一种用于山地的可调节光伏支架的制作方法

本发明属于光伏技术领域，具体涉及一种用于山地的可调节光伏支架。

背景技术：

太阳能是取之不尽，用之不竭，清洁无污染并可再生的绿色环保能源。利用太阳能发电，无可比拟的清洁性、高度的安全性、能源的相对广泛性和充足性、长寿命以及免维护性等其他常规能源所不具备的优点，光伏能源被认为是二十一世纪最重要的新能源。

随着光伏行业技术迅速发展，采用较高效率双面电池组件与平单轴跟踪相结合系统能大大提高光伏系统转化效率，得到极大关注，市场前景广阔。由于我国土地控制及前期光伏电站开发，现阶段光伏系统较多选择地形十分复杂山地，在不同坡度场地布置安装平单轴系统难度较大。

在复杂山地地形为能提高系统转换效率，结合施工等存在问题综合评估，一般支架结构优选用固定可调方式，与平单轴结构相比其支架结构形式简单，制造施工成本及后期维护费用较低，是较佳的选择。

现有的固定可调式支架有推拉杆式、半圆弧式、千斤顶式等，结构形式不多。以上结构组件安装结构采用背面斜梁与檩条支撑方式，对于双面电池组件背面遮挡严重，影响背面发电量，针对双面电池组件安装对结构进行改进优化。

对于地形复杂，布置在不同坡向单元支架，需要立柱与转轴角度调节结构功能，同时在立柱与转轴有角度情况下，加上不同季节组件角度需调整，因此该处调节部位需多维方向调节，以上几种可调支架较难满足。

由于山地地形复杂其结构基础施工，安装过程难度大，要求支架有对适应场地及施工误差的调整能力，方便现场安装施工。同时光伏电站后期进行组件角度调整维护工作量较大，要求调节结构简单，调整省力，方便快捷，在地形复杂较难满足。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于山地的可调节光伏支架，根据地形情况，便于对光伏组件的倾斜角度进行调节。

本发明的技术方案为：一种用于山地的可调节光伏支架，包括主梁、与主梁固定连接且用于安装光伏组件的安装架以及固定于山地上的立柱，还包括用于将主梁固定于立柱上的连接机构，所述连接机构包括与立柱相连接且可相对于立柱倾斜布置的调节件，所述主梁固定于调节件上。

安装本发明时，首先将立柱安装于山地上，然后根据山地地形情况，可以调节调节件相对于立柱的倾斜角度，由于主梁固定于调节件上，而安装光伏组件的安装架固定于主梁上，即通过调节调节件的倾斜角度即可间接调节了光伏组件的倾斜角度，以使得光伏组件的倾斜角度与山地地形相适应。

本发明中调节件的倾斜角度的调节方式有多种，采用现有多种方式也可以实现，作为优选，所述调节件上开设有与立柱相连接的上安装孔以及位于上安装孔下方的下安装孔，所述上安装孔和/或下安装孔为腰型孔。本发明中在立柱的对应位置处设置与上安装孔和下安装孔分别对应配合的连接孔，在连接孔内穿入螺栓即可将调节件锁紧固定。当需要调整调节件的倾斜角度时，将调节件倾斜至所需位置，此时腰型孔的位置也发生移动，然后继续从连接孔内穿入螺栓锁紧即可。

作为进一步优选，所述上安装孔为圆孔，所述下安装孔为腰型孔。调节调节件的倾斜角度时，调节件以圆孔为中心，绕着圆孔转动至所需位置。

作为优选，所述连接机构还包括：

固定于调节件上的轴座；

穿套于所述主梁外壁上且与轴座转动配合的轴套。

作为优选，所述轴座包括与调节件相连接的连接部以及环形安装部，所述轴套的外壁与环形安装部的内壁间隙配合。轴座可以采用铝合金挤压型材加工，间隙配合使得轴套可相对于轴座产生相对转动，而且保证转动灵活，轴座的连接部强度需满足设计要求。

作为优选，所述调节件可为平板或横截面呈c型来加工。c形截面调节件两翼开口距离与轴座的连接部的宽度一致，与立柱高度调节件干涉部分切除，其侧面开设上安装孔和下安装孔与立柱高度调节件相配。

本发明中在主梁上设置限位件，防止坡度倾斜造成主梁向下移动。

作为优选，还包括用于驱动主梁转动以调节光伏组件倾斜角度的倾角调节机构。

作为优选，所述倾角调节机构包括调节杆以及与主梁相连接的驱动臂，所述调节杆的一端与驱动臂相连接，另一端与铰接在立柱的多向可调组合件铰接。

作为优选，所述倾角调节机构还包括多向可调组合件，所述多向可调组合件包括u型转动件和中间转动件，所述u型转动件的u型底部一侧与立柱铰接可转动，所述中间转动件包括与u型转动件的u型铰接连接结构，以及穿套于调节杆外壁上且与调节杆外壁配合内圆腔，调节杆可移动，角度调整到位后开口部位抱箍紧固。调节杆上设置极限相位结构，保证调整时安全。本发明中多向调节件中u形转动件，采用铝型材加工，调节杆采用圆管，头部经过打扁处理，在角度调整过程中可转动调节杆，使端部打扁面与驱动臂面重合；在圆内腔连接部移动，调节调节杆长度使光伏组件达到需要角度，调整完成可采用螺栓锁紧，完成整个角度调整。本发明中调节杆可在环形连接部处进行伸缩调节，本发明中多向可调组合件可以实现三个方向可转动，可满足不同地形及不同倾角，更好适应地形，方便后期角度调整，使操作简单方便。

作为优选，所述立柱包括固定柱以及可相对于固定柱伸缩调节的伸缩杆，所述伸缩杆与上安装孔位置对应处开设有与上安装孔相配合的上连接孔，所述伸缩杆与下安装孔位置对应处开设有与下安装孔相配合的下连接孔。本发明中立柱可以根据地形情况进行高度的调节，伸缩杆的伸缩方式也有多种，例如可以在固定柱上设置多个安装孔，在伸缩杆上设置与安装孔相配合的通孔，当需要调节高度时，将固定柱上的不同安装孔与通孔相配合，然后穿入螺栓锁紧即可。

作为优选，所述安装架为多个，多个安装架沿着主梁的轴向布置。在主梁上可按光伏组件位置布置安装架。

本发明中安装架的结构形式有多种，作为优选，所述安装架包括与主梁连接的主连接件以及两个分别布置于主连接件相对两侧的檩条。本发明中主连接件位于主梁下方，通过抱箍固定连接，其上面中间设置与主梁定位限位结构，方便安装架就位。其中檩条与主连接件上端面连接，檩条与主连接件上端面之间可以通过螺栓连接，两侧檩条与主梁间保持一定空间距离，一是避免遮挡光伏组件上表面，二使固定檩条的抱箍有足够的安装空间。

作为优选，所述立柱为两个。本发明中采用两根立柱可保证立柱安装座与主梁同心，避免在斜面上为保证同心要求多根立柱需高度调整难度。

本发明中光伏组件的底面支撑在檩条上，檩条两侧面设置限位块，限位块与组件边框底面以及檩条上面齐平，保证组件边框在该支撑点全接触，同时限位块上边卡在组件边框内侧，对组件进行限位，提高主梁上平行檩条结构整体稳定性。限位块侧面与檩条接触侧面相贴合，断面与檩条成型侧面相配合，限位块采用铝型材加工。光伏组件安装采用压块，考虑螺栓头高出组件面造成遮挡电池，压块截面及长度根据当地负风压或由组件机械载荷试验后确定。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：

(1)本发明采用少立柱小单元结构，对于复杂地形有较强的适应能力，能随坡就势安装，电站整体效果好，支架结构简单，有较大应用空间。

(2)本发明中将安装光伏组件支架结构中设置可调结构，综合考虑地形、支架制造及基础施工给支架安装带来影响、使安装易调整，安装效率高。

(3)本发明中光伏组件安装架采用组合拼接结构，利用上面安装檩条高度使光伏组件所在平台质心接近转轴中心，使扭矩减小转动更轻便，在角度调整采用多维可调调节件能使后期调整更加简单快捷。

(4)本发明利用可调节角度支架系统与双面电池组件结合，双面电池发电能力得到较大提升，电站整体发电效率更高。

(5)本发明主体结构中用钢量较大的立柱及主梁，其型钢截面较大，本发明选用高强度钢材，使系统用钢量明显降低而大大降低支架成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的俯视方向结构示意图。

图3为本发明中调节件竖直布置时的结构示意图，

图4为本发明中调节件倾斜布置时的结构示意图。

图5为本发明中倾角调整机构未调整时的结构示意图。

图6为图5中倾角调整机构调整之后的结构示意图。

图7为本发明中轴套的结构示意图。

图8为本发明中轴座的结构示意图。

图9为本发明中安装架的结构示意图。

图10为本发明中多向可调组合件的结构示意图。

图11为本发明中多向可调组合件与调节杆相配合的结构示意图。

图12为本发明中檩条与光伏组件相配合的结构示意图。

具体实施方式

如图1～图4所示，本发明包括主梁2、与主梁2固定连接且用于安装光伏组件1的安装架4以及固定于山地上的立柱3，还包括用于将主梁2固定于立柱3上的连接机构，连接机构包括与立柱3相连接且可相对于立柱3倾斜布置的调节件5，主梁2固定于调节件5上。

安装本发明时，首先将立柱3安装于山地上，然后根据山地地形情况，可以调节调节件5相对于立柱3的倾斜角度，由于主梁2固定于调节件5上，而安装光伏组件1的安装架4固定于主梁2上，即通过调节调节件5的倾斜角度即可间接调节了组件平台的倾斜角度，以使得组件平台的倾斜角度与山地地形相适应。

本发明中调节件5的倾斜角度的调节方式有多种，采用现有多种方式也可以实现，如图3和图4所示，本实施例中调节件5上开设有与立柱3相连接的上安装孔51以及位于上安装孔51下方的下安装孔52，上安装孔51和/或下安装孔52为腰型孔。本发明中在立柱3的对应位置处设置与上安装孔51和下安装孔52分别对应配合的连接孔，在连接孔内穿入螺栓即可将调节件5锁紧固定。当需要调整调节件5的倾斜角度时，将调节件5倾斜至所需位置，此时腰型孔的位置也发生移动，然后继续从连接孔内穿入螺栓锁紧即可。本实施例中上安装孔51为圆孔，下安装孔52为腰型孔。调节调节件5的倾斜角度时，调节件5以圆孔为中心，绕着圆孔转动至所需位置。

如图7和图8所示，本实施例中连接机构还包括：

固定于调节件5上的轴座53；

穿套于主梁2外壁上且与轴座53转动配合的轴套54。

作为优选，轴座53包括与调节件5相连接的连接部531以及环形安装部532，轴套54的外壁与环形安装部的内壁间隙配合。轴座53可以采用铝合金挤压型材加工，间隙配合使得轴套54可相对于轴座53产生相对转动，而且保证转动灵活，轴座53的连接部结构强度需满足要求。

本实施例中调节件5可为平板或横截面呈c型来加工。c形截面调节件两翼开口距离与轴座53的连接部的宽度一致，与立柱高度调节件32干涉部分切除，其侧面开设上安装孔51和下安装孔52与立柱高度调节件32上孔位相配。

如图1所示，本发明中在主梁2上设置限位件21，防止坡度倾斜造成主梁2向下移动。本发明还包括用于驱动主梁2转动以调节光伏组件1倾斜角度的倾角调节机构6。

如图5和图6所示，本实施例中倾角调节机构6包括调节杆62以及与主梁2相连接的驱动臂61，多向可调组合件63调节杆62的一端与驱动臂61相连接，另一端插入与铰接立柱3多向可调组合件63中632的内孔中。本发明中驱动臂可以设置为抱箍结构形式。多向可调组合件63包括u型转动件631和中间转动件632，u型转动件631的u型底部一侧与立柱3铰接连接，中间转动件632包括与u型转动件631的u型侧壁铰接结构的u型连接部以及穿套于调节杆62外壁且与调节杆外壁配合内圆腔，见图10和图11。本发明中多向调节件5中u形转动件，采用铝型材加工，调节杆62采用圆管，头部经过打扁处理，在角度调整过程中可转动调节杆62，使端部打扁面与驱动臂61面重合；沿环形连接部移动，调节调节杆62长度使光伏组件1达到需要角度，调整完成可采用螺栓锁紧，完成整个角度调整。本发明中调节杆62可在内孔腔连接部处进行伸缩调节，本发明中多向可调组合件63可以实现三个方向可转动，可满足不同地形及不同倾角，更好适应地形，方便后期角度调整，使操作简单方便。

如图3和图4所示，本实施例中立柱3包括固定柱31以及可相对于固定柱伸缩调节的伸缩杆32，伸缩杆32与上安装孔51位置对应处开设有与上安装孔51相配合的上连接孔，伸缩杆32与下安装孔52位置对应处开设有与下安装孔52相配合的下连接孔。本发明中立柱3可以根据地形情况进行高度的调节，伸缩杆32的伸缩方式也有多种，例如可以在固定柱上设置多个安装孔，在伸缩杆上设置与安装孔相配合的通孔，当需要调节高度时，将固定柱上的不同安装孔与通孔相配合，然后穿入螺栓锁紧即可。

本发明中安装架4为多个，多个安装架4沿着主梁2的轴向布置。在主梁2上可按光伏组件1位置布置安装架4。

本发明中安装架4的结构形式有多种，如图9所示，本实施例中安装架4包括与主梁2连接的主连接件41、两个分别布置于主连接件相对两侧的檩条42。本发明中主连接件41位于主梁2下方，通过抱箍44固定连接，其上面中间设置与主梁定位限位结构43，方便安装架就位。其中檩条42与主连接件41上端面可以通过螺栓连接，两侧檩条42与主梁2间保持一定空间距离，一是避免遮挡光伏组件1上表面，二使固定檩条42的抱箍44有足够的安装空间

如图1所示，本实施例中立柱3为两个。本发明中采用两根立柱3可保证立柱3安装座与主梁2同心，避免在斜面上为保证同心要求多根立柱3需高度调整难度。

如图12所示，本发明中光伏组件1的底面支撑在檩条42上，檩条42两侧面设置限位块421，限位块421与组件边框11底面以及檩条42上面齐平，保证组件边框11在该支撑点全接触，同时限位块421上边卡在组件边框内侧，对组件进行限位，提高主梁2上平行檩条结构整体稳定性。限位块421侧面与檩条42接触侧面相贴合，断面与檩条成型侧面相配合，限位块采用铝型材加工，光伏组件1安装采用压块422，考虑螺栓头高出光伏组件面造成遮挡电池，压块截面及长度根据当地负风压或由组件机械载荷试验后确定。