CN117755812A - 一种用于悬索式柔性光伏电站的拆装维护装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于悬索式柔性光伏电站的拆装维护装置及方法，属于光伏发电领域。本发明的拆装维护装置，包括承载钢索、载人机构和辅助抓取机构，通过在悬索式柔性光伏发电装置的下方设置可以沿悬索行走的载人机构，并在悬索式柔性光伏发电装置的上方设置辅助抓取机构，通过载人机构可以对悬索式柔性光伏发电装置进行巡检，利用辅助抓取机构能够帮助工作人员对光伏组件进行更换，使得光伏组件的拆卸和安装操作更加轻松省力，而且在光伏组件的拆装过程中能够避免与其他光伏组件之间产生碰撞，避免了产生不必要的损失；采用上述设计，仅需一个人即可完成整个巡检和更换操作，降低了悬索式柔性光伏电站的拆装维护难度和维护成本。

Description

一种用于悬索式柔性光伏电站的拆装维护装置及方法

技术领域

本发明涉及一种光伏电站维护装置，更具体地说，涉及一种用于悬索式柔性光伏电站的拆装维护装置及方法。

背景技术

悬索式柔性光伏电站是一种采用光伏柔性支架安装光伏组件的光伏电站。与传统钢架式光伏支架相比，悬索式柔性光伏电站采用2～3根柔性悬索来固定光伏板，可以更好地适应各种不同的安装环境，例如山地、鱼塘、农业大棚等地形复杂的环境，提高了整个光伏系统的适应性和经济性，具有广阔的应用前景，在整个光伏发电领域中占有重要地位。

由于悬索式柔性光伏发电装置的光伏板安装高度较高、跨度大、光伏板下方地形复杂等，导致悬索式柔性光伏电站的拆装维护更加困难。并且，由于悬索式柔性光伏发电装置的自身缺陷，光伏板隐裂故障率较高，不仅容易导致发电量降低，而且也容易产生热斑等安全隐患。因此，悬索式柔性光伏电站的检修维护也是整个光伏系统使用周期中需要定期开展的工作。

针对悬索式柔性光伏电站的检修维护问题，中国专利号ZL201610957429.9公开了“用于柔性光伏电站的光伏组件更换系统”，其在每排光伏组件的两侧设置了运维钢索，在设计了能够在钢索上移动的载人装置，工作时运维人员从两边落脚点分别乘坐载人装置，利用拖拽装置控制载人装置沿运维钢索朝前朝后移动，到达故障组建的两端，合力将故障组件拆卸下来。但该方案中运维人员为坐姿操作，光伏组件的拆换操作灵活性较差，且操作起来较为费力，需要依赖两边操作人员的合力配合。

中国专利号ZL201620985454.3公开了“一种光伏发电滑动式维护平台”，其利用木板、铁链和滑轮组成可以在钢索上移动的载车平台；中国专利号ZL202122762664.X公开了“一种太阳能光伏柔性支架维护检修装置”，其进一步设计了可升降的操作平台，提高了光伏组件的维护便利性。上述现有技术主要围绕如何方便光伏组件拆换出发，但光伏组件的尺寸一般较大，且具有一定重量，尤其是采用上部安装的光伏组件，在固定螺丝拆卸后，需要向上托举光伏组件，使光伏组件脱离固定框架后才能拆除；同时在更换光伏组件时，也需要托举光伏组件使其与固定框架对准。而在上述光伏组件拆换过程中，光伏组件与四周的框架及其他光伏组件之间也容易产生碰撞，进而产生更大的损失。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术存在光伏组件在光伏柔性支架上拆装操作不便的不足，提供一种用于悬索式柔性光伏电站的拆装维护装置及方法，采用本发明的技术方案，在悬索式柔性光伏发电装置的下方设置有可以沿悬索行走的载人机构，并在悬索式柔性光伏发电装置的上方设置辅助抓取机构，通过载人机构可以对悬索式柔性光伏发电装置进行巡检，利用辅助抓取机构能够帮助工作人员对光伏组件进行更换，使得光伏组件的拆卸和安装操作更加轻松省力，而且在光伏组件的拆装过程中能够避免与其他光伏组件之间产生碰撞，避免了产生不必要的损失。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种用于悬索式柔性光伏电站的拆装维护装置，包括承载钢索和载人机构，所述承载钢索张紧设置悬索式柔性光伏发电装置的两侧，所述载人机构的两端分别悬吊在对应侧的承载钢索上并位于悬索式柔性光伏发电装置的光伏单元下方，所述载人机构上具有用于驱动其在承载钢索上移动的钢索行走机构；

还包括安装在载人机构上并位于悬索式柔性光伏发电装置的光伏单元上方的辅助抓取机构，该辅助抓取机构包括上支架、翻转架、翻转驱动器、竖向伸缩机构、吸盘架和吸盘，所述上支架为跨设在悬索式柔性光伏发电装置上的门式框架，所述翻转架通过翻转轴转动安装在上支架的中部，且翻转轴的轴线方向与承载钢索的延伸方向一致或基本一致，所述翻转驱动器设于上支架和翻转架之间，用于驱动翻转架绕翻转轴做翻转角度调整；所述吸盘架通过竖向伸缩机构安装在翻转架的下方，用于驱动吸盘架在竖向上伸缩移动；所述吸盘安装在吸盘架的底面，用于抓取光伏单元的光伏组件。

更进一步地，所述悬索式柔性光伏发电装置包括光伏柔性支架和若干成排安装在光伏柔性支架上的光伏单元，其中，

所述光伏柔性支架包括至少两条平行或基本平行地张紧安装在支撑架上的悬索；

所述光伏单元包括安装框、光伏组件、锁绳器、螺栓柱和锁紧螺母，所述安装框的两端分别通过锁绳器固定在对应侧的悬索上，所述安装框的横截面形状为“L”形，所述螺栓柱垂直固定在光伏组件的四周，所述光伏组件由安装框的上部放入安装框内，并使螺栓柱穿过安装框上对应的安装孔内，所述锁紧螺母由安装框的底部旋拧在螺栓柱上。

更进一步地，所述光伏柔性支架还包括斜拉桩，所述支撑架和斜拉桩分别固定设于地基基础上，所述悬索的两端分别通过收紧器与对应端的斜拉桩相连接，所述支撑架的顶部设有过线轮，所述悬索绕经对应的过线轮张紧在两端的支撑架上；所述承载钢索的两端也分别通过收紧器与对应端的斜拉桩相连接，该承载钢索绕经支撑架上对应的过线轮张紧在两端的支撑架上。

更进一步地，所述承载钢索与光伏单元的对应端之间留有供人员站立操作的空隙。

更进一步地，所述翻转驱动器为电动推杆，所述翻转驱动器的一端铰接在上支架中部的横梁上，翻转驱动器的另一端铰接在翻转架上。

更进一步地，所述竖向伸缩机构为采用竖向伸缩驱动器控制的剪叉式伸缩机构，该竖向伸缩驱动器为电动推杆。

更进一步地，所述载人机构包括悬吊支架、载人升降机构和载人平台，所述悬吊支架通过钢索行走机构安装在上述的承载钢索上，所述载人平台通过载人升降机构安装在悬吊支架的下方。

更进一步地，所述钢索行走机构包括行走轮组和行走驱动机构，所述行走轮组在悬吊支架的两端各至少设有两组，所述悬吊支架的两端均通过行走轮组安装在承载钢索上；

所述行走轮组包括轮架和安装在轮架上的上行走轮和下行走轮，所述上行走轮和下行走轮均为与承载钢索相配合的槽轮，所述承载钢索由上行走轮和下行走轮之间穿过；

所述行走驱动机构设于至少一组行走轮组上，该行走驱动机构包括行走驱动电机和链轮传动机构，所述行走驱动电机固定在悬吊支架或对应行走轮组的轮架上，所述行走驱动电机通过链轮传动机构与对应行走轮组的上行走轮传动连接。

更进一步地，所述行走驱动机构还包括连接悬吊支架上两侧相对的行走轮组中上行走轮的传动轴。

本发明的一种用于悬索式柔性光伏电站的拆装维护方法，包括上述的拆装维护装置，包含以下步骤：

A、光伏组件巡检：钢索行走机构带动载人机构移动至检修站台，工作人员进入载人机构内，由钢索行走机构带着载人机构和工作人员一起沿着悬索式柔性光伏发电装置的长度方向移动，对各组光伏单元的光伏组件进行巡检；

B、光伏组件拆卸：在发现损坏且需要更换的光伏组件后，钢索行走机构带动载人机构移动至待拆卸光伏组件的下方，使辅助抓取机构位于待拆卸光伏组件的正上方；通过翻转驱动器控制吸盘架的倾斜角度与光伏组件的倾斜角度基本一致，并通过竖向伸缩机构带动吸盘架上的吸盘与光伏组件接触，利用吸盘的负压吸力吸住该光伏组件，同时工作人员松开光伏组件的固定螺母；在光伏组件松开后，通过竖向伸缩机构的收缩带动光伏组件抬起，之后由钢索行走机构带动返回至检修站台，并将需要更换的光伏组件移走；

C、光伏组件安装：在检修站台初步定位新的光伏组件，并由吸盘抓取该光伏组件，之后由钢索行走机构带动移动至需要安装的位置；通过翻转驱动器和竖向伸缩机构调整新的光伏组件的角度和位置，并在工作人员配合下将该新的光伏组件定位和安装在对应位置处，通过固定螺母对光伏组件进行锁紧固定。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明的一种用于悬索式柔性光伏电站的拆装维护装置及方法，该拆装维护装置包括承载钢索、载人机构和辅助抓取机构，通过在悬索式柔性光伏发电装置的下方设置可以沿悬索行走的载人机构，并在悬索式柔性光伏发电装置的上方设置辅助抓取机构，通过载人机构可以对悬索式柔性光伏发电装置进行巡检，利用辅助抓取机构能够帮助工作人员对光伏组件进行更换，使得光伏组件的拆卸和安装操作更加轻松省力，而且在光伏组件的拆装过程中能够避免与其他光伏组件之间产生碰撞，避免了产生不必要的损失；采用上述设计，仅需一个人即可完成整个巡检和更换操作，降低了悬索式柔性光伏电站的拆装维护难度和维护成本；

(2)本发明的一种用于悬索式柔性光伏电站的拆装维护装置，其悬索式柔性光伏发电装置包括光伏柔性支架和若干成排安装在光伏柔性支架上的光伏单元，光伏单元包括安装框、光伏组件、锁绳器、螺栓柱和锁紧螺母，光伏组件采用上方安装设计，其锁紧螺母可以由工作人员在载人机构上进行拆卸或锁紧，光伏组件利用辅助抓取机构从上方进行抓取和拆装，操作简单方便，轻松省力；

(3)本发明的一种用于悬索式柔性光伏电站的拆装维护装置，其光伏柔性支架还包括斜拉桩，支撑架和斜拉桩分别固定设于地基基础上，悬索的两端分别通过收紧器与对应端的斜拉桩相连接，支撑架的顶部设有过线轮，悬索和承载钢索绕经对应的过线轮张紧在两端的支撑架上，便于悬索和承载钢索牢固张紧，提高了光伏柔性支架对光伏组件的支撑稳定性以及载人机构在承载钢索上的行走平稳性和安全性；

(4)本发明的一种用于悬索式柔性光伏电站的拆装维护装置，其承载钢索与光伏单元的对应端之间留有供人员站立操作的空隙，操作人员在载人机构中可以穿过上述空隙从光伏组件的上方进行检查和拆装操作，使得光伏组件的检查和拆装操作更加灵活方便；

(5)本发明的一种用于悬索式柔性光伏电站的拆装维护装置，其载人机构包括悬吊支架、载人升降机构和载人平台，悬吊支架通过钢索行走机构安装在上述的承载钢索上，载人平台通过载人升降机构安装在悬吊支架的下方，载人平台能够升降控制，便于操作人员的上下以及操作高度的调节；

(6)本发明的一种用于悬索式柔性光伏电站的拆装维护装置，其钢索行走机构包括行走轮组和行走驱动机构，行走轮组包括轮架和安装在轮架上的上行走轮和下行走轮，上行走轮和下行走轮均为与承载钢索相配合的槽轮，承载钢索由上行走轮和下行走轮之间穿过；行走驱动机构设于至少一组行走轮组上，该行走驱动机构包括行走驱动电机和链轮传动机构，行走驱动电机固定在悬吊支架或对应行走轮组的轮架上，行走驱动电机通过链轮传动机构与对应行走轮组的上行走轮传动连接；采用上述的钢索行走机构，结构简单，行走运行平稳可靠。

附图说明

图1为本发明的一种用于悬索式柔性光伏电站的拆装维护装置在光伏发电装置上的安装示意图；

图2为本发明中的光伏单元的拆分状态示意图；

图3为本发明中载人机构和辅助抓取机构的结构示意图；

图4为本发明中载人机构的结构示意图；

图5为图4中K处的局部放大结构示意图；

图6为本发明中辅助抓取机构的侧面结构示意图；

图7为本发明中辅助抓取机构的立体结构示意图。

示意图中的标号说明：

1、支撑架；1-1、过线轮；2、悬索；3、光伏单元；3-1、安装框；3-2、光伏组件；3-3、锁绳器；3-4、螺栓柱；3-5、锁紧螺母；4、斜拉桩；5、承载钢索；6、载人机构；6-1、悬吊支架；6-2、行走轮组；6-2a、行走驱动电机；6-2b、传动轴；6-2c、链轮传动机构；6-2-1、轮架；6-2-2、上行走轮；6-2-3、下行走轮；6-3、载人升降机构；6-3a、载人升降驱动器；6-4、载人平台；6-4a、护栏；7、辅助抓取机构；7-1、上支架；7-1a、横梁；7-2、翻转架；7-2a、翻转轴；7-3、翻转驱动器；7-4、竖向伸缩机构；7-4a、竖向伸缩驱动器；7-5、吸盘架；7-6、吸盘。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

悬索式柔性光伏发电装置主要应用在山地斜坡、水塘和大棚等地势复杂的场合中，一般难以在地面上对悬索式柔性光伏发电装置进行检修维护，因此悬索式柔性光伏发电装置的检修维护是本领域的难点问题之一。本发明的一种用于悬索式柔性光伏电站的拆装维护装置及方法，主要用于解决悬索式柔性光伏发电装置检修维护操作不便的问题。下面结合实施例作进一步说明。

[实施例]

结合图1至图7所示，本实施例的一种用于悬索式柔性光伏电站的拆装维护装置，安装在光伏电站中成排布置的悬索式柔性光伏发电装置中使用。该拆装维护装置包括承载钢索5和载人机构6，承载钢索5张紧设置悬索式柔性光伏发电装置的两侧，载人机构6的两端分别悬吊在对应侧的承载钢索5上并位于悬索式柔性光伏发电装置的光伏单元3下方，载人机构6上具有用于驱动其在承载钢索5上移动的钢索行走机构；工作人员乘坐载人机构6沿着悬索式柔性光伏发电装置移动，对光伏发电装置进行检查。该拆装维护装置还包括安装在载人机构6上并位于悬索式柔性光伏发电装置的光伏单元3上方的辅助抓取机构7，辅助抓取机构7用于辅助工作人员抓取光伏单元3上的光伏组件3-2。如图6和图7所示，该辅助抓取机构7包括上支架7-1、翻转架7-2、翻转驱动器7-3、竖向伸缩机构7-4、吸盘架7-5和吸盘7-6，上支架7-1为跨设在悬索式柔性光伏发电装置上的门式框架，使得辅助抓取机构7能够在载人机构6上沿悬索式柔性光伏发电装置的长度方向移动，翻转架7-2通过翻转轴7-2a转动安装在上支架7-1的中部，且翻转轴7-2a的轴线方向与承载钢索5的延伸方向一致或基本一致，翻转驱动器7-3设于上支架7-1和翻转架7-2之间，用于驱动翻转架7-2绕翻转轴7-2a做翻转角度调整。光伏单元3上的光伏组件3-2具有向阳的倾斜角度，且部分悬索式柔性光伏发电装置的光伏组件3-2角度可变，因此翻转驱动器7-3能够带动翻转架7-2转动，以适应光伏组件3-2的倾斜角度，方便吸盘7-6对光伏组件3-2进行稳定抓取。吸盘架7-5通过竖向伸缩机构7-4安装在翻转架7-2的下方，竖向伸缩机构7-4可以带动吸盘架7-5上下运动，用于驱动吸盘架7-5在竖向上伸缩移动；吸盘7-6安装在吸盘架7-5的底面，用于抓取光伏单元3的光伏组件3-2。通过在悬索式柔性光伏发电装置的下方设置可以沿悬索行走的载人机构6，并在悬索式柔性光伏发电装置的上方设置辅助抓取机构7，通过载人机构6可以对悬索式柔性光伏发电装置进行巡检，利用辅助抓取机构7能够帮助工作人员对光伏组件3-2进行更换，使得光伏组件3-2的拆卸和安装操作更加轻松省力，而且在光伏组件3-2的拆装过程中能够避免与其他光伏组件之间产生碰撞，避免了产生不必要的损失。同时采用上述设计，仅需一个人即可完成整个巡检和更换操作，降低了悬索式柔性光伏电站的拆装维护难度和维护成本。

上述的翻转驱动器7-3优选为电动推杆，翻转驱动器7-3的一端铰接在上支架7-1中部的横梁7-1a上，翻转驱动器7-3的另一端铰接在翻转架7-2上，通过控制翻转驱动器7-3的伸缩运动即可带动翻转架7-2绕翻转轴7-2a转动，实现吸盘抓取角度的调整。竖向伸缩机构7-4优选为采用竖向伸缩驱动器7-4a控制的剪叉式伸缩机构，该竖向伸缩驱动器7-4a为电动推杆，剪叉式伸缩机构的承载能力强，结构紧凑且伸缩行程大，能够带动整张光伏组件3-2升降移动，实现光伏组件3-2的拆卸和安装。上述的吸盘架7-5为矩形，吸盘7-6可分别设置在吸盘架7-5的四个角处，提高了对光伏组件3-2的抓取稳定性。

参照图1和图2所示，在本实施例中，上述的悬索式柔性光伏发电装置包括光伏柔性支架和若干成排安装在光伏柔性支架上的光伏单元3，其中光伏柔性支架包括至少两条平行或基本平行地张紧安装在支撑架1上的悬索2，光伏单元3并排安装在悬索2上。光伏单元3包括安装框3-1、光伏组件3-2、锁绳器3-3、螺栓柱3-4和锁紧螺母3-5，安装框3-1为矩形框，安装框3-1的两端分别通过锁绳器3-3固定在对应侧的悬索2上，安装框3-1的横截面形状为“L”形，可以采用角钢焊接而成，螺栓柱3-4垂直固定在光伏组件3-2的四周，光伏组件3-2由安装框3-1的上部放入安装框3-1内，并使螺栓柱3-4穿过安装框3-1上对应的安装孔内，锁紧螺母3-5由安装框3-1的底部旋拧在螺栓柱3-4上。采用上述设计，安装框3-1可以对光伏组件3-2起到定位和支撑作用，螺栓柱3-4预先固定在光伏组件3-2的边框上，利用从下方旋拧的锁紧螺母3-5即可实现光伏组件3-2在安装框3-1上的固定。光伏组件3-2采用上方安装设计，其锁紧螺母3-5可以由工作人员在载人机构6上进行拆卸或锁紧，光伏组件3-2利用辅助抓取机构7从上方进行抓取和拆装，操作简单方便，轻松省力。

进一步地，光伏柔性支架还包括斜拉桩4，支撑架1和斜拉桩4分别固定设于地基基础上，悬索2的两端分别通过收紧器与对应端的斜拉桩4相连接，支撑架1的顶部设有过线轮1-1，悬索2绕经对应的过线轮1-1张紧在两端的支撑架1上。承载钢索5的安装方式与悬索2基本相同，承载钢索5的两端也分别通过收紧器与对应端的斜拉桩4相连接，该承载钢索5绕经支撑架1上对应的过线轮1-1张紧在两端的支撑架1上。采用上述设计，便于悬索2和承载钢索5牢固张紧，提高了光伏柔性支架对光伏组件3-2的支撑稳定性以及载人机构6在承载钢索5上的行走平稳性和安全性。

接图1所示，为了方便操作，承载钢索5与光伏单元3的对应端之间留有供人员站立操作的空隙，该空隙宽度一般为40cm～80cm较佳，这样，操作人员在载人机构6中可以穿过上述空隙从光伏组件3-2的上方进行检查和拆装操作，使得光伏组件3-2的检查和拆装操作更加灵活方便。

如图3和图4所示，在本实施例中，上述的载人机构6包括悬吊支架6-1、载人升降机构6-3和载人平台6-4，悬吊支架6-1通过钢索行走机构安装在上述的承载钢索5上，能够在承载钢索5上移动，载人平台6-4为与悬吊支架6-1形状相适配的矩形，在其四周还设有护栏6-4a，起到保护作用。载人平台6-4通过载人升降机构6-3安装在悬吊支架6-1的下方，使得载人平台6-4的高度能够升降调节，便于操作人员的上下以及操作高度的调节，以提高操作便利性。上述的载人升降机构6-3优选采用由载人升降驱动器6-3a控制的剪式伸缩机构，载人升降机构6-3在载人平台6-4的两侧各设有一组，载人升降驱动器6-3a同步控制。该载人升降驱动器6-3a优选采用电动推杆，承载能力强，升降运动稳定性好。

接图4和图5所示，上述的钢索行走机构包括行走轮组6-2和行走驱动机构，行走轮组6-2在悬吊支架6-1的两端各至少设有两组，悬吊支架6-1的两端均通过行走轮组6-2安装在承载钢索5上。行走轮组6-2包括轮架6-2-1和安装在轮架6-2-1上的上行走轮6-2-2和下行走轮6-2-3，上行走轮6-2-2和下行走轮6-2-3均为与承载钢索5相配合的槽轮，承载钢索5由上行走轮6-2-2和下行走轮6-2-3之间穿过，使得上行走轮6-2-2和下行走轮6-2-3能够稳定保持在承载钢索5上。较佳地，每组行走轮组6-2的上行走轮6-2-2均至少设有两个，上行走轮6-2-2和下行走轮6-2-3交错设置。行走驱动机构设于至少一组行走轮组6-2上，该行走驱动机构包括行走驱动电机6-2a和链轮传动机构6-2c，行走驱动电机6-2a固定在悬吊支架6-1或对应行走轮组6-2的轮架6-2-1上，行走驱动电机6-2a通过链轮传动机构6-2c与对应行走轮组6-2的上行走轮6-2-2传动连接，各个上行走轮6-2-2能够同步运动。采用上述的钢索行走机构，结构简单，行走运行平稳可靠。另外，在本实施例中，行走驱动机构还包括连接悬吊支架6-1上两侧相对的行走轮组6-2中上行走轮6-2-2的传动轴6-2b，该相对的行走轮组6-2中的各个上行走轮6-2-2也采用链轮传动，这样仅需采用一组行走驱动电机6-2a即可驱动悬吊支架6-1两侧同步移动，进一步保证了行走稳定性。

本实施例还涉及一种用于悬索式柔性光伏电站的拆装维护方法。参照图1所示，该用于悬索式柔性光伏电站的拆装维护方法，包括上述的拆装维护装置，具体包含以下步骤：

A、光伏组件巡检：为了提高操作便利性，在每个悬索式柔性光伏发电装置的合适位置(一般位于两端的支撑架1处)可设置检修站台，以供人员上下。钢索行走机构带动载人机构6移动至检修站台，工作人员进入载人机构6内，由钢索行走机构带着载人机构6和工作人员一起沿着悬索式柔性光伏发电装置的长度方向移动，对各组光伏单元3的光伏组件3-2进行巡检。在检修站台位置，载人升降机构6-3可带动载人平台6-4向下移动，便于人员进入载人平台6-4，之后带动载人平台6-4和工作人员一起上升，工作人员可穿过承载钢索5与光伏单元3对应端的空隙，从光伏组件3-2的上方进行检查。钢索行走机构带动载人机构6一边移动，一边由工作人员对各个光伏组件3-2进行检查和维护。

B、光伏组件拆卸：在发现损坏且需要更换的光伏组件3-2后，钢索行走机构带动载人机构6移动至待拆卸光伏组件3-2的下方，使辅助抓取机构7位于待拆卸光伏组件3-2的正上方；通过翻转驱动器7-3控制吸盘架7-5的倾斜角度与光伏组件3-2的倾斜角度基本一致，并通过竖向伸缩机构7-4带动吸盘架7-5上的吸盘7-6与光伏组件3-2接触，利用吸盘7-6的负压吸力吸住该光伏组件3-2，同时工作人员松开光伏组件3-2的固定螺母；在光伏组件3-2松开后，通过竖向伸缩机构7-4的收缩带动光伏组件3-2抬起，之后由钢索行走机构带动返回至检修站台，并将需要更换的光伏组件3-2移走。在此过程中，工作人员仅需在载人机构6上将光伏单元3底部的各个锁紧螺母3-5拆卸下来，并控制吸盘7-6对光伏组件3-2进行抓取即可，整个过程轻松省力，且不会与其他正常光伏组件3-2产生碰撞，安全稳定。

C、光伏组件安装：在检修站台初步定位新的光伏组件3-2，并由吸盘7-6抓取该光伏组件3-2，之后由钢索行走机构带动移动至需要安装的位置；通过翻转驱动器7-3和竖向伸缩机构7-4调整新的光伏组件3-2的角度和位置，并在工作人员配合下将该新的光伏组件3-2定位和安装在对应位置处，通过固定螺母对光伏组件3-2进行锁紧固定。在此过程中，工作人员仅需操作辅助抓取机构7来调整光伏组件3-2与安装框3-1的位置，在存在少许安装误差时由工作人员略微托举光伏组件3-2即可快速将光伏组件3-2放置到安装框3-1内，并将锁紧螺母3-5锁紧即可。整个过程同样不会与其他正常光伏组件3-2产生碰撞，操作安全。

本发明的一种用于悬索式柔性光伏电站的拆装维护装置及方法，通过在悬索式柔性光伏发电装置的下方设置可以沿悬索行走的载人机构，并在悬索式柔性光伏发电装置的上方设置辅助抓取机构，通过载人机构可以对悬索式柔性光伏发电装置进行巡检，利用辅助抓取机构能够帮助工作人员对光伏组件进行更换，使得光伏组件的拆卸和安装操作更加轻松省力，而且在光伏组件的拆装过程中能够避免与其他光伏组件之间产生碰撞，避免了产生不必要的损失；采用上述设计，仅需一个人即可完成整个巡检和更换操作，降低了悬索式柔性光伏电站的拆装维护难度和维护成本。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。

以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于悬索式柔性光伏电站的拆装维护装置，包括承载钢索(5)和载人机构(6)，所述承载钢索(5)张紧设置悬索式柔性光伏发电装置的两侧，所述载人机构(6)的两端分别悬吊在对应侧的承载钢索(5)上并位于悬索式柔性光伏发电装置的光伏单元(3)下方，所述载人机构(6)上具有用于驱动其在承载钢索(5)上移动的钢索行走机构；其特征在于：

还包括安装在载人机构(6)上并位于悬索式柔性光伏发电装置的光伏单元(3)上方的辅助抓取机构(7)，该辅助抓取机构(7)包括上支架(7-1)、翻转架(7-2)、翻转驱动器(7-3)、竖向伸缩机构(7-4)、吸盘架(7-5)和吸盘(7-6)，所述上支架(7-1)为跨设在悬索式柔性光伏发电装置上的门式框架，所述翻转架(7-2)通过翻转轴(7-2a)转动安装在上支架(7-1)的中部，且翻转轴(7-2a)的轴线方向与承载钢索(5)的延伸方向一致或基本一致，所述翻转驱动器(7-3)设于上支架(7-1)和翻转架(7-2)之间，用于驱动翻转架(7-2)绕翻转轴(7-2a)做翻转角度调整；所述吸盘架(7-5)通过竖向伸缩机构(7-4)安装在翻转架(7-2)的下方，用于驱动吸盘架(7-5)在竖向上伸缩移动；所述吸盘(7-6)安装在吸盘架(7-5)的底面，用于抓取光伏单元(3)的光伏组件(3-2)。

2.根据权利要求1所述的用于悬索式柔性光伏电站的拆装维护装置，其特征在于：所述悬索式柔性光伏发电装置包括光伏柔性支架和若干成排安装在光伏柔性支架上的光伏单元(3)，其中，

所述光伏柔性支架包括至少两条平行或基本平行地张紧安装在支撑架(1)上的悬索(2)；

所述光伏单元(3)包括安装框(3-1)、光伏组件(3-2)、锁绳器(3-3)、螺栓柱(3-4)和锁紧螺母(3-5)，所述安装框(3-1)的两端分别通过锁绳器(3-3)固定在对应侧的悬索(2)上，所述安装框(3-1)的横截面形状为“L”形，所述螺栓柱(3-4)垂直固定在光伏组件(3-2)的四周，所述光伏组件(3-2)由安装框(3-1)的上部放入安装框(3-1)内，并使螺栓柱(3-4)穿过安装框(3-1)上对应的安装孔内，所述锁紧螺母(3-5)由安装框(3-1)的底部旋拧在螺栓柱(3-4)上。

3.根据权利要求2所述的用于悬索式柔性光伏电站的拆装维护装置，其特征在于：所述光伏柔性支架还包括斜拉桩(4)，所述支撑架(1)和斜拉桩(4)分别固定设于地基基础上，所述悬索(2)的两端分别通过收紧器与对应端的斜拉桩(4)相连接，所述支撑架(1)的顶部设有过线轮(1-1)，所述悬索(2)绕经对应的过线轮(1-1)张紧在两端的支撑架(1)上；所述承载钢索(5)的两端也分别通过收紧器与对应端的斜拉桩(4)相连接，该承载钢索(5)绕经支撑架(1)上对应的过线轮(1-1)张紧在两端的支撑架(1)上。

4.根据权利要求1所述的用于悬索式柔性光伏电站的拆装维护装置，其特征在于：所述承载钢索(5)与光伏单元(3)的对应端之间留有供人员站立操作的空隙。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的用于悬索式柔性光伏电站的拆装维护装置，其特征在于：所述翻转驱动器(7-3)为电动推杆，所述翻转驱动器(7-3)的一端铰接在上支架(7-1)中部的横梁(7-1a)上，翻转驱动器(7-3)的另一端铰接在翻转架(7-2)上。

6.根据权利要求5所述的用于悬索式柔性光伏电站的拆装维护装置，其特征在于：所述竖向伸缩机构(7-4)为采用竖向伸缩驱动器(7-4a)控制的剪叉式伸缩机构，该竖向伸缩驱动器(7-4a)为电动推杆。

7.根据权利要求1至4任意一项所述的用于悬索式柔性光伏电站的拆装维护装置，其特征在于：所述载人机构(6)包括悬吊支架(6-1)、载人升降机构(6-3)和载人平台(6-4)，所述悬吊支架(6-1)通过钢索行走机构安装在上述的承载钢索(5)上，所述载人平台(6-4)通过载人升降机构(6-3)安装在悬吊支架(6-1)的下方。

8.根据权利要求7所述的用于悬索式柔性光伏电站的拆装维护装置，其特征在于：所述钢索行走机构包括行走轮组(6-2)和行走驱动机构，所述行走轮组(6-2)在悬吊支架(6-1)的两端各至少设有两组，所述悬吊支架(6-1)的两端均通过行走轮组(6-2)安装在承载钢索(5)上；

所述行走轮组(6-2)包括轮架(6-2-1)和安装在轮架(6-2-1)上的上行走轮(6-2-2)和下行走轮(6-2-3)，所述上行走轮(6-2-2)和下行走轮(6-2-3)均为与承载钢索(5)相配合的槽轮，所述承载钢索(5)由上行走轮(6-2-2)和下行走轮(6-2-3)之间穿过；

所述行走驱动机构设于至少一组行走轮组(6-2)上，该行走驱动机构包括行走驱动电机(6-2a)和链轮传动机构(6-2c)，所述行走驱动电机(6-2a)固定在悬吊支架(6-1)或对应行走轮组(6-2)的轮架(6-2-1)上，所述行走驱动电机(6-2a)通过链轮传动机构(6-2c)与对应行走轮组(6-2)的上行走轮(6-2-2)传动连接。

9.根据权利要求8所述的用于悬索式柔性光伏电站的拆装维护装置，其特征在于：所述行走驱动机构还包括连接悬吊支架(6-1)上两侧相对的行走轮组(6-2)中上行走轮(6-2-2)的传动轴(6-2b)。

10.一种用于悬索式柔性光伏电站的拆装维护方法，其特征在于：包括权利要求1至9任意一项所述的拆装维护装置，包含以下步骤：

A、光伏组件巡检：钢索行走机构带动载人机构(6)移动至检修站台，工作人员进入载人机构(6)内，由钢索行走机构带着载人机构(6)和工作人员一起沿着悬索式柔性光伏发电装置的长度方向移动，对各组光伏单元(3)的光伏组件(3-2)进行巡检；

B、光伏组件拆卸：在发现损坏且需要更换的光伏组件(3-2)后，钢索行走机构带动载人机构(6)移动至待拆卸光伏组件(3-2)的下方，使辅助抓取机构(7)位于待拆卸光伏组件(3-2)的正上方；通过翻转驱动器(7-3)控制吸盘架(7-5)的倾斜角度与光伏组件(3-2)的倾斜角度基本一致，并通过竖向伸缩机构(7-4)带动吸盘架(7-5)上的吸盘(7-6)与光伏组件(3-2)接触，利用吸盘(7-6)的负压吸力吸住该光伏组件(3-2)，同时工作人员松开光伏组件(3-2)的固定螺母；在光伏组件(3-2)松开后，通过竖向伸缩机构(7-4)的收缩带动光伏组件(3-2)抬起，之后由钢索行走机构带动返回至检修站台，并将需要更换的光伏组件(3-2)移走；

C、光伏组件安装：在检修站台初步定位新的光伏组件(3-2)，并由吸盘(7-6)抓取该光伏组件(3-2)，之后由钢索行走机构带动移动至需要安装的位置；通过翻转驱动器(7-3)和竖向伸缩机构(7-4)调整新的光伏组件(3-2)的角度和位置，并在工作人员配合下将该新的光伏组件(3-2)定位和安装在对应位置处，通过固定螺母对光伏组件(3-2)进行锁紧固定。