CN211930560U - 倾角灵活可调的光伏支架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种倾角灵活可调的光伏支架，包括光伏组件及组件支架，组件支架通过一固定支柱与两可调支柱支承在电站地基上，可调支柱包括部固连有螺杆支座的支柱筒体，在螺杆支座上转动支承有旋接有升降座的升降螺杆，在升降座上设有穿过支柱筒体壁的连杆支承部，在连杆支承部上铰连有连杆，升降螺杆分别与各自的驱动装置传动连接；在组件支架上固连有三个球铰座，球铰座下端的铰接球体活动支承在相互固连的上半球壳与下半球壳中，下半球壳分别与固定支柱及两连杆上端固连；升降座通过牵吊索绕过支柱筒体上端的滚轮与配重块相连。采用本倾角灵活可调的光伏支架不仅能改变光伏组件的安装角度，而且能减轻驱动机构的负荷，使角度调节轻便。

Description

倾角灵活可调的光伏支架

技术领域

本实用新型涉及一种光伏发电装置，尤其涉及光伏发电装置的支架。

背景技术

光伏发电装置是利用光伏组件吸收太阳光辐照能量并转换成电能的一种发电装置，由于太阳每天东升西落，固定安装的光伏组件不能保持其受光面与太阳光线垂直，因而不能最大化地吸收太阳光辐照而达到最佳的发电效率，可调节光伏组件角度位置的光伏支架能驱动光伏组件动态地改变安装角度，让光伏组件能尽可能地跟踪太阳位置使其受光面与太阳光垂直，提升光伏发电装置的发电效率。公开(公告)号为CN203324820U中国实用新型专利公开了一种双轴跟踪光伏发电装置，包括光伏组件、组件支架，组件支架通过球形铰链支承在一根前支柱以及两根后支柱，其中的两根后支柱可调节长度，从而能通过后支柱长度的调节来使电池组件支架改变安装角度，使其上的光伏组件的受光面尽可能地与太阳光线垂直，提高发电效率。但是，由于光伏组件及组件支架具有一定的重量，在驱动后支柱进行长度调节而改变光伏组件的安装角度时驱动机构的负荷很大，不仅相应的传动机构易损，而且调节过程消耗功率大。

实用新型内容

针对现有技术所存在的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种倾角灵活可调的光伏支架，它不仅能改变光伏组件的安装角度，而且能减轻驱动机构的负荷，使角度调节轻便。

为了解决上述技术问题，本实用新型的一种倾角灵活可调的光伏支架，包括光伏组件及组件支架，所述组件支架通过一固定支柱与两可调支柱支承在电站地基上，所述可调支柱包括支柱筒体，在支柱筒体下部固连有螺杆支座，在螺杆支座上转动支承有升降螺杆，在升降螺杆上旋接有升降座，升降座与支柱筒体内壁滑动配合，在升降座上设有连杆支承部，连杆支承部穿过支柱筒体的筒壁伸出于支柱筒体之外，在连杆支承部上铰连有连杆；在所述组件支架上固连有三个球铰座，球铰座的下端设有铰接球体，铰接球体活动支承在上半球壳与下半球壳中，上半球壳与下半球壳固连，三个下半球壳分别与固定支柱上端及两连杆的上端固连；在所述可调支柱的支柱筒体上端设有滚轮，在升降座上连接有牵吊索，牵吊索绕过滚轮与配重块相连；两可调支柱上的升降螺杆分别与各自的驱动装置传动连接。

在上述结构中，由于所述组件支架通过一固定支柱与两可调支柱支承在电站地基上，则组件支架由三根支柱形成三点支承，三点支承的结构组件支架悬伸于支承点之外的长度短、变形小、刚性高且整体稳定性好；由一固定支柱与两可调支柱所构成的支承结构可以通过两可调支柱对组件支架支承高度的调节而改变组件支架的安装角度，该角度的变化可以使其上安装的光伏组件的受光面随太阳位置左右、高低的变化而变化，使受光面尽可能与太阳光垂直，实现光伏组件对太阳位置的跟踪。

又由于所述可调支柱包括支柱筒体，在支柱筒体下部固连有螺杆支座，在螺杆支座上转动支承有升降螺杆，在升降螺杆上旋接有升降座，升降座与支柱筒体内壁滑动配合，在升降座上设有连杆支承部，连杆支承部穿过支柱筒体的筒壁伸出于支柱筒体之外，在连杆支承部上铰连有连杆，则可调支柱以支柱筒体作为支承主体，筒体结构的支柱具有较高的刚性，且支柱筒体为固定结构的支柱，可调支柱的调节功能由支柱筒体内的升降螺杆及升降座来实现，铰连在升降座外伸的连杆支承部上的连杆与组件支架连接，组件支架随升降座的升降而改变在连杆连接处的高低位置来实现调节，这样可调支柱的调节无须改变作为支承主体的支柱筒体的结构长度，使可调支柱的稳定性得以提高。

更由于在所述组件支架上固连有三个球铰座，球铰座的下端设有铰接球体，铰接球体活动支承在上半球壳与下半球壳中，上半球壳与下半球壳固连，三个下半球壳分别与固定支柱上端及两连杆的上端固连，则组件支架通过球铰座下端设有的铰接球体活动支承在上半球壳与下半球壳之中形成三个球形铰接支点，三个球形铰接支点分别与固定支柱上端和两连杆上端连接，当两连杆随各自升降座上升下降时，组件支架可以绕与固定支柱的球形铰连支点上下、左右摆动，从而无阻碍地变化安装角度，使其上的光伏组件实现对太阳位置的跟踪。

再由于在所述可调支柱的支柱筒体上端设有滚轮，在升降座上连接有牵吊索，牵吊索绕过滚轮与配重块相连，则通过所设置的配重块经牵吊索在滚轮的导向之下为升降座提供了一个向上的拉力，该拉力将使得通过连杆作用于升降座上连杆支承部的光伏组件及组件支架的重力得到平衡，显著减轻了升降座作用于升降螺杆上的负荷，使得驱动机构的负荷得以减轻，光伏组件角度的调节变得灵活轻便，驱动机构工作过程中的功率消耗也明显降低；在此，以支柱筒体为支承主体的固定结构的可调支柱为配重块的设置提供了安装基础，使得通过配重块来减轻驱动机构的负荷并使角度调节轻便得以方便地实现。

还由于两可调支柱上的升降螺杆分别与各自的驱动装置传动连接，则每一可调支柱可以通过各自的驱动装置独立进行升降调节，当两可调支柱同时通过升降螺杆调节各自升降座改变相同的高度时，组件支架绕与固定支柱的球形铰连支点改变高低方向的角度，当两可调支柱通过升降螺杆分别调节各自升降座改变不同的高度时，组件支架绕与固定支柱的球形铰连支点改变左右方向的角度，从而能很好地满足对太阳高低、左右运动轨迹的跟踪要求。

本实用新型的一种优选实施方式，所述支柱筒体为截面呈矩形的筒状构件。采用该实施方式，截面呈矩形的支柱筒体具有较高的刚性，并且与支柱筒体内壁滑动配合的升降座在升降过程中不会产生转动，工作稳定可靠。

本实用新型的另一种优选实施方式，所述支柱筒体下端通过连接座固连在电站地基上。采用该实施方式，连接座的设置使得支柱筒体与电站地基之间可以留出升降螺杆传动构件的安装空间，结构合理、安装方便。

本实用新型的又一种优选实施方式，所述上半球壳为由左右两部分组合而成的呈环状的构件，上半球壳的内孔包括由下而上排列的柱孔部、半球孔部和锥孔部，所述铰接球体插入上半球壳内与半球孔部滑动配合，在上半球壳的侧壁上设有若干与下半球壳相连接的连接螺栓孔。采用该实施方式，由左右两部分组合而成的呈环状的上半球壳便于与铰接球体及下半球壳的安装连接，其中的半球孔部可对铰接球体的上半部形成良好的限位支承，锥孔部可以保证球铰座与上半球壳之间的活动角度范围，而其中的柱孔部则可以便于与下半球壳之间的定位连接。

本实用新型进一步的优选实施方式，所述下半球壳包括与铰接球体滑动配合的半球凹槽，在半球凹槽的外周设有与上半球壳的柱孔部相插接的连接柱。采用该实施方式，半球凹槽可对铰接球体下半部形成良好的支承，所设置的连接柱可便于与上半球壳之间的连接定位。

本实用新型另一进一步的优选实施方式，所述固定支柱上端的下半球壳安装面为一斜面。采用该实施方式，可以使球铰座与上半球壳之间的活动范围得到充分的利用，保证组件支架的角度调节范围。

本实用新型又一进一步的优选实施方式，所述固定支柱上端的下半球壳安装面与水平面之间的夹角α为15°至40°。采用该实施方式，固定支柱上端的下半球壳安装面与水平面之间的15°至40°的夹角α可以使组件支架处于高度方向调节范围的中间值位置球铰座与上半球壳之间也处于中间位置，更好地保证组件支架的角度调节要求。

本实用新型更进一步的优选实施方式，在所述升降螺杆下端固连有蜗轮，与该蜗轮相啮合的蜗杆转动支承在支柱筒体上，该蜗杆通过链条传动副与驱动装置传动连接。采用该实施方式，与升降螺杆连接的蜗轮蜗杆副结构紧凑且具有良好的自锁性能，使所调节的位置得以保持，而蜗杆通过链条传动副与驱动装置传动连接则便于驱动装置安装位置的灵活布置，安装方便。

本实用新型另一更进一步的优选实施方式，所述驱动装置为电机。采用该实施方式，以电机作为驱动装置可便于对可调支柱调节的控制。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型倾角灵活可调的光伏支架作进一步的详细说明。

图1是本实用新型倾角灵活可调的光伏支架一种具体实施方式的结构示意图；

图2是图1所示结构中A-A部位的剖视图；

图3是图1所示结构中I部位的局部放大视图；

图4是图1所示结构中II部位的局部放大视图；

图5是图4所示结构中B-B部位的剖视图；

图6是图1所示结构中球铰座、上半球壳和下半球壳的组合结构示意图；

图7是图6所示结构中C-C部位的剖视图；

图8是图6所示结构中上半球壳的结构示意图；

图9是图6所示结构中下半球壳的结构示意图。

图中：1-固定支柱、2-光伏组件、3-可调支柱、4-球铰座、5-上半球壳、6-下半球壳、7-组件支架、8-连杆、9-滚轮、10-牵吊索、11-配重块、12-驱动装置、13-连接座、14-链条传动副、15-螺杆支座、16-蜗杆、17-蜗轮、18-升降螺杆、19-支柱筒体、20-连杆支承部、21-升降座、22-铰接球体、23-柱孔部、24-半球孔部、25-锥孔部、26-半球凹槽、27-连接柱。

具体实施方式

在图1和图2所示的倾角灵活可调的光伏支架中，光伏组件2安装在组件支架7上，组件支架7通过一固定支柱1与两可调支柱3支承在电站地基上。参见图3，可调支柱3包括支柱筒体19，支柱筒体19为截面呈矩形的筒状构件，其下端通过连接座13固连在电站地基上，使支柱筒体19下端与电站地基之间留有一定的空间，在支柱筒体19下部固连有螺杆支座15，在螺杆支座15上转动支承有升降螺杆18，两可调支柱3上的升降螺杆18分别与各自的驱动装置12传动连接，作为优选实施方式，如图3和图5所示，在升降螺杆18下端固连有蜗轮17，蜗轮17位于螺杆支座15下方，与该蜗轮17相啮合的蜗杆16转动支承在支柱筒体19上，该蜗杆17通过链条传动副14与驱动装置12传动连接，驱动装置12为电机，该电机安装在电站地基上。

参见图4和图5，在升降螺杆18上旋接有升降座21，升降座21外形与支柱筒体19内壁形状相对应，且升降座21与支柱筒体19内壁滑动配合，能随升降螺杆18的转动而上下移动，在支柱筒体19的前侧壁上开有通槽，在升降座21上设有连杆支承部20，连杆支承部20穿过支柱筒体19的筒壁上的通槽伸出于支柱筒体19之外，通槽的长度与升降座21的行程相对应，在连杆支承部20上铰连有连杆8；在支柱筒体19上端设有前后两滚轮9，滚轮9通过销轴转动支承在立柱筒体19上，在升降座21上连接有牵吊索10，牵吊索10绕过两滚轮9与配重块11相连。

在组件支架7上固连有三个球铰座4，如图6和图7所示，在球铰座4的下端设有铰接球体22，铰接球体22活动支承在上半球壳5与下半球壳6中，上半球壳5通过连接螺栓与下半球壳6固连，参见图8，上半球壳5为由左右两部分组合而成的呈环状的构件，上半球壳5的内孔包括由下而上排列的柱孔部23、半球孔部24和锥孔部25，在上半球壳5的侧壁上设有若干与下半球壳6相连接的连接螺栓孔，参见图9，下半球壳6包括与铰接球体22滑动配合的半球凹槽26，在半球凹槽26的外周设有与上半球壳5的柱孔部23相插接的连接柱27，活动支承在上半球壳5和下半球壳6中的铰接球体22插入上半球壳5内与半球孔部24和下半球壳6上的半球凹槽26滑动配合；三个下半球壳6分别与固定支柱1上端及两连杆8的上端固连，固定支柱1上端的下半球壳安装面为一斜面，该斜面与水平面之间的夹角α为15°至40°。

以上仅列举了本实用新型的一些优选实施方式，但本实用新型并不局限于此，还可以作出许多的改进和变换。如所述支柱筒体19也可以不是为截面呈矩形的筒状构件，而可以是截面呈其它多边形的或截面呈圆形的筒状构件；所述蜗杆17也可以不是通过链条传动副14与驱动装置12传动连接，而可以是通过齿轮副或其它传动连接方式与驱动装置12传动连接。如此等等，只要是在本实用新型基本原理基础上所作出的改进与变换，均应视为落入本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种倾角灵活可调的光伏支架，包括光伏组件（2）及组件支架（7），其特征在于：所述组件支架（7）通过一固定支柱（1）与两可调支柱（3）支承在电站地基上，所述可调支柱（3）包括支柱筒体（19），在支柱筒体（19）下部固连有螺杆支座（15），在螺杆支座（15）上转动支承有升降螺杆（18），在升降螺杆（18）上旋接有升降座（21），升降座（21）与支柱筒体（19）内壁滑动配合，在升降座（21）上设有连杆支承部（20），连杆支承部（20）穿过支柱筒体（19）的筒壁伸出于支柱筒体（19）之外，在连杆支承部（20）上铰连有连杆（8）；在所述组件支架（7）上固连有三个球铰座（4），球铰座（4）的下端设有铰接球体（22），铰接球体（22）活动支承在上半球壳（5）与下半球壳（6）中，上半球壳（5）与下半球壳（6）固连，三个下半球壳（6）分别与固定支柱（1）上端及两连杆（8）的上端固连；在所述可调支柱（3）的支柱筒体（19）上端设有滚轮（9），在升降座（21）上连接有牵吊索（10），牵吊索（10）绕过滚轮（9）与配重块（11）相连；两可调支柱（3）上的升降螺杆（18）分别与各自的驱动装置（12）传动连接。

2.根据权利要求1所述的倾角灵活可调的光伏支架，其特征在于：所述支柱筒体（19）为截面呈矩形的筒状构件。

3.根据权利要求1或2所述的倾角灵活可调的光伏支架，其特征在于：所述支柱筒体（19）下端通过连接座（13）固连在电站地基上。

4.根据权利要求1所述的倾角灵活可调的光伏支架，其特征在于：所述上半球壳（5）为由左右两部分组合而成的呈环状的构件，上半球壳（5）的内孔包括由下而上排列的柱孔部（23）、半球孔部（24）和锥孔部（25），所述铰接球体（22）插入上半球壳（5）内与半球孔部（24）滑动配合，在上半球壳（5）的侧壁上设有若干与下半球壳（6）相连接的连接螺栓孔。

5.根据权利要求1所述的倾角灵活可调的光伏支架，其特征在于：所述下半球壳（6）包括与铰接球体（22）滑动配合的半球凹槽（26），在半球凹槽（26）的外周设有与上半球壳（5）的柱孔部（23）相插接的连接柱（27）。

6.根据权利要求1所述的倾角灵活可调的光伏支架，其特征在于：所述固定支柱（1）上端的下半球壳安装面为一斜面。

7.根据权利要求6所述的倾角灵活可调的光伏支架，其特征在于：所述固定支柱（1）上端的下半球壳安装面与水平面之间的夹角α为15°至40°。

8.根据权利要求1所述的倾角灵活可调的光伏支架，其特征在于：在所述升降螺杆（18）下端固连有蜗轮（17），与该蜗轮（17）相啮合的蜗杆（16）转动支承在支柱筒体（19）上，该蜗杆（16）通过链条传动副（14）与驱动装置（12）传动连接。

9.根据权利要求1或8所述的倾角灵活可调的光伏支架，其特征在于：所述驱动装置（12）为电机。

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