CN210351073U - 一种快速安装的光伏组件集成板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种快速安装的光伏组件集成板,包括多块光伏组件、折叠式集成板固定框架、定位安装装置;折叠式集成板固定框架包括固定框架构件、定位合页;定位安装装置包括至少两组定位支架、驱动部件,驱动部件驱动定位支架运动;定位支架与折叠式集成板固定框架之间形成联动机构,通过定位支架控制折叠式集成板固定框架的展开和闭合;多块串联的光伏组件单板通过折叠式集成板固定框架联接形成一个集成单元,通过定位合页的定位角度控制集成单元展开后的结构形状,使集成单元通过折叠形成一块光伏组件单板的尺寸,或者展开后形成平面结构或曲面结构。本实用新型既可以对光伏电池板起到保护作用,又可以提高运输和安装的效率,降低光伏电站的建设成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能光伏发电技术,具体地,涉及一种快速安装的光伏组件集成板。
背景技术
当前传统的能源结构形式主要有化石能源,如煤、石油、天然气等,都是经过漫长时间的化学和生物反应产生的,均具有不可再生性。为了人类社会能源结构的可持续发展,新型能源已经成为必然选择。太阳能具有干净清洁、取之不尽、用之不竭、可再生、绿色环保等优点,是最重要和最有前途的可再生能源形式,具有广阔的发展前景。然而,目前世界上太阳能的发电量还不到总发电量的0.1%,与太阳能的地位极不相称,其主要原因就是太阳能发电装置成本较高,经济性还无法与常规能源相竞争。在各种太阳能发电技术中,光伏发电成本相对较低。但是其发电成本也远远高于水电煤电的传统发电。因此,要普及光伏发电系统,通过降低发电系统整体造价来降低成本是关键。
目前太阳能光伏发电系统分成几个层次,第一层次为单元层次,最小且不可分割。对于晶硅太阳能电池片,一般尺寸(直径)为125mm、156mm,固定低电压0.7V。第二层次封装层次特征是,多个单元串并联,固定封装在一个组件里。对于晶硅太阳能电池通常60-72个硅片封装在一片玻璃和一铝背板组成,尺寸一般为1-2平米左右;第三层次阵列层次,由多个组件构成阵列;第四个层次就是电站层次,几百KW乃至几MW占地几万平米。目前由于中间层次的安装时间较长,耗费人工较多,运输以及施工安装过程易造成电池片损毁,尤其是一些建在沙漠高原等气候恶劣地区的阳能电站,造成了组件的运输和安装时间长、成本高、工序繁杂。
从经济性考虑,安装规模越大,单位装机成本就越低。如何突破单片光伏组件的安装,通过大规模标准化的安装方案来达到提高效率的目的。大规模的光伏电站就需要光伏组件的结构形式和基本构造要适应规模化,从而才能通过降低安装费用能够显著降低电站的建造成本。
目前,光伏组件在运输和安装过程中,均采用单层胶合板封装固定,这种结构由于受力性能比较弱,且刚度不均匀等原因,在周转时存在着板面变形的问题。在周转过程中导致每托产品的最下面一块产品容易损坏。因此在周转时必须避免板面变形对产品的影响。另外,现有的单层板托盘在运行时的稳定性差,也存在一定的安全隐患。
目前光伏组件的尺寸也在逐步增加,从过去60片增加到72片晶硅电池片的组件,甚至还有5.7平米的大型薄膜光伏组件。但是受制于一些客观条件再增大遇到很多困难。72片的组件已经重达50斤,尺寸已经达到2米高,1米宽,工人搬动和安装操作都不方便。组件有玻璃和晶体硅薄片,很脆,对变形敏感。因此如果现有组件结构不改变,尺寸增大,组件刚度太弱带来的变形可能会使玻璃碎裂,或者硅片隐裂,造成不必要的损失。
经检索,中国发明专利申请号CN201711207145.9,其公开了一种折叠式光伏支架结构,由多个可折叠的支撑单元组成,所述支撑单元之间通过连杆连接,所述支撑单元包括多个矩形的支撑边框、设于支撑边框下部的前立柱和后立柱,所述支撑边框之间铰接,所述前立柱和后立柱通过定位销连接在支撑边框上,所述支撑边框包括长边和短边,支撑边框的长边背面设有槽,该光伏支架结构展开时,前立柱和后立柱呈竖直方向,支撑边框倾斜成排布置;折叠时,前立柱和后立柱被收入支撑边框的槽内,光伏支架结构被收纳成方块状,便于收纳及运输。
但是上述专利存在以下不足:
上述专利的驱动力是设置光伏组件的底部,其导致在折叠开始阶段是不容易启动的,特别是由光伏板完全平面展开时收叠,驱动机构由于初始力臂太小会导致容易卡死,或机构运行困难等情况发生。而且,上述专利的结构仅仅是针对最终展开后为平面的光伏组件进行折叠装置,而无法实现针对曲面造型的光伏组件集成板进行折叠。其次,上述专利的结构中也没有设置运输和安装过程中光伏特组件的防护装置,也没有考虑展开后光伏组件之间的连接刚度的加强等结构设计。
实用新型内容
针对现有技术中的缺陷,本实用新型的目的是提供一种快速安装的光伏组件集成板。
为实现上述目的,本实用新型提供一种快速安装的光伏组件集成板,包括多块串联的光伏组件单板、折叠式集成板固定框架、定位安装装置、定位合页;其中,
所述折叠式集成板固定框架包括多个固定框架构件、多个定位合页,多个所述固定框架构件之间依次串连组成一体框架,相邻的两个所述固定框架构件之间通过所述定位合页连接,使相邻的两个所述固定框架构件之间可折叠;多块串联的所述光伏组件单板通过所述折叠式集成板固定框架联接形成一个集成单元;
所述定位合页用于固定相邻所述固定框架构件之间角度,即固定相邻串联的所述光伏组件单板的角度;
所述定位安装装置包括至少两组定位支架、驱动部件,所述驱动部件用于驱动所述定位支架运动;所述定位支架包括多个节段杆件,多个所述节段杆件依次首尾相连,相邻两个所述节段杆件之间通过弹性合页连接,使多个所述节段杆件通过所述弹性合页连接后形成锯齿状支架,各个相邻所述节段杆件之间可活动;
两组所述定位支架分别对称设置于所述折叠式集成板固定框架的两侧,所述定位支架与所述折叠式集成板固定框架之间形成联动机构,通过所述定位支架控制所述集成单元的展开和闭合;通过所述定位合页的定位角度控制所述集成单元展开后的结构形状,使所述集成单元通过折叠形成一块所述光伏组件单板的尺寸,或者展开后形成平面结构或曲面结构。
优选地,所述定位支架的每个所述节段杆件与所述固定框架构件的侧边通过横销交叉连接,使所述定位支架与所述折叠式集成板固定框架之间形成所述联动机构,当所述折叠式集成板固定框架为半展开状态时,所述折叠式集成板固定框架与所述定位安装装置形成相互交错的锯齿状结构。
优选地,所述定位合页包括第一合页部件、第二合页部件,所述第一合页部件与所述第二合页部件活动连接,所述第一合页部件上对称设置一组第一弧形肋板,所述第一弧形肋板的圆弧面沿所述第一合页部件的上部空间延伸,所述圆弧面的一端与所述第一合页部件固定,另一端上设有第一定位键;
所述第二合页部件上对称设置一组第二弧形肋板,所述第二弧形肋板的圆弧面沿所述第二合页部件的上部空间延伸,所述圆弧面的一端与所述第二合页部件固定,另一端上设有第二定位键;
所述第一弧形肋板与所述第二弧形肋板绕同一个圆心转动,通过一组所述第一定位键与所述第二定位键卡合,使所述第一合页部件与第二合页部件的圆心角固定。
优选地,所述驱动部件包括滚动轮、导向槽、钢绞线以及牵引部件;
其中,所述滚动轮设置于所述定位支架的底部;所述导向槽设置于所述定位支架的下方,使所述滚动轮沿所述导向槽滑动;
所述牵引部件设置于所述定位支架的一端或两端;所述牵引部件包括转动轴、驱动轮、两个钢索绕盘,所述转动轴设置于所述导向槽上,与所述导向槽的长度方向垂直,两个所述钢索绕盘设置于所述转动轴的两端,所述驱动轮设置于所述转动轴的中间位置,通过所述驱动轮控制所述转动轴的转速控制展开速度;
所述钢绞线与所述定位支架穿接,所述钢绞线穿心通过每个所述节段杆件,所述钢绞线一端与第一节所述节段杆件或最后一节所述节段杆件通过索锚具固定;另一端与所述钢索绕盘连接;
所述牵引部件通过所述钢绞线的张拉控制各个相邻所述节段杆件之间开合的角度和开合速度,实现动态的折叠和展开的施工过程。
优选地,还包括设置保护底板,所述保护底板设置于第一块所述光伏组件单板和最后一块所述光伏组件单板的底面,对所述光伏组件单板的晶硅电池片起到防护作用。
优选地,所述固定框架构件的四个角上设有穿心固定螺栓孔,通过穿心固定螺栓穿过所述穿心固定螺栓孔将所述固定框架构件固定在既有支撑结构上。
优选地,所述固定框架构件包括四个边框条,四个所述边框条通过焊接或者铆接形成四边形框架;
所述四边形框架的内边框设有用于安装所述光伏组件单板的凹槽。
优选地,所述固定框架构件上设有定位缓冲条,且位于所述光伏组件单板的四周,使所述定位缓冲条突出所述光伏组件单板表面一高度。
优选地,所述定位缓冲条可采用铝合金或钢质金属空心薄壁方管。
优选地,所述定位合页设置于所述固定框架构件的外侧边,所述定位合页通过螺栓与所述固定框架构件的侧边固定,并突出所述光伏组件单板一定高度,该高度低于所述定位缓冲条突出光伏组件单板表面高度。
与现有技术相比,本实用新型具有如下至少一种的有益效果:
本实用新型上述结构由多块串联的光伏组件单板、折叠式集成板固定框架组装成一个整体,将多块光伏组件单板通过串联的形式固定安装在一块集成单元上,既可以对光伏电池板起到很好的保护作用,又可以大大提高运输和安装的效率,降低光伏电站的建设成本;本装置中将定位安装装置可拆卸式设置于折叠式集成板固定框架的两侧,可均匀的控制折叠式集成板固定框架的展开和闭合,定位安装装置为安装光伏组件单板提供准确定位;将定位安装装置采用可拆卸式的方式与折叠式集成板固定框架固定,使安装完成后定位安装装置方便拆除,可以反复利用。
进一步,本实用新型通过定位合页的定位角度来控制最终展开后的曲面形状,使不同曲面造型的可简便实现,因此,可以根据光伏电站当地的光照条件灵活调整光伏电站的曲面的曲率,可以最大限度的接近当地的太阳直射方位,最大限度的发挥电站的光电转换效率,提高电站效能。本装置中定位合页的通过一组定位键相互卡合锁死,固定定位合页的圆心角的角度,同时,定位合页的一组定位键互锁以后,使第一弧形肋板与第二弧形肋板对拼连接成一体结构,对光伏组件单板的邻接边框形成横向支撑和提供加劲肋的作用。
在单块光伏板组件单板制造完成后,根据目前逆变器的规格,一般通过串联23块光伏组件单板形成为一个串联整体单元,依据每块光伏板重量25kg左右计算,一个折叠串联单元总重量约为0.6T不到,收叠后的总尺寸大约在1m X 1.65m X 0.8m,是非常便于小机具安全作业的。折叠为一块接近长方块的光伏组件单板串联组的尺寸便于进行运输、搬运、安装,尤其是大大节省安装和接线的工时,比传统的单片安装可以缩短安装工期3/4;按照目前300元/人天的工时费计算,每兆瓦可节省直接安装费用将近7000元。因此,按本实用新型的构思将整个产品部件通过折叠式集成板固定框架预先组装成一体,并可以根据客户的需要调整的光伏组件单板的串联数量,然后出厂、运输、销售,将显著节省客户成本,也能够大大增加产品的附加价值,降低光伏电站的建设成本和周期。适用于太阳能光伏组件单板的大规模快速安装,安全运输和周转的可折叠式固定光伏组件框架。
本实用新型的上述装置中,还进一步考虑了运输过程中光伏板组件单块的防护措施,提供了在第一块和最后一块光伏组件单板的底部设置保护底板的结构,进一步在底板上采用间隔的双向横割板条提高底板刚度,满足整体串联光伏组件单块集成单元块的上下保护面,对于晶硅电池片起到保护作用。
本实用新型的上述装置中,既考虑了光伏组件单板使用过程的反复折叠,并考虑了运输和安装过程中针对光伏特组件的防护作用,并且对展开后光伏组件单板之间的连接刚度通过边框和合页的设计进行了加强。本装置的驱动力是在光伏组件单板的中部,在折叠开始阶段,行进阶段和结束阶段都比较容易控制。既可以最终展开后为平面,也可以展开后为曲面,具有更好地地域适应性。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1a为本实用新型一实施例的集成板完全展开状态意图;
图1b为本实用新型一实施例的相邻两块光伏组件单板的连接示意图;
图1c为本实用新型一实施例的集成板的局部俯视图;
图2a为本实用新型一实施例的定位合页的结构示意图;
图2b为本实用新型一实施例的定位合页的立体示意图;
图2c为本实用新型一实施例的第一合页部件的立体示意图;
图2d为本实用新型一实施例的定位合页的转轴的结构示意图;
图2e为本实用新型一实施例的第二合页部件的立体示意图;
图2f为本实用新型一实施例的120°定位合页的侧视图;
图2g为本实用新型一实施例的150°定位合页的侧视图;
图2x为本实用新型一实施例的180°定位合页的侧视图;
图3a本实用新型一实施例的集成板半展开状态俯视图;
图3b为本实用新型一实施例的集成板半展开状态轴视图;
图3c为本实用新型一实施例的集成板展开曲面形状示意图;
图4a为本实用新型一实施例的定位安装装置的结构示意图;
图4b为本实用新型优选实施例的集成板立体结构示意图;
图4c为图4b的俯视图;
图5a为本实用新型一优选实施例的集成板立体结构示意图;
图5b为5a的俯视图;
图中标记分别表示为:1为光伏组件单板、2为定位合页、3为折叠式集成板固定框架、4为定位安装装置、5为定位缓冲条、201a为第一合页部件、201b为第二合页部件、202a为第一弧形肋板、202b为第二弧形肋板、203a为第一定位键、203b为第二定位键、204为定位孔、301为固定框架构件、302为穿心固定螺栓孔、303为穿心固定螺栓、401为节段杆件、402为弹性合页、403为钢绞线、404为横销、405为滚动轮、406为驱动轮、407为钢索绕盘、408为转动轴、409为导向槽。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型,但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
参照图1a、图1b、图1c、图3b所示,为本实用新型一实施例快速安装的光伏组件集成板的结构示意图,参照图3b所示,图中包括多块串联的光伏组件单板1、折叠式集成板固定框架3、定位安装装置4,其中,折叠式集成板固定框架3包括多个固定框架构件301、多个定位合页2,多个固定框架构件301之间依次串连组成一体框架,相邻的两个固定框架构件301之间通过定位合页2连接,使各个相邻的两个固定框架构件301之间可折叠。将多块串联的光伏组件单板1通过折叠式集成板固定框架3联接形成一个集成单元,从而可将多个串联的光伏组件单板1通过折叠成为一块光伏组件单板1的尺寸。在一实施例具体安装时:第一个固定框架构件301的一侧与第二个固定框架构件301的一侧通过一组定位合页2连接,一组定位合页2包括三个定位合页2,当然,在其他实施例中,也可以采用其他数量的定位合页2,比如两个、一个,这个可以根据实际的固定框架构件301的尺寸和应用要求来调整,并不限于上述的三个定位合页2。再将第二个固定框架301的一侧与第三个固定框架301的一侧通过定位合页2连接,依次连接下一个固定框架301,最后连接成一串框架。
定位合页2用于固定相邻固定框架构件301之间角度,即固定相邻串联的光伏组件单板1之间的角度。在一具体实施例中,定位合页2的开合角度可以根据需要的曲面形式来设定,从而使不同曲面造型的可简便实现,因此,可以根据光伏电站当地的光照条件灵活调整光伏电站的曲面的曲率,可以最大限度的接近当地的太阳直射方位,最大限度的发挥电站的光电转换效率,使集成板可适用于不同地区。在一优选方式中,当每块光伏组件单块的与水平的夹角小于30度,在该角度范围内得到的集成板的曲面形式,可较大限度的发挥电站的光电转换效率,提高电站效能。
参照图3b所示,定位安装装置4包括至少两组定位支架、驱动部件,驱动部件可用于驱动定位支架运动。定位支架包括多个节段杆件401,多个节段杆件401依次首尾相连,相邻两个节段杆件401之间通过弹性合页402连接,使多个节段杆件401通过弹性合页402连接后形成锯齿状支架,各个相邻节段杆件401之间可活动。
两组定位支架分别对称设置于折叠式集成板固定框架3的两侧,定位支架与折叠式集成板固定框架3之间形成联动机构,通过定位支架控制集成单元的展开和闭合,为安装光伏组件单板1提供准确定位,同时,该定位支架在施工安装过程还可以起到了稳定支护的作用。
多块串联的光伏组件单板1通过折叠式集成板固定框架3联接形成一个集成单元,通过定位合页2的定位角度控制集成单元展开后的结构形状,使集成单元通过折叠形成一块光伏组件单板1的尺寸,或者展开后形成平面结构或曲面结构。在具体的施工过程中,将串联的光伏组件单块通过折叠式集成板固定框架3预先组装成一体,并可以根据客户的需要调整的光伏组件单板1的串联数量,可大大节省安装和接线的工时,比传统的单片安装可以缩短安装工期3/4。
在其他优选实施例中,参照图3a、3b所示,定位支架的每个节段杆件401与固定框架构件301的侧边通过横销404交叉连接,使定位支架与折叠式集成板固定框架3之间形成交叉折叠的联动机构。在具体实施时,两者交叉连接的点位于每个节段杆件401的中心处,同时也位于定位框3侧边边框的中心处,通过中心横销404紧固。参照图3b所示,当折叠式集成板固定框架3为半展开状态时,折叠式集成板固定框架3与定位安装装置4形成相互交错的锯齿状结构。
在其他优选实施例中,参照图2a、2b所示,定位合页2包括第一合页部件201a、第二合页部件201b,参照图2c、2d、2e所示,第一合页部件201a上设有连接套筒,第二合页部件201b上设有连接套筒,第一合页部件201a和第二合页部件201b通过连接套筒套接在转轴上,使第一合页部件201a与第二合页部件201b可绕转轴转动,第一合页部件201a与第二合页部件201b为活动式连接。
参照图2c所示,第一合页部件201a上对称设置一组第一弧形肋板202a,第一弧形肋板202a的圆弧面沿第一合页部件201a的上部空间延伸,圆弧面的一端与第一合页部件201a固定,另一端上设有第一定位键203a。
参照图2e所示,第二合页部件201b上对称设置一组第二弧形肋板202b,第二弧形肋板202b的圆弧面沿第二合页部件201b的上部空间延伸,圆弧面的一端与第二合页部件201b固定,另一端上设有第二定位键203b。
参照图2a所示,第一弧形肋板202a与第二弧形肋板202b绕同一个圆心转动,通过一组第一定位键203a与第二定位键203b卡合锁死,可锁定第一合页部件201a与第二合页部件201b的圆心角,起到定位角度的作用,在多个固定框架构件301展开以后用于位置固定。同时,通过一组第一定位键203a与第二定位键203b卡合锁死,使第一弧形肋板202a与第二弧形肋板202b卡合连接成一体结构,对光伏组件单板1的邻接边框形成横向支撑和提供加劲肋的作用。
参照图2c、2e所示,定位合页2的第一合页部件201a与第二合页部件201b上分别设有多个定位孔204,通过螺栓穿过该定位孔204,将第一合页部件201a与第二合页部件201b分别安装在相邻固定框架构件301的侧楞上。将定位合页2与固定框架构件301采用可拆卸连接方式,即可便于单独模块的拆卸维修。根据定位合页2通过两片合页的圆心角来调整定位合页2的定位角度,在具体实施时可根据需要,将定位合页2的开启角度设置为不同的定位角度。改变定位合页2的开启角度,通过一组定位键来控制完全展开后的角度,参照图2f所示的定位角度为120度,参照图2g所示的定位角度为150度,这两种角度可使得展开后的光伏组件单板1呈现曲面形式。参照2x所示,当定位合页2的定位角度为180度时,集成板完全展开的为水平形式。
在具体实施的过程中:多块光伏组件单板1串联后通过折叠式集成板固定框架3联接形成一个集成单元,具体指:将多块光伏组件单板1之间的导线预先串联在一起,分别将多块光伏组件单板1通过卡槽的方式固定安装在固定框架构件301内。使集成单元通过折叠形可成一块光伏组件单板1的尺寸,或者展开后整体形成平面结构或曲面结构。通过调整定位合页2的定位角度控制展开后的集成板的平面形式,通过叠合展开成为一个整体,可以形成平面,也可以形成曲面形式,定位合页2的定位角度控制最终展开后的曲面形状。例如:参考图3c所示,为6块光伏组件单块串联成一串可折叠的集成单元,该集成板通过定位安装装置4展开后呈曲面结构,串联多组该曲面结构的集成单元,将多组曲面结构的集成单元并联可定位形成柱面形式集成单元。柱面形式的集成单元,可从不同方位接收太阳直射方位,可以最大限度的发挥电站的光电转换效率,提高电站效能。
串联光伏组件单板1的数量可以是任意变化,根据目前逆变器的容量,一般光伏组件单板1的串联式集成板具有一定的规模限制,一般取为23块,这个根据将来逆变器的性能提升,可以大幅度提升组件的串联数量,只要依据现场搬运机械的情况确定即可。如采用偶数块光伏组件单板1串联,保证运输过程的保护底板对折叠后的整体组件安装单元具有很好的保护作用,如果采用奇数块光伏组件单板1串联,最后一块的光伏板需要额外防护措施。在具体安装时:因为重量原因,折叠式串联组件中的第一块光伏组件单板1比普通单组件安装工时要稍高,但是,后续的几块组件由于串联式的单向合叶构造,通过控制定位安装装置4可以很轻松地把一串的带固定边框的光伏板展开安装,并且定位准确,整体安装效率大大提高。显然,组件串联数量越多总面积越大,节省的安装工时越多。
在其他实施例中:参照图4a、4b、4c所示,本实施例以串联六块光伏组件单板1为例。驱动部件包括滚动轮405、导向槽409、钢绞线403以及牵引部件;其中,滚动轮405设置于定位支架的底部,具体实施时在定位安装装置4上安装滚动轮405,将滚动轮405安装在节段杆件401的一端,在相邻的两个节段杆件401之间错位安装。例如,将第一个滚动轮405安装在第一节段杆件401的一端,第二滚动轮405安装在第二节段杆件401与第三节段杆件401的连接的一端,依次错位设置。参照图4b所示,在定位支架与支撑面接触的一端(定位支架的底部),在每个由两个节段杆件401组成的支撑角的底部均安装有滚动轮405。导向槽409设置于定位支架的下方,在具体施工时,将定位安装装置4的底部的滚动轮405安装在导向槽409内,该滚动轮405可沿导向槽409滑动。导向槽409可用于导向,采用的导向槽409的运动轨迹与集成板展开轨迹相匹配的,即可根据不同的曲面形式,匹配相同轨迹的导向槽409,例如,具有一定弧度的导向槽409、水平设置的导向槽409。导向槽409可以采用槽钢。
牵引部件设置于定位支架的一端或两端。牵引部件包括转动轴408、驱动轮406、两个钢索绕盘407,转动轴408设置于导向槽409上,与导向槽409的长度方向垂直,两个钢索绕盘407设置于转动轴408的两端,驱动轮406设置于转动轴408的中间位置,通过驱动轮406驱动两端的钢索绕盘407运动。
钢绞线403与定位支架连接,两根钢绞线403分别与两侧的定位支架的多个节段杆件401穿接成一体,在本实施例中采用的节段杆件401的数量与折叠式集成板固定框架3的固定框架构件301的数量相匹配,从而使折叠式集成板固定框架3与两侧的定位支架形成交叉折叠的联动机构。将钢绞线403穿心通过每个节段杆件401,每根钢绞线403一端与第一节节段杆件401或最后一节节段杆件401通过索锚具固定;另一端与钢索绕盘407连接。通过牵引部件拉动第一块光伏组件单板1或最后一块光伏组件单板1,通过驱动轮406控制转动轴408的转速来控制展开的速度,当驱动轮406停止转动时,提供了制动力保持施工展开过程中某一中间状态的稳定和平衡。牵引部件通过钢绞线403的张拉控制各个相邻节段杆件401之间开合的角度和开合速度,实现动态的折叠和展开的施工过程。采用该牵引部件可使得作用于定位支架两侧的力保持均匀,从而使得折叠式集成板固定框架3可稳定展开,不容易发生倾斜等事故,确保安装过程中保持稳定。
在另一优选实施例中,本实施例中串联七块光伏组件单板1,在折叠式集成板固定框架3的两端分别设置牵引部件,在具体实施的过程中,先固定位于中间的光伏组件单板1,通过穿心固定螺栓303将中间的一块光伏组件单板1固定在支撑结构上,参照图5a、5b所示,在折叠式集成板固定框架3的两侧对称设置两组定位支架(4个),分别将4根钢绞线403穿心通过每个定位支架的各节段杆件401,每根钢绞线403一端与最后一节节段杆件401通过索锚具固定,另一端与钢索绕盘407连接。通过两端的牵引部件同时分别拉动第一块光伏组件单板1,和最后一块光伏组件单板1,通过驱动轮406控制转动轴408的转速来控制展开的速度,当驱动轮停止转动时,提供了制动力保持施工展开过程中某一中间状态的稳定和平衡。本实施例适用于安装奇数块的光伏组件单板1,从两端展开,使展开的过程更加平稳。
在其他实施例中:固定框架构件301的四个角上设有穿心固定螺栓孔302,通过穿心固定螺栓303穿过穿心固定螺栓孔302将固定框架构件301固定在既有支撑结构上。
在其他实施例中:固定框架构件301包括四个边框条,四个边框条通过焊接或者铆接形成四边形框架。边框条可以采用铝合金或钢质金属空心薄壁管,采用高刚性框架,可以进行支撑和保护,可以保证集成后的产品安全。四边形框架的内边框设有用于安装光伏组件单板1的凹槽。在四边形框架的四个角开设有四个穿心固定螺栓孔302,穿心固定螺栓303穿过螺栓孔,用于固定框架构件301与光伏组件单板1的固定。
在其他实施例中:固定框架构件301上设有定位缓冲条5,定位缓冲条5设置于四边形框架的内边框,且位于光伏组件单板1的四周,使定位缓冲条5突出光伏组件单板1表面一定高度,与定位安装装置4共用固定边框架构件。当定位合页2的高度高于光伏组件单板1时,在集成板折叠过程中,容易造成损坏。通过设置比起高度稍高的定位缓冲条5,可防止在折叠过程中发生碰撞,起到对光伏组件单板1折叠后的定位和缓冲作用。
在其他实施例中:当多块光伏板折叠之后,位于本装置最下面的和最上面的光伏板的底面朝外,在运输的过程中容易损坏光伏组件单板1的晶硅电池片。考虑到该问题,在本装置中进一步设置防护装置。防护装置可以采用一般的轻质的具有一定刚度的板作为保护底板,采用工厂铆钉固定连接。将保护底板安装在第一块光伏组件单板1和最后一块光伏组件单板1的底面,对光伏组件单板1的晶硅电池片起到防护作用。在安装最后一块光伏组件单板1,如果一串光伏组件单板1的数量为奇数,在出厂前采用正反双面安装保护底板,展开安装完毕后,把正面的保护底板直接拆除即可。如果一串组件板的数量为偶数,在出厂前仅在反面安装保护底板。满足整体串联光伏组件单板1的上下保护面,同时对于晶硅电池片起到保护作用。保护底板上还可以采用间隔30cm的双向横割板条提高底板刚度,该间隔尺寸可以根据板条的厚度进行调整,只要满足平衡受力和刚度设计要求和对整体串联光伏单元的上下保护面,对于晶硅电池片起到保护作用。在运输过程中,光伏组件单板1与折叠式集成板固定框架3固定联接为一个整体,通过加强后的上下组件的保护底板,起到对于整个光伏单元的保护作用。使光伏结构的整体性和刚度有利于在运输安装使用中保护脆弱的光伏组件单板1。
在其他实施例中,定位合页2设置于组件单元固定边框架的外侧边(侧边的外楞上),定位合页2通过螺栓与固定框架构件301的侧边固定,并突出光伏组件单板1一定高度,该高度不超过定位边框架的高度。
本实用新型上述光伏组件集成板通过设计更加合理的光伏组件单板1形式,能够既可保证运输和储存安全,简化安装工序,提高安装效率,减少时间,降低人工成本成了光伏发展的非常重要的方面。针对现有光伏组件集成板组件太大造成厂内搬运和现场运输都有一定的困难,综合考虑其生产运输安装流程,设计一种既不造成单片组件的面积太大,又可以保证组件刚度和对于晶片的保护构造。
在一具体实施例中,光伏组件集成板的具体安装步骤如下:
将多块串联的光伏组件单板1通过折叠式集成板固定框架3联接形成一个集成单元,在安装之前,通过小机具将一串折叠的光伏组件单块1的集成单元吊装到光伏支撑结构上,光伏支撑结构为现有技术中光伏支撑框架,将集成单元中的中间一块光伏组件单板1固定在支撑结构上或将首尾两块中任一块固定在支撑结构上。
安装定位安装装置:在支撑结构上方安装导向槽409;将定位安装装置的底部的滚动轮405搁置到导向槽409内;在折叠式集成板固定框架3的两侧安装定位支架,通过横销404定位将定位支架安装在折叠式集成板固定框架3的外侧边上,使折叠式集成板固定框架3与定位支架形成可交叉折叠的联动机构,通过定位安装装置为光伏组件单块1提供准确定位和开合联动机构。
在集成单元的一端或两端设置牵引部件。
在定位支架上安装钢绞线403,钢绞线403与两侧的定位支架连接,将每根钢绞线403的一端穿心通过每个定位支架的每个节段杆件401,每根钢绞线403一端与第一节节段杆401件或最后一节节段杆件401通过索锚具固定,另一端与牵引部件的钢索绕盘407连接,通过牵引部件的驱动轮406控制转动轴408的转速控制钢绞线403的牵引速度,从而控制开合联动机构;
安装光伏组件集成板,可以由集成单元的中间一块光伏组件单块1向两边安装,或者由第一块光伏组件单块1或最后一块光伏组件单块1向一边依次安装;
完全展开后,拧紧每个固定框架构件301上的四个穿心固定螺栓303;
打开横销404拆除定位安装装置,为下一次重复使用;
完成多块光伏组件的安装和逆变器接线。
该安装步骤中还可以包括在安装最后一块光伏组件板,如果一串光伏组件板的数量为奇数,在出厂前采用正反双面安装保护底板,展开安装完毕后,把正面的保护底板直接拆除即可;如果一串组件板的数量为偶数,在出厂前仅在反面安装保护底板。
在具体安装的过程中,当串联的光伏组件单块的数量为偶数块,在安装时可以采用,参照图4b所示,先将第一块光伏组件单块1或最后一块光伏组件单块1通过穿心固定螺栓303与支撑结构固定,在另一端(最后一块光伏组件单块1或第一块光伏组件单块1)安装牵引部件,将折叠的光伏组件单板1由一端展开。当串联的光伏组件单块的数量为奇数块时,在安装时可以采用,参照图5a所示,先将位于中间的光伏组件单块1通过穿心固定螺栓303与支撑结构固定,再在集成板的两端(第一块光伏组件单块和最后一块光伏组件单块)分别安装牵引部件,将折叠的光伏组件单板1由两端展开。
本申请文件中使用到各类部件如没有详细说,均可以采用标准件或常用技术,可以从市场上购买,各个零件的具体连接方式可以采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉和焊接等常规手段,机械、零件和电器设备均采用现有技术中的常规型号,电路连接采用现有技术中常规的连接方式,对于所属领域的技术人员都是很容易实现的,在此不再作出具体叙述。
以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本实用新型并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本实用新型的实质内容。
Claims (10)
1.一种快速安装的光伏组件集成板,其特征在于:包括多块串联的光伏组件单板、折叠式集成板固定框架、定位安装装置、定位合页;其中,
所述折叠式集成板固定框架包括多个固定框架构件、多个定位合页,多个所述固定框架构件之间依次串连组成一体框架,相邻的两个所述固定框架构件之间通过所述定位合页连接,使相邻的两个所述固定框架构件之间可折叠;多块串联的所述光伏组件单板通过所述折叠式集成板固定框架联接形成一个集成单元;
所述定位合页用于固定相邻所述固定框架构件之间角度,即固定相邻串联的所述光伏组件单板的角度;
所述定位安装装置包括至少两组定位支架、驱动部件,所述驱动部件用于驱动所述定位支架运动;所述定位支架包括多个节段杆件,多个所述节段杆件依次首尾相连,相邻两个所述节段杆件之间通过弹性合页连接,使多个所述节段杆件通过所述弹性合页连接后形成锯齿状支架,各个相邻所述节段杆件之间可活动;
两组所述定位支架分别对称设置于所述折叠式集成板固定框架的两侧,所述定位支架与所述折叠式集成板固定框架之间形成联动机构,通过所述定位支架控制所述集成单元的展开和闭合;通过所述定位合页的定位角度控制所述集成单元展开后的结构形状,使所述集成单元通过折叠形成一块所述光伏组件单板的尺寸,或者展开后形成平面结构或曲面结构。
2.根据权利要求1所述的一种快速安装的光伏组件集成板,其特征在于:所述定位支架的每个所述节段杆件与所述固定框架构件的侧边通过横销交叉连接,使所述定位支架与所述折叠式集成板固定框架之间形成交叉折叠的所述联动机构,当所述折叠式集成板固定框架为半展开状态时,所述折叠式集成板固定框架与所述定位安装装置形成相互交错的锯齿状结构。
3.根据权利要求1所述的一种快速安装的光伏组件集成板,其特征在于:所述定位合页包括第一合页部件、第二合页部件,所述第一合页部件与所述第二合页部件活动连接,所述第一合页部件上对称设置一组第一弧形肋板,所述第一弧形肋板的圆弧面沿所述第一合页部件的上部空间延伸,所述圆弧面的一端与所述第一合页部件固定,另一端上设有第一定位键;
所述第二合页部件上对称设置一组第二弧形肋板,所述第二弧形肋板的圆弧面沿所述第二合页部件的上部空间延伸,所述圆弧面的一端与所述第二合页部件固定,另一端上设有第二定位键;
所述第一弧形肋板与所述第二弧形肋板绕同一个圆心转动,通过一组所述第一定位键与所述第二定位键卡合,使所述第一合页部件与所述第二合页部件的圆心角固定。
4.根据权利要求1所述的一种快速安装的光伏组件集成板,其特征在于:所述驱动部件包括滚动轮、导向槽、钢绞线以及牵引部件;
其中,所述滚动轮设置于所述定位支架的底部;所述导向槽设置于所述定位支架的下方,使所述滚动轮沿所述导向槽滑动;
所述牵引部件设置于所述定位支架的一端或两端;所述牵引部件包括转动轴、驱动轮、两个钢索绕盘,所述转动轴设置于所述导向槽上,与所述导向槽的长度方向垂直,两个所述钢索绕盘设置于所述转动轴的两端,所述驱动轮设置于所述转动轴的中间位置,通过所述驱动轮控制所述转动轴的转速控制展开速度;
所述钢绞线与所述定位支架穿接,所述钢绞线穿心通过每个所述节段杆件,所述钢绞线一端与第一节所述节段杆件或最后一节所述节段杆件通过索锚具固定;另一端与所述钢索绕盘连接;
所述牵引部件通过所述钢绞线的张拉控制各个相邻所述节段杆件之间开合的角度和开合速度,实现动态的折叠和展开的施工过程。
5.根据权利要求1所述的一种快速安装的光伏组件集成板,其特征在于:还包括设置保护底板,所述保护底板设置于第一块所述光伏组件单板和最后一块所述光伏组件单板的底面,对所述光伏组件单板的晶硅电池片起到防护作用。
6.根据权利要求1所述的一种快速安装的光伏组件集成板,其特征在于:所述固定框架构件的四个角上设有穿心固定螺栓孔,通过穿心固定螺栓穿过所述穿心固定螺栓孔将所述固定框架构件固定在既有支撑结构上。
7.根据权利要求1所述的一种快速安装的光伏组件集成板,其特征在于:所述固定框架构件包括四个边框条,四个所述边框条通过焊接或者铆接形成四边形框架;
所述四边形框架的内边框设有用于安装所述光伏组件单板的凹槽。
8.根据权利要求1所述的一种快速安装的光伏组件集成板,其特征在于:所述固定框架构件上设有定位缓冲条,且位于所述光伏组件单板的四周,使所述定位缓冲条突出所述光伏组件单板表面一高度。
9.根据权利要求8所述的一种快速安装的光伏组件集成板,其特征在于,所述定位缓冲条可采用铝合金或钢质金属空心薄壁方管。
10.根据权利要求8所述的一种快速安装的光伏组件集成板,其特征在于,所述定位合页设置于所述固定框架构件的外侧边,所述定位合页通过螺栓与所述固定框架构件的侧边固定,并突出所述光伏组件单板一高度,该高度低于所述定位缓冲条突出光伏组件单板表面高度。
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