CN118017909A - 一种建筑屋顶光伏板支架装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光伏支架技术领域，提出了一种建筑屋顶光伏板支架装置，包括用于放置光伏板的放置架，还包括底座、升降架、角度调节机构、测风机构、光伏板防护机构和砸击监测机构，底座设置在放置架的底部，角度调节机构设置在升降架上，用于调节放置架的角度，测风机构用于对大风天气进行监测，光伏板防护机构用于对光伏板的顶部进行防护，光伏板防护机构包括防护框架、防护布和收卷部件，收卷部件用于对防护布进行收卷，砸击监测机构用于对光伏板受的砸击进行监测。通过上述技术方案，解决了现有技术中建筑屋顶光伏板支架使光伏板处于固定状态，较难应对极端天气，造成光伏板损坏的问题。

Description

一种建筑屋顶光伏板支架装置

技术领域

本发明涉及光伏支架技术领域，具体涉及一种建筑屋顶光伏板支架装置。

背景技术

光伏板支架是太阳能光伏发电系统中为放置、安装和固定太阳能面板而设计的一种特殊支架，按照安装地点分为地面式和屋面式等，无论哪种光伏系统，其支架构成大体相似，都包括连接件、立柱、龙骨、横梁、辅助件等部分。

目前的建筑屋顶光伏支架在日常中可对光伏板进行较好的支撑，保持光伏板的稳定，但是在极端天气例如大风或冰雹中，光伏板通常处于倾斜状态以充分接受光照，但是这种倾斜状态也使得光伏板和风的接触面积增大，在强风吹拂下，容易被风刮落，造成财产的损失甚至发生安全事故，同时光伏板铺设在建筑屋顶表面，其上方通常未设防护机构或遮挡物，避免对其光照造成阻挡，在冰雹天气，或者大风天气裹挟石块等硬物，砸击在光伏板表面，尤其是冰雹持续的砸击，很容易造成其损坏，现有的建筑屋顶光伏板支架通常处于固定状态，较难应对该种极端天气，造成光伏板的损坏。

发明内容

本发明提出一种建筑屋顶光伏板支架装置，解决了相关技术中建筑屋顶光伏板支架使光伏板处于固定状态，较难应对极端天气，造成光伏板损坏的问题。

本发明的技术方案如下：

一种建筑屋顶光伏板支架装置，包括用于放置光伏板的放置架，还包括：

底座，所述底座设置在所述放置架的底部；

升降架，所述升降架设置有两个，两个所述升降架设置在所述底座上并位于所述放置架两侧；

角度调节机构，所述角度调节机构设置在所述升降架上，用于调节所述放置架的角度，所述角度调节机构包括：

转轴，所述转轴设置有两个，两个所述转轴设置在所述放置架的两侧，所述转轴可转动设置在所述升降架上；

测风机构，所述测风机构用于对大风天气进行监测，所述测风机构包括：

承风板，所述承风板通过弹簧设置在所述升降架的顶部；

压杆，所述压杆设置在所述承风板远离所述升降架的一侧；

压力传感器一，所述压力传感器一设置有多个，多个所述压力传感器一设置在所述压杆的周围；

光伏板防护机构，所述光伏板防护机构用于对光伏板的顶部进行防护，所述光伏板防护机构包括：

防护框架，所述防护框架设置在所述放置架的顶部；

防护布，所述防护布的一端设置在所述防护框架的一侧；

收卷部件，所述收卷部件用于对所述防护布进行收卷，所述收卷部件包括：

限位轨道，所述限位轨道设置在所述防护框架的顶部；

电机，所述电机滑动设置在所述限位轨道上；

卷轴，所述卷轴设置在所述电机的输出端，所述限位轨道上开设有供所述卷轴穿过的移动槽，所述防护布缠绕在所述卷轴的外部；

行走齿轮，所述行走齿轮同心设置在所述卷轴的外部；

固定齿条，所述固定齿条设置在所述防护框架的顶部，所述固定齿条和所述行走齿轮啮合；

砸击监测机构，所述砸击监测机构用于对光伏板受的砸击进行监测，所述砸击监测机构包括：

防护架，所述防护架通过多个弹簧和多个伸缩杆一设置在所述放置架的上方；

透明防护板，所述透明防护板可拆卸设置在所述防护架的内部；

检测杆，所述检测杆设置在所述透明防护板的底端；

压力传感器二，所述压力传感器二设置在所述放置架的顶部，所述检测杆和所述压力传感器二接触。

为提高放置架的稳定性，还包括辅助支撑组件，所述辅助支撑组件包括：

移动座，所述移动座设置有四个，所述移动座通过伸缩杆二设置在所述升降架的两侧，所述移动座可移动设置在所述底座上；

转座，所述转座通过伸缩杆三设置在所述移动座的顶部，所述转座转动设置在所述放置架的四角位置。

为提高底座和放置架之间的密封性，所述底座的顶部设置有密封环，所述密封环和所述放置架的底部接触。

为提高防护布对光伏板的防护效果，优选的，所述限位轨道通过多个伸缩杆四和多个弹簧设置在所述防护框架的顶部。

为避免透明防护板被吹落，还包括限位组件，所述限位组件包括：

限位板，所述限位板设置有多个，所述防护框架上开设有多个限位槽，所述限位板密封滑动设置在所述限位槽的内部；

连接板，所述连接板设置在所述限位板上，所述连接板和所述防护框架可拆卸连接。

本发明的工作原理及有益效果为：

1、本发明中，通过升降架可对放置架的高度进行调节，通过角度调节机构可对放置架的角度进行调节，使光伏板可随一天的光照情况进行较为自由地转动，保持光伏板接受充足的光照。

2、本发明中，在大风天气中，强风吹动承风板，带动压杆对压力传感器一进行挤压，压力传感器一感应到压力到达一定数值，控制转轴带动放置架转动至和底座平行状态，同时升降架带动放置架下降至和密封环贴紧，底座安装于屋顶表面，从而使光伏板贴紧屋顶表面，减少风和光伏板的接触面积，通过底座和升降架对放置架和光伏板进行较为充分的支撑和稳固，从而避免光伏板被吹落。

3、本发明中，初始防护布处于收卷状态，在冰雹天气或有硬物撞击在透明防护板表面，透明防护板带动检测杆向压力传感器二施加压力，压力传感器二感应到压力到达一定数值，控制电机带动卷轴和行走齿轮转动，在固定齿条的作用下使行走齿轮和电机移动，对防护布进行放卷，使防护布铺设在放置架和透明防护板上方对其进行遮挡防护，同时透明防护板可对光伏板起到防护作用。

4、本发明中，在硬物砸击在防护布上，通过弹簧的弹性和伸缩杆四的伸缩可实现限位轨道的升降，对冲击力进行一定程度的缓冲，减少硬物对防护布和透明防护板的冲击，同时通过弹簧和伸缩杆四对防护布受到的冲击力进行缓冲，减缓防护布受到的冲击，进而对光伏板进行防护。

5、因此，对比现有技术中使用固定的支架对光伏板进行支撑的方式，该方案通过升降架和角度调节机构对光伏板的角度进行调节，提高光伏板的受光效果，同时通过测风机构对大风天气进行监测，通过升降架可角度调节机构配合可使光伏板贴合于底座的顶端，也就是贴紧屋顶表面，减少光伏板的受风面积，在大风天气对光伏板进行防护，通过砸击监测机构对透明防护板受到的砸击进行监测，通过电机带动卷轴和行走齿轮转动，将防护布铺设在光伏板和透明防护板的表面对其进行防护，在冰雹或硬物砸击时对光伏板进行防护，适应光伏板在极端天气下的工作。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明第一视角的结构示意图；

图2为本发明升降架和辅助支撑组件的结构示意图；

图3为本发明光伏板防护机构的结构示意图；

图4为本发明图3中C处的局部放大结构示意图；

图5为本发明放置架和砸击监测机构的结构示意图；

图6为本发明图5中D处的局部放大结构示意图；

图7为本发明放置架、升降座和辅助支撑组件的结构示意图；

图8为本发明升降座的结构示意图；

图9为本发明顶架和测风机构的结构示意图；

图10为本发明第二视角的结构示意图；

图11为本发明图1中A处的局部放大结构示意图；

图12为本发明图1中B处的局部放大结构示意图；

图13为本发明图5中E处的局部放大结构示意图。

图中：

1、放置架；2、底座；3、密封环；

101、底架；102、顶架；103、剪叉架；104、固定轴；105、移动轴；106、电动缸一；107、推板；108、转动架；109、封闭板；

201、转轴；202、支撑座；203、从动齿轮；204、电动缸二；205、驱动齿条；

301、承风板；302、压杆；303、压力传感器一；

401、防护框架；402、防护布；403、限位轨道；404、电机；405、卷轴；406、行走齿轮；407、固定齿条；408、安装板；409、伸缩杆四；

501、防护架；502、透明防护板；503、检测杆；504、压力传感器二；505、伸缩杆一；

601、限位板；602、连接板；

701、移动座；702、转座；703、伸缩杆二；704、伸缩杆三。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。

如图1至图13所示，本实施例提出了一种建筑屋顶光伏板支架装置，包括用于放置光伏板的放置架1，还包括底座2、升降架、角度调节机构、测风机构、光伏板防护机构和砸击监测机构，对比现有技术中使用固定的支架对光伏板进行支撑的方式，该方案通过升降架和角度调节机构对光伏板的角度进行调节，提高光伏板的受光效果，同时通过测风机构对大风天气进行监测，通过升降架可角度调节机构配合可使光伏板贴合于底座2的顶端，也就是贴紧屋顶表面，减少光伏板的受风面积，在大风天气对光伏板进行防护，通过砸击监测机构对透明防护板502受到的砸击进行监测，通过电机404带动卷轴405和行走齿轮406转动，将防护布402铺设在光伏板和透明防护板502的表面对其进行防护，在冰雹或硬物砸击时对光伏板进行防护，适应光伏板在极端天气下的工作。

底座2设置在放置架1的底部，升降架设置有两个，两个升降架设置在底座2上并位于放置架1两侧，底座2和升降架安装在屋顶上，升降架为剪叉式升降架，具体的，包括底架101、顶架102和多个转动连接的剪叉架103，位于顶部的剪叉架103的顶部和位于底部的剪叉架103的底部均转动连接有固定轴104和移动轴105，两个固定轴104在竖直方向上位置相同，两个移动轴105在竖直方向上位置相同，固定轴104和顶架102或底架101转动连接，移动轴105和顶架102或底架101呈滑动配合，顶架102和底架101上开设有供移动轴105滑动的滑槽，底座2上设置有电动缸一106，电动缸一106的输出端设置有推板107，推板107穿过底座2并连接有转动架108，移动轴105转动设置在转动架108的内部，转动架108穿过滑槽，底座2上开设有供推板107滑动的推动槽，并且推板107上连接有封闭板109，对推动槽进行封闭，通过电动缸一106可带动推板107移动，从而带动移动轴105靠近或远离固定轴104，使剪叉架103进行升降，调节顶架102的高度，在此过程中，封闭板109对推动槽进行封闭，避免风通过推动槽进入底座2内部造成底座2安装的不稳定。

角度调节机构设置在升降架上，用于调节放置架1的角度，角度调节机构包括转轴201，转轴201设置有两个，两个转轴201设置在放置架1的两侧，转轴201可转动设置在升降架上，具体的，顶架102的顶部设置有支撑座202，转轴201转动设置在支撑座202上，两个转轴201中的一个转轴201的外部同心设置有从动齿轮203，对应的顶架102上设置有电动缸二204，电动缸二204的输出端设置有驱动齿条205，驱动齿条205和从动齿轮203啮合，通过升降架的升降可带动放置架1进行升降，从而对光伏板的高度进行调节，电动缸二204可带动驱动齿条205移动，从而带动从动齿轮203和转轴201转动，进而带动放置架1转动，调节光伏板的角度，使其维持于较大的受光照状态。

测风机构用于对大风天气进行监测，测风机构包括承风板301、压杆302和压力传感器一303，承风板301通过弹簧设置在升降架的顶部，压杆302设置在承风板301远离升降架的一侧，压力传感器一303设置有多个，多个压力传感器一303设置在压杆302的周围，选取强度较高的弹簧，可对承风板301和压杆302进行较稳定的支撑，承风板301有多个小板等角度拼接而成，可对多个方向的风进行阻挡，从而使风吹动承风板301，带动压杆302撞击在压力传感器一303的表面，预先设置压力传感器一303的数值，使其和风力大小匹配，达到一定风力，可能会对光伏板造成损坏，压力传感器一303感应到压杆302对其的压力达到设定值，则会将信号传递给电动缸一106和电动缸二204，电动缸二204带动驱动齿条205移动，使从动齿轮203和转轴201转动，带动放置架1转动至和底座2水平状态，电动缸一106带动移动轴105远离固定轴104，使升降架下降，带动放置架1和底座2的顶部贴紧，底座2和屋顶表面贴紧，从而使光伏板和屋顶表面贴紧，避免光伏板表面被风直吹，从而减少被吹落的风险，为提高底座2和放置架1之间的密封性，底座2的顶部设置有密封环3，密封环3和放置架1的底部接触，通过密封环3对底座2和放置架1之间进行密封，减少风的通过，从而避免风将放置架1吹起，造成光伏板的吹落或损坏，同时光伏板和屋顶表面贴紧，也可受到光照，起到光能发电的作用，在风力作用下，压杆302压紧在压力传感器一303表面，待风力减小或停止，压力传感器一303连接处理器，处理器感应到压力减少并且持续一定时间后，控制电动缸一106和电动缸二204开启，使升降器带动放置架1上升，同时角度调节机构带动放置架1转动到合适角度，根据光照随时间的变化预先对电动缸二204进行设定，使放置架1随光照的变化转动对应的角度，使其维持在较大的受光面积。

光伏板防护机构用于对光伏板的顶部进行防护，光伏板防护机构包括防护框架401、防护布402和收卷部件，防护框架401设置在放置架1的顶部，防护布402的一端设置在防护框架401的一侧，收卷部件用于对防护布402进行收卷，收卷部件包括限位轨道403、电机404、卷轴405、行走齿轮406和固定齿条407，限位轨道403设置在防护框架401的顶部，电机404滑动设置在限位轨道403上，具体的，限位轨道403的顶部设置有滑动轨道，滑动轨道上通过滑块滑动设置有安装板408，电机404安装在安装板408上，卷轴405设置在电机404的输出端，限位轨道403上开设有供卷轴405穿过的移动槽，防护布402缠绕在卷轴405的外部，行走齿轮406同心设置在卷轴405的外部，固定齿条407设置在防护框架401的顶部，固定齿条407和行走齿轮406啮合，为提高防护布402对光伏板的防护效果，限位轨道403通过多个伸缩杆四409和多个弹簧设置在防护框架401的顶部，通过电机404可带动卷轴405转动，对防护布402进行收卷或放卷，同时卷轴405带动新公祖齿轮转动，在弹簧的作用下使行走齿轮406压紧在固定齿条407表面保持二者的啮合，行走齿轮406向前滚动，带动电机404和卷轴405向前移动，从而对防护布402进行放卷，将防护布402铺设在放置架1的上方，对光伏板进行遮挡，防护布402处于防护框架401上方，和光伏板之间存在一定距离，在冰雹或其他硬物砸击在防护布402上时，防护布402产生的形变不至于碰撞到光伏板，从而对光伏板进行防砸保护，同时弹簧对限位轨道403和防护布402进行支撑，防护布402受力时将冲击力传递给弹簧，弹簧压缩对冲击力进行缓冲，同时伸缩杆四409选用阻尼杆，将冲击力转化为伸缩杆四409的摩擦力，起到对防护布402的缓冲保护作用。

砸击监测机构用于对光伏板受的砸击进行监测，砸击监测机构包括防护架501、透明防护板502、检测杆503和压力传感器二504，防护架501通过多个弹簧和多个伸缩杆一505设置在放置架1的上方，透明防护板502可拆卸设置在防护架501的内部，检测杆503设置在透明防护板502的底端，压力传感器二504设置在放置架1的顶部，检测杆503和压力传感器二504接触，通过透明防护板502对光伏板进行额外的防护，同时保证光伏板的采光，冰雹或其他硬物首先和透明防护板502接触，冲击力较大时，检测杆503将力传递给压力传感器二504，预先对压力传感器二504的监测数值进行设定，在此数值下可能导致透明防护板502损坏，压力传感器二504感应到透明防护板502受到冲击，控制电机404开启，带动卷轴405对防护布402进行放卷，遮盖住透明防护板502和光伏板对其进行防护，防护布402采用软质材料，其本身可对硬物进行一定的缓冲，减少其对透明防护板502的冲击，防护布402和透明防护板502接触，在冰雹天气中，冰雹持续对防护布402进行砸击，因此透明防护板502对压力传感器二504持续施加较大的压力，待冰雹停止后，透明防护板502对压力传感器二504的压力减小，持续一定时间后控制电机404带动卷轴405反方向转动，在行走齿轮406的作用下向反方向移动，卷轴405对防护布402进行收卷，然后光伏板继续进行光能发电作用。

需要补充说明的是，为避免透明防护板502被吹落，还包括限位组件，限位组件包括限位板601和连接板602，限位板601设置有多个，防护框架401上开设有多个限位槽，限位板601密封滑动设置在限位槽的内部，连接板602设置在限位板601上，连接板602和防护框架401通过螺栓可拆卸连接，将透明防护板502安装在防护架501的内部，限位板601滑动安装进限位槽，限位板601的底端和透明防护板502的顶端接触对其进行限位，保证透明防护板502的稳定，同时在透明防护板502受较大的冲击产生损坏后，旋松螺栓将限位板601从限位槽的内部滑出，可对透明防护板502进行较为便捷的拆卸和更换。

为提高放置架1的稳定性，还包括辅助支撑组件，辅助支撑组件包括移动座701和转座702，移动座701设置有四个，移动座701通过伸缩杆二703设置在升降架的两侧，移动座701可移动设置在底座2上，转座702通过伸缩杆三704设置在移动座701的顶部，转座702转动设置在放置架1的四角位置，在从动齿轮203带动转轴201和放置架1转动时，放置架1的角度变化，通过转座702和放置架1的转动、伸缩杆三704的伸缩以及移动座701的移动，可配合放置架1的转动，同时转座702对放置架1的四角位置与底座2和升降架进行连接，提高放置架1的稳定性，减少其在强风作用下的晃动。

该建筑屋顶光伏板支架装置的工作原理或使用流程为：

光伏板安装在放置架1上，将底座2和底架101安装在屋顶的表面使底座2和底架101和屋顶表面贴紧，电动缸一106带动推板107移动，使移动轴105靠近固定轴104，在剪叉架103的作用下带动顶架102和转轴201上升，使放置架1和光伏板上升至合适的高度，电动缸二204带动驱动齿条205移动，带动从动齿轮203、转轴201和放置架1转动，将光伏板转动至合适的角度并随时间变化，使其适应光照的变化；

当遇到大风天气，风吹动承风板301，使弹簧产生弯折，承风板301带动压杆302对压力传感器一303产生撞击或挤压，压力传感器一303感应到压力变化，达到设置数值后控制电动缸一106和电动缸二204工作，带动放置架1转动至和底座2平行状态，移动轴105远离固定轴104使顶架102下降，使放置架1的底部贴紧密封环3，光伏板贴紧屋顶表面，减少风力对其吹拂，风停后，压力传感器一303感应到数值减少并持续一定时间，控制电动缸一106和电动缸二204工作，使光伏板上升并转动至合适角度，继续进行工作；

当遇到冰雹天气或有硬物撞击在透明防护板502表面，透明防护板502带动检测杆503按压压力传感器二504，压力传感器二504感应到压力变化，达到一定数值后控制电机404转动，电机404带动卷轴405和行走齿轮406转动，在固定齿条407的作用下使行走齿轮406沿固定齿条407滚动，卷轴405对防护布402进行放卷并铺设在透明防护板502的上方，防护布402对冰雹或硬物进行阻挡，通过防护布402和透明防护板502共同对光伏板进行防护，冰雹停止后，压力传感器二504感应到数值减少并持续一定时间，控制电机404反转，卷轴405对防护布402进行收卷，光伏板继续进行工作即可。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种建筑屋顶光伏板支架装置，包括用于放置光伏板的放置架（1），其特征在于，还包括：

底座（2），所述底座（2）设置在所述放置架（1）的底部；

升降架，所述升降架设置有两个，两个所述升降架设置在所述底座（2）上并位于所述放置架（1）两侧；

角度调节机构，所述角度调节机构设置在所述升降架上，用于调节所述放置架（1）的角度；

测风机构，所述测风机构用于对大风天气进行监测；

光伏板防护机构，所述光伏板防护机构用于对光伏板的顶部进行防护，所述光伏板防护机构包括：

防护框架（401），所述防护框架（401）设置在所述放置架（1）的顶部；

防护布（402），所述防护布（402）的一端设置在所述防护框架（401）的一侧；

收卷部件，所述收卷部件用于对所述防护布（402）进行收卷；

砸击监测机构，所述砸击监测机构用于对光伏板受的砸击进行监测。

2.根据权利要求1所述的一种建筑屋顶光伏板支架装置，其特征在于，所述角度调节机构包括：

转轴（201），所述转轴（201）设置有两个，两个所述转轴（201）设置在所述放置架（1）的两侧，所述转轴（201）可转动设置在所述升降架上。

3.根据权利要求2所述的一种建筑屋顶光伏板支架装置，其特征在于，所述测风机构包括：

承风板（301），所述承风板（301）通过弹簧设置在所述升降架的顶部；

压杆（302），所述压杆（302）设置在所述承风板（301）远离所述升降架的一侧；

压力传感器一（303），所述压力传感器一（303）设置有多个，多个所述压力传感器一（303）设置在所述压杆（302）的周围。

4.根据权利要求3所述的一种建筑屋顶光伏板支架装置，其特征在于，所述收卷部件包括：

限位轨道（403），所述限位轨道（403）设置在所述防护框架（401）的顶部；

电机（404），所述电机（404）滑动设置在所述限位轨道（403）上；

卷轴（405），所述卷轴（405）设置在所述电机（404）的输出端，所述限位轨道（403）上开设有供所述卷轴（405）穿过的移动槽，所述防护布（402）缠绕在所述卷轴（405）的外部；

行走齿轮（406），所述行走齿轮（406）同心设置在所述卷轴（405）的外部；

固定齿条（407），所述固定齿条（407）设置在所述防护框架（401）的顶部，所述固定齿条（407）和所述行走齿轮（406）啮合。

5.根据权利要求4所述的一种建筑屋顶光伏板支架装置，其特征在于，所述砸击监测机构包括：

防护架（501），所述防护架（501）通过多个弹簧和多个伸缩杆一（505）设置在所述放置架（1）的上方；

透明防护板（502），所述透明防护板（502）可拆卸设置在所述防护架（501）的内部；

检测杆（503），所述检测杆（503）设置在所述透明防护板（502）的底端；

压力传感器二（504），所述压力传感器二（504）设置在所述放置架（1）的顶部，所述检测杆（503）和所述压力传感器二（504）接触。

6.根据权利要求5所述的一种建筑屋顶光伏板支架装置，其特征在于，还包括辅助支撑组件，所述辅助支撑组件包括：

移动座（701），所述移动座（701）设置有四个，所述移动座（701）通过伸缩杆二（703）设置在所述升降架的两侧，所述移动座（701）可移动设置在所述底座（2）上；

转座（702），所述转座（702）通过伸缩杆三（704）设置在所述移动座（701）的顶部，所述转座（702）转动设置在所述放置架（1）的四角位置。

7.根据权利要求6所述的一种建筑屋顶光伏板支架装置，其特征在于，所述限位轨道（403）通过多个伸缩杆四（409）和多个弹簧设置在所述防护框架（401）的顶部。

8.根据权利要求7所述的一种建筑屋顶光伏板支架装置，其特征在于，还包括限位组件，所述限位组件包括：

限位板（601），所述限位板（601）设置有多个，所述防护框架（401）上开设有多个限位槽，所述限位板（601）密封滑动设置在所述限位槽的内部；

连接板（602），所述连接板（602）设置在所述限位板（601）上，所述连接板（602）和所述防护框架（401）可拆卸连接。