；

图6为本发明实施例提供的组件安装车配合升降作业平台安装光伏组件的示意图；

其中，图2-6中：

支架101；光伏组件包102；组件安装车103；升降作业平台104。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种光伏组件安装方法，其利用组件安装车的机械臂提取光伏组件并移动至支架的待安装点处定位，无需人工举升光伏组件至空中，能降低举升难度，更适于装配尺寸和重量均较大的大功率光伏组件，避免消耗过多人力，利于提高安装效率。本发明实施例还公开一种光伏组件安装系统，能执行上述光伏组件安装方法，适于装配尺寸和重量均较大的大功率光伏组件，避免消耗过多人力，利于提高安装效率。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明实施例提供一种光伏组件安装方法，用于光伏电站，电站现场设置支架101来安装光伏组件，支架101一般排列成多排。

上述光伏组件安装方法包括：根据预设条件将现场的支架101划分安装区域；使组件安装车103行走至与安装区域对应的预设位置；利用组件安装车103的机械臂提取光伏组件包102中光伏组件、移动至安装区域的安装点，以便紧固单元将光伏组件固定于安装点。

上述光伏组件安装方法利用组件安装车103的机械臂提取光伏组件并移动至支架101的安装点处进行定位，无需人工举升光伏组件，能降低举升难度，更适于装配尺寸和重量均较大的大功率光伏组件，避免消耗过多人力，利于提高安装效率。

同时，本发明实施例提供的光伏组件安装方法先根据预设条件对现场的支架101划分安装区域，便于后续步骤中组件安装车103每次移动后对尽量大安装区域进行安装，减少组件安装车103的移动次数，进而减少组件安装车103的支腿调平时间，进一步提升安装效率，缩短光伏电站的建设周期。

另外，上述组件安装车103提取光伏组件后直接移动至安装点处进行定位，避免人工搬抬和举升光伏组件，且避免由举升的工人向站立于升降作业平台104的工人传递光伏组件，防止光伏组件在人工搬抬、举升和传递过程中因受力不均等发生组件隐裂，利于提高施工质量。

上述“预设条件”包括支架101中在机械臂的臂展范围内安装点数量A1与光伏组件包102的光伏组件数量A2的大小关系。相应的，上述“根据预设条件将现场的支架划分安装区域”包括：

若支架101中在机械臂的臂展范围内安装点数量A1多于光伏组件包102中光伏组件数量A2，则划定支架101中A2个安装点所占区域为安装区域；

若支架101中在机械臂的臂展范围内安装点数量A1少于光伏组件包102的光伏组件数量A2，则划定支架101中A1个安装点所占区域为安装区域。“光伏组件包102的光伏组件数量A2”是指预计分发到该即将划定的安装区域处的所有光伏组件包102的光伏组件数量之和，上述预设分发的光伏组件包102的包数可设置为1包、2包、3包等，本实施例不做限定。

“机械臂的臂展范围”是指组件安装车103置于光伏电站现场时，机械臂自由活动能到达支架的区域范围。具体的，机械臂的臂展范围最大可达机械臂总臂长的两倍。

支架101中在机械臂的臂展范围内安装点数量A1是指单排支架101在机械臂的臂展范围内安装点的数量，或者相邻两排支架101在机械臂的臂展范围内所有安装点的数量。

具体的，若电站现场相邻两排支架101的距离较远或者组件安装车103的机械臂臂长较短，组件安装车103只能于相邻两排支架101之间靠近其中一排支架101布置，布置后机械臂只能覆盖该组件安装车103所靠近的一排支架101，相应的，“支架101中在机械臂的臂展范围内安装点数量A1”是指单排支架101在机械臂的臂展范围内安装点的数量。

若电站现场相邻两排支架101的距离较近或者组件安装车103的机械臂臂长较长，组件安装车103在相邻两排支架101之间居中布置时，机械臂自由活动能覆盖该相邻两排支架101，相应的，“支架101中在机械臂的臂展范围内安装点数量A1”是指相邻两排支架101在机械臂的臂展范围内所有安装点的数量。在此情况下，组件安装车103每移动一次能对两侧的支架101分别安装光伏组件，能减少组件安装车103的移动次数，节省时间，提高光伏组件的安装效率。

上述光伏组件安装方法中，不同光伏组件包102中光伏组件数量可设置为相同，划分安装区域时根据该数量以及所分发的光伏组件包数进行划分即可。当然，不同光伏组件包102中光伏组件数量还可设置为不同，则划分每个安装区域需根据该安装区域所对应光伏组件包102中光伏组件数量进行划分，本实施例不做具体限定。

优选的，上述光伏组件安装方法中，安装区域对应的预设位置与该安装区域的中心轴对正。上述安装区域的中心轴与该安装区域所处支架排的延伸方向垂直。当然，安装区域所对应的预设位置还可设置为偏离该安装区域的中心轴，仅需确保组件安装车103移动至该预设位置时机械臂能覆盖对应的安装区域即可，本实施例不做限定。

上述光伏组件安装方法中，支架101划分为多个安装区域；每个安装区域内所有安装点装完后，组件安装车103移动至下一个安装区域对应的预设位置并对该安装区域内的所有安装点装配光伏组件；如此循环，直至所有的安装区域装完。

组件安装车103具体可采用蜘蛛吊，相应的，组件安装车103移动至预设位置时，其各支腿伸出并调平。机械臂的末端安装有吸盘，用于吸取光伏组件；吸盘优选设置为与机械臂软连接，方便吸盘调整角度实现吸取光伏组件，并便于光伏组件调整角度实现定位在安装点处。机械臂能自动或者由遥控控制移动至支架102的安装点处，本实施例不做限定。

具体的，上述蜘蛛吊除安装于车体的支腿、机械臂和吸盘外，还包括安装于车体的履带行走底盘、动力系统、液压系统和电控系统。蜘蛛吊通过动力系统驱动履带行走底盘自动行走，其支腿能自动调平(具体由电控系统通过角度传感器监测车体的水平角度，计算各支腿的伸出长度，并通过液压系统调节支腿伸出长度来实现自动调平)、机械臂能自动识别光伏组件(具体由电控系统通过激光雷达或视觉系统识别光伏组件)、自动抓取光伏组件(具体由电控系统控制吸盘吸取光伏组件)、自动移动光伏组件至安装点，自动定位光伏组件到安装点处(具体由电控系统通过激光雷达测量支架的模型并计算组件的位置点，通过视觉系统识别位置点，由机械臂调节光伏组件的位置实现定位)。

上述光伏组件安装方法中，紧固单元包括压块和固定件；上述“紧固单元将光伏组件固定于安装点”可由站立于升降作业平台104的工人或布置于作业平台104的机器人完成，本实施例不做限定。

升降作业平台104包括履带底盘、可升降平台、动力系统、液压系统、控制系统。升降作业平台104具有自主移动至支架101的安装点处，自动调整高度等功能。动力系统、液压系统分别能驱动底盘移动、驱动可升降平台升降，控制系统用于控制可升降平台、动力系统和液压系统。

上述光伏组件安装方法中，使组件安装车103行走至安装区域对应的预设位置前，需将光伏组件包102分发至安装区域对应的位置处，便于后续步骤中利用机械臂提取光伏组件包102的光伏组件。

下面结合附图具体介绍本实施提供的光伏组件安装方法：

实施例1

请参阅图2，每排支架101上所安装的光伏组件亦成排布置，而不同排支架101上所安装的光伏组件排数量设置为不同，相应的，不同排支架101所划分的安装区域尺寸不同。每包光伏组件包102有30块光伏组件，组件安装车103移动至图示位置时伸出支腿调平并固定好之后，组件安装车103伸出机械臂吸取光伏组件包102的光伏组件至安装区域中的各个安装点，每次吸取光伏组件至安装点时，利用压块和固定件将该光伏组件固定在该安装点处。在当前安装区域安装完成后，组件安装车103收起机械臂和支腿，再移动至下一个安装区域对应的预设位置，以对该下一个安装区域进行安装。

实施例2

当每排支架101用于安装一排光伏组件时，划分的安装区域如图3所示。每包光伏组件包102有30块光伏组件，此时一包光伏组件对应30列组件安装点，组件搬运车的机械臂臂展范围短于安装单排30块光伏组件的安装区域，故将支架101中安装15块光伏组件的长度划分为安装区域，则每个安装区域对应1(排)×15(列)个光伏组件。组件安装车103的机械臂的臂展可对应图3中上下两个安装区域，共30个用于安装光伏组件的安装点，故该上下两个安装区域可共用一包光伏组件。组件安装车103移动至图示位置时伸出支腿并固定好，之后机械臂伸出并依次吸取光伏组件包①中光伏组件至安装区域1a中的1至15号安装点位置。当该区域组件安装完成后，组件安装车103的机械臂重复上述动作并将光伏组件包①中剩余的15块光伏组件依次搬运至安装区域1b中16至30号安装点位置，刚好完成整包光伏组件的安装。之后，组件安装车103收起机械臂和支腿，再移动至下一个预设位置，即图中安装区域2对应的预设位置，伸出支腿固定好之后，机械臂重复上述动作，完成区域2a和区域2b中各15块光伏组件安装。如此循环完成全部安装区域的光伏组件安装。此安装过程，组件安装车103每移动一次，可完成一个光伏组件包102对应的安装区域，该安装区域由相邻两排支架101的部分区域组成。

实施例3

当每排支架101用于安装两排光伏组件，划分的安装区域如图4所示。每包光伏组件包102有30块光伏组件，则每个安装区域对应2(排)×15(列)个光伏组件，组件安装车103的机械臂长可对应相邻两排支架101的安装区域。安装时，组件安装车103移动至图示预设位置时，每个预设位置对应两个安装区域(如图中安装区域3a和安装区域3b)，每个预设位置对应分发两个光伏组件包102，组件安装车伸出支腿固定好之后伸出机械臂依次吸取光伏组件包102中光伏组件至安装区域3a中的1至30号安装点处。当安装区域3a的光伏组件安装完成后，组件安装车103按照上述动作将另一个光伏组件包102中的光伏组件依次搬运至安装区域3b中对应的安装点并通过压块进行固定。如此循环完成全部安装区域的光伏组件安装。此安装过程中，组件安装车每移动一次，可完成两个光伏组件包102对应的相邻两排支架101的安装区域的组件安装。

实施例4

当每排支架101安装3排光伏组件时，划分的安装区域如图5所示，每包光伏组件包102有30块光伏组件，则每个安装区域对应3(排)×10(列)个光伏组件，此时组件安装车103的臂长刚好可覆盖30块光伏组件对应的安装点，组件安装车103移动至图示位置时，伸出支腿固定好之后伸出机械臂依次吸取光伏组件包102中光伏组件至安装区域5中的1至30号安装点处。当该安装区域的光伏组件安装完成后，组件安装车103收起支腿和机械臂，再移动至下一个安装区域6对应的预设位置，伸出支腿固定好之后，机械臂重复上述动作，完成安装区域6中光伏组件的安装。此安装过程中，组件安装车103每移动一次，可完成一个光伏组件包102对应的一个安装区域的光伏组件安装。

本发明实施例还提供一种光伏组件安装系统，包括光伏组件、支架101和组件安装车103；支架101用于安装光伏组件；组件安装车103的控制器用于控制执行上述实施例提供的光伏组件安装方法。

上述光伏组件安装系统中，光伏组件能成包布置于现场的组件排放区域，组件排放区域与支架101的安装区域一一对应，且组件排放区域靠近与之对应的安装区域。在组件安装车103位于安装区域对应的预设位置时，其机械臂能达到该安装区域所对应组件排放区域内的光伏组件包102处。

上述支架101在现场排列成多排，安装区域沿每排支架的延伸方向逐个排列，组件排放区域亦是沿每排支架的延伸方向逐个排列。

进一步，安装区域和对应的组件排放区域沿预设方向的尺寸设置为相同，预设方向为安装区域所处支架排的延伸方向。

本实施例提供的光伏组件安装系统能执行上述实施例提供的光伏组件安装方法，适于装配尺寸和重量均较大的大功率光伏组件，避免消耗过多人力，利于提高安装效率。当然，本实施例提供的光伏组件安装系统还具有上述实施例提供的有关光伏组件安装方法的其他效果，在此不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (14)

1.一种光伏组件安装方法，其特征在于，包括：

根据预设条件将现场的支架划分安装区域；

使组件安装车行走至与所述安装区域对应的预设位置；

利用组件安装车的机械臂提取光伏组件包中光伏组件、移动至所述安装区域的安装点，以便紧固单元将所述光伏组件固定于所述安装点。

2.根据权利要求1所述的光伏组件安装方法，其特征在于，所述预设条件包括：

所述支架中在所述机械臂的臂展范围内安装点的数量，与所述光伏组件包的光伏组件数量的大小关系。

3.根据权利要求2所述的光伏组件安装方法，其特征在于，所述根据预设条件将现场的支架划分安装区域，包括：

若所述支架中在所述机械臂的臂展范围内安装点数量A1多于所述光伏组件包的光伏组件数量A2，则划定所述支架中A2个安装点所占区域为安装区域。

4.根据权利要求2所述的光伏组件安装方法，其特征在于，所述根据预设条件将现场的支架划分安装区域，包括：

若所述支架中在所述机械臂的臂展范围内安装点数量A1少于所述光伏组件包的光伏组件数量A2，则划定所述支架中A1个安装点所占区域为安装区域。

5.根据权利要求3或4所述的光伏组件安装方法，其特征在于，所述支架中在机械臂的臂展范围内安装点数量A1，包括：

单排所述支架在所述机械臂的臂展范围内安装点的数量，或者相邻两排支架在所述机械臂的臂展范围内所有安装点的数量。

6.根据权利要求3或4所述的光伏组件安装方法，其特征在于，不同所述光伏组件包中光伏组件数量相同，或者

不同所述光伏组件包中光伏组件数量不同，则每个所述安装区域需根据所对应光伏组件包中光伏组件数量进行划分。

7.根据权利要求1所述的光伏组件安装方法，其特征在于，所述安装区域对应的预设位置与该安装区域的中心轴对正。

8.根据权利要求1所述的光伏组件安装方法，其特征在于，所述支架划分为多个所述安装区域；每个所述安装区域内所有安装点装完后，所述组件安装车移动至下一个所述安装区域对应的预设位置，并对该安装区域内的所有安装点装配所述光伏组件；如此循环，直至所有的所述安装区域装完。

9.根据权利要求1所述的光伏组件安装方法，其特征在于，所述组件安装车为蜘蛛吊，且所述组件安装车移动至所述预设位置时，其各支腿伸出并调平。

10.根据权利要求1所述的光伏组件安装方法，其特征在于，所述机械臂的末端安装有吸盘，用于吸取所述光伏组件。

11.根据权利要求1所述的光伏组件安装方法，其特征在于，所述紧固单元包括压块和固定件。

12.根据权利要求1所述的光伏组件安装方法，其特征在于，使所述组件安装车行走至所述安装区域对应的预设位置前，需将光伏组件包分发至所述安装区域对应的位置。

13.一种光伏组件安装系统，其特征在于，包括：

光伏组件；

支架，所述支架用于安装光伏组件；

组件安装车，所述组件安装车的控制器用于执行如权利要求1-11任意一项所述的光伏组件安装方法。

14.根据权利要求13所述的光伏组件安装系统，其特征在于，所述光伏组件能成包布置于现场的组件排放区域，所述组件排放区域与所述安装区域一一对应，且所述组件排放区域靠近与之对应的所述安装区域。

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