CN116365965A - 一种柔性光伏支架 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光伏支架技术领域,具体公开了一种柔性光伏支架,包括:支撑结构,数量至少为两个,沿第一方向间隔设置,所述支撑结构一端锚固于地基基础,所述支撑结构另一端固定连接有横梁;调整装置,可转动的安装于所述横梁两侧;支承索,平行设置于相邻所述支撑结构之间,且所述支承索至少一端连接于所述调整装置,若干光伏组件设置于所述支承索上方;承重索,两端固定连接于相邻所述支撑结构之间;撑杆结构,两端固定连接于所述支承索与所述承重索之间;抗风装置,沿第一方向对称铰接于所述光伏组件两侧。本发明通过拉紧支承索减小光伏组件的晃动幅度,同时还可根据光照角度调整光伏组件倾斜角,提升了支架的抗风能力和结构稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及光伏支架技术领域,特别涉及一种柔性光伏支架。
背景技术
随着我国光伏发电技术的迅速发展,符合电站建设标准的地形也逐渐趋于饱和,很多地势条件较差的山坡、滩涂等场地受限于传统的固定光伏支架而未被充分利用,自2021年以来,柔性光伏支架开始逐渐出现在大众视野当中,柔性光伏支架鉴于其结构的独特性,跨越能力大、材料使用少、经济性好,应用场景非常广泛,类似于污水处理厂、农光互补、渔光互补、山地光伏、以及停车场光伏等均可普遍适用,在国家大力倡导渔光互补、农光互补的前提下,柔性光伏支架具有广阔的发展前景。
然而,由于柔性光伏支架使用预应力钢绞线直接支撑光伏组件,容易在风荷载作用下发生持续风致抖振,光伏组件及拉索容易在强风荷载作用下发生变形隐裂或破坏。
发明内容
本发明为解决现有技术的上述缺陷,提供了一种柔性光伏支架,通过在柔性光伏支架上安装调整装置和抗风装置,提高了结构稳定性,解决了现有技术光伏组件容易在风荷载作用下发生变形隐裂的问题。
为达到上述目的,本发明提供了一种柔性光伏支架,包括:
支撑结构,数量至少为两个,沿第一方向间隔设置,所述支撑结构一端锚固于地基基础,所述支撑结构另一端固定连接有横梁;
调整装置,可转动的安装于所述横梁两侧;
支承索,平行设置于相邻所述支撑结构之间,且所述支承索至少一端连接于所述调整装置,若干光伏组件设置于所述支承索上方;
承重索,两端固定连接于相邻所述支撑结构之间;
撑杆结构,两端固定连接于所述支承索与所述承重索之间;
抗风装置,沿第一方向对称铰接于所述光伏组件两侧。
进一步的,所述调整装置包括:
第一连接盘,固定连接于所述横梁顶部;
第二连接盘,固定连接于所述横梁底部;
旋转轴,可转动的设置于所述第一连接盘与所述第二连接盘之间;
固定孔,开设于所述旋转轴中部,所述支承索通过所述固定孔连接于所述旋转轴;
光照传感器,安装于所述第一连接盘;
电机,设置于所述旋转轴内部,所述电机驱动所述旋转轴旋转。
进一步的,所述抗风装置包括:
挡板,铰接于所述光伏组件一侧,所述挡板横截面为矩形,且所述挡板开设有第一通风孔;
破风板,固定连接于所述挡板,所述破风板横截面为三角形,且所述破风板开设有第二通风孔。
进一步的,两对称的所述抗风装置之间设有若干反拱结构,所述反拱结构的拱顶位于所述光伏组件底部。
进一步的,所述撑杆结构包括若干一端连接于所述支承索的撑杆,且若干所述撑杆另一端连接于所述承重索上的同一点。
进一步的,所述支撑结构包括:
支撑支座,设置于所述支撑结构两端;
支撑杆,依次间隔设置于所述支撑支座之间,所述支撑杆一端锚固于地基基础,另一端固定连接有第一横梁。
进一步的,所述支撑支座包括:
支座杆,一端锚固于地基基础,另一端固定连接有第二横梁;
斜拉杆,一端锚固于地基基础,另一端固定连接于所述第二横梁。
可选的,所述支承索一端连接于所述调整装置,另一端固定连接于所述第一横梁。
可选的,所述支承索两端均连接于所述调整装置。
优选的,所述支承索表面设有螺纹。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
本发明通过控制调整装置拉紧支承索,减小支承索的垂度,同时设置于光伏组件两侧的抗风装置可改善气流的流动状态,使气流流动平顺,显著提高了柔性光伏支架的抗风能力和稳定性,且可在无风或微风天气需要调整光伏组件倾斜角时,根据太阳光照射角度控制调整装置放松支承索,以此实现调整光伏组件倾斜角的技术效果,提高光伏组件发电效率。
附图说明
附图仅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为本发明柔性光伏支架的一种实施例的结构示意图;
图2为本发明柔性光伏支架的俯视图;
图3为本发明的一种实施例调整装置的具体结构示意图;
图4为本发明的一种实施例横梁与调整装置的连接示意图;
图5为本发明的一种实施例光伏组件与抗风装置的连接示意图。
图中:11、支座杆;12、支撑杆;13、第一横梁;14、第二横梁;15、斜拉杆;16、斜撑;2、调整装置;21、第一连接盘;22、第二连接盘;23、旋转轴;24、固定孔;25、光照传感器;26、电机;3、支承索;4、光伏组件;5、承重索;6、撑杆结构;7、抗风装置;71、挡板;72、破风板;73、铰链;8、反拱结构。
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。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“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申请和简化描述,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申请的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“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,或一体地连接;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申请中的具体含义。
根据本申请实施例的一种柔性光伏支架,如图1-图2所示,包括:支撑结构,数量至少为两个,沿第一方向间隔设置,所述支撑结构一端锚固于地基基础,所述支撑结构另一端固定连接有横梁;调整装置2,安装于所述横梁两侧;支承索3,平行设置于相邻所述支撑结构之间,且所述支承索3至少一端连接于所述调整装置2,若干光伏组件4设置于所述支承索3上方;承重索5,两端固定连接于相邻所述支撑结构之间;撑杆结构6,两端固定连接于所述支承索3与所述承重索5之间;抗风装置7,沿第一方向对称铰接于所述光伏组件4两侧。本实施例中,沿东西方向依次设有四个支撑结构,每两个支撑结构之间设有一对相互平行的支承索3及一根设于横梁中部的承重索5。在强风天气下,支承索3处于拉紧状态,使支承索3预应力增大,结构稳定性增强,且沿东西方向铰接于光伏组件4两侧的抗风装置7可最大程度的抵挡风荷载对光伏组件4的作用力,避免了光伏组件4在强风荷载下的风致抖振;当遇到无风或微风天气时,可通过转动横梁一侧的调整装置2,使一侧的支承索3松弛,支承索3上的光伏组件4便可根据两边支承索3的松紧调整倾斜角,以保证最大发电功率。
本申请的一种实施例中,如图3-图4所示,所述调整装置2包括:第一连接盘21,固定连接于所述横梁顶部;第二连接盘22,固定连接于所述横梁底部;旋转轴23,可转动的设置于所述第一连接盘21与所述第二连接盘22之间;固定孔24,开设于所述旋转轴23中部,所述支承索3通过所述固定孔24连接于所述旋转轴23;光照传感器25,安装于所述第一连接盘21;电机26,设置于所述旋转轴23内部,所述电机26驱动所述旋转轴23旋转。本实施例中,调整装置2安装于支撑结构的横梁两侧,且与两根支承索3对应设置,调整装置2可通过光照传感器25检测太阳辐射强度,从而判断太阳光线入射角度,当两个调整装置2检测到的太阳辐射强度差距过大时,则控制检测到辐射强度小的一侧启动电机26,驱动旋转轴23转动放松支承索3,使光伏组件4倾斜角与太阳光线入射角相一致,保证光伏组件4最大发电功率。
本申请的一种实施例中,如图5所示,所述抗风装置7包括:挡板71,铰接于所述光伏组件4一侧,所述挡板71横截面为矩形,且所述挡板71开设有第一通风孔;破风板72,固定连接于所述挡板71,所述破风板72横截面为三角形,且所述破风板72开设有第二通风孔。本实施例中,挡板71与光伏组件4通过铰链73铰接,即使光伏组件4改变倾斜角,挡板71也能始终与地面保持垂直,确保破风板72发挥最大作用。本实施例中的挡板71与破风板72均开设有通风孔,使光伏组件4两侧的气流不被阻挡,减轻轴向压力,并且通过将破风板72横截面设置为矩形,使抗风装置7更好地改善气流流动状态,防止光伏组件4风致抖振的发生,同时抗风装置7还可增加光伏支架的重量,提升整体结构的稳定性。
本申请的一种实施例中,如图5所示,两对称的所述抗风装置7之间设有若干反拱结构8,所述反拱结构8的拱顶位于所述光伏组件4底部。本实施例中,每个光伏组件4下均设有反拱结构8,且反拱结构8拱顶位于光伏组件4底部中心位置,使光伏组件4受力均匀,进一步提升结构稳定性。
本申请的一种实施例中,如图1-图5所示,所述撑杆结构6包括若干一端连接于所述支承索3的撑杆,且若干所述撑杆另一端连接于所述承重索5上的同一点。本实施例中,撑杆结构6为四根,且所述撑杆一端均设置于两相邻的光伏组件4间隔位置,另一端集中于承重索5一点,整体呈倒四角锥型,与承重索5组成了稳定的几何结构,增强光伏支架的抗风能力。
本申请的一种实施例中,如图1-图5所示,所述支撑结构包括:支撑支座,设置于所述支撑结构两端;支撑杆12,依次间隔设置于所述支撑支座之间,所述支撑杆12一端锚固于地基基础,另一端固定连接有第一横梁13。本实施例中,两支撑支座分别位于两端,两支撑杆12立于支撑支座中部,四个支撑结构均通过上部设置的横梁及调整装置2与支承索3连接,三根承重索5则依次设置于四个支撑结构上部的横梁上,支撑杆12与第一横梁13之间设有斜撑16,使横梁所受的力更加均匀的传递到支撑杆12上,支撑杆12的高度高于支撑支座,且两支撑杆12之间的跨度大于支撑支座与支撑杆12之间的跨度,本实施例中的支撑结构跨度大、悬挑高,可灵活适应各种地形。
本申请的一种实施例中,如图1-图5所示,所述支撑支座包括:支座杆11,一端锚固于地基基础,另一端固定连接有第二横梁14;斜拉杆15,一端锚固于地基基础,另一端固定连接于所述第二横梁14。本申请的实施例中,支撑支座包括两根平行设置的支座杆11及斜拉杆15,支座杆11一端及斜拉杆15一端集中于第二横梁14一侧。通过斜拉杆15的设置使支座杆11与斜拉杆15组成稳定的三角结构,使支撑支座更加稳定。
本申请的一种实施例中,如图1-图5所示,所述支承索3一端连接于所述调整装置2,另一端固定连接于所述第一横梁13。本实施例中,位于支撑支座与支撑柱之间的的支承索3一端连接于第二横梁14上的调整装置2,另一端连接于第一横梁13,通过设置于第一横梁13的调整装置2使支承索3拉紧或放松。
本申请的一种实施例中,如图1-图5所示,所述支承索3两端均连接于所述调整装置2。本实施例中,位于两支撑柱之间的支承索3的两端均与调整装置2连接,由于两支撑柱之间跨度大,设置于其间的支承索3长度也相应增长,拉紧支承索3的调整装置2所需功率也随之增大,通过在支承索3两侧均连接调整装置2,使两调整装置2共同作用于同一支承索3,减轻了调整装置2中电机26的负荷,使结构运行更加稳定。
本申请的一种实施例中,如图1-图5所示,所述支承索3表面设有螺纹。本实施例中,在风雨天气时,支承索3表面的螺纹可有效抑制支承索3的风雨激荡,进一步增强整体结构的抗风能力。
本申请的柔性光伏支架的工作原理和有益效果为:在强风雨天气下,位于第一横梁13两侧和第二横梁14两侧的调整装置2拉紧支承索3,使支承索3预应力增大,增强结构稳定性,有效降低光伏组件的晃动程度,铰接于光伏组件4两侧的抗风装置7可通过破风板72改善强风对光伏组件4的扰动,最大程度的抵挡风荷载对光伏组件4的作用力,避免了光伏组件4在强风荷载下的风致抖振,设置于抗风装置7之间的反拱结构8均匀传递光伏组件4所受的力,有效提升了结构的稳定性;当遇到无风或微风天气时,可通过转动第一横梁13一侧以及对应的第二横梁14一侧的调整装置2,松弛一侧的支承索3,支承索3上的光伏组件4便可根据两边支承索3的松紧调整倾斜角,以保证最大发电功率。
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形在内。
Claims (10)
1.一种柔性光伏支架,其特征在于,包括:
支撑结构,数量至少为两个,沿第一方向间隔设置,所述支撑结构一端锚固于地基基础,所述支撑结构另一端固定连接有横梁;
调整装置,可转动的安装于所述横梁两侧;
支承索,平行设置于相邻所述支撑结构之间,且所述支承索至少一端连接于所述调整装置,若干光伏组件设置于所述支承索上方;
承重索,两端固定连接于相邻所述支撑结构之间;
撑杆结构,两端固定连接于所述支承索与所述承重索之间;
抗风装置,沿第一方向对称铰接于所述光伏组件两侧。
2.根据权利要求1所述的柔性光伏支架,其特征在于,所述调整装置包括:
第一连接盘,固定连接于所述横梁顶部;
第二连接盘,固定连接于所述横梁底部;
旋转轴,可转动的设置于所述第一连接盘与所述第二连接盘之间;
固定孔,开设于所述旋转轴中部,所述支承索通过所述固定孔连接于所述旋转轴;
光照传感器,安装于所述第一连接盘;
电机,设置于所述旋转轴内部,所述电机驱动所述旋转轴旋转。
3.根据权利要求1所述的柔性光伏支架,其特征在于,所述抗风装置包括:
挡板,铰接于所述光伏组件一侧,所述挡板横截面为矩形,且所述挡板开设有第一通风孔;
破风板,固定连接于所述挡板,所述破风板横截面为三角形,且所述破风板开设有第二通风孔。
4.根据权利要求1所述的柔性光伏支架,其特征在于,两对称的所述抗风装置之间设有若干反拱结构,所述反拱结构的拱顶位于所述光伏组件底部。
5.根据权利要求1所述的柔性光伏支架,其特征在于,所述撑杆结构包括若干一端连接于所述支承索的撑杆,且若干所述撑杆另一端连接于所述承重索上的同一点。
6.根据权利要求1所述的柔性光伏支架,其特征在于,所述支撑结构包括:
支撑支座,设置于所述支撑结构两端;
支撑杆,依次间隔设置于所述支撑支座之间,所述支撑杆一端锚固于地基基础,另一端固定连接有第一横梁。
7.根据权利要求2所述的柔性光伏支架,其特征在于,所述支撑支座包括:
支座杆,一端锚固于地基基础,另一端固定连接有第二横梁;
斜拉杆,一端锚固于地基基础,另一端固定连接于所述第二横梁。
8.根据权利要求7所述的柔性光伏支架,其特征在于,所述支承索一端连接于所述调整装置,另一端固定连接于所述第一横梁。
9.根据权利要求1所述的柔性光伏支架,其特征在于,所述支承索两端均连接于所述调整装置。
10.根据权利要求1述的柔性光伏支架,其特征在于,所述支承索表面设有螺纹。
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