技术领域本发明涉及一种光伏发电设备，尤其涉及一种可大角度翻转的大型光伏电站设备。
背景技术：
分布式光伏发电站发展迅速，主要是利用城市与农村的广大的屋顶资源来建设，除了这类屋顶资源，很多的家庭庭院与企事业单位的广场空地也都有很好的光照，如果能得到很好的利用，同样也能成为分布式光伏发电站建设场地的良好资源。但是，这类的家庭庭院与企事业单位的广场空地并不是真正意义上的空闲不用之地，它正常都兼具其它功能，如农村的庭院通常都是收获季节的晒场，平时都作为车辆停放之地，而企事业单位的广场空地则大都建有停车的车棚等。利用车棚棚顶建设光伏电站已有不少先例，也有相应的专利申请，但这类车棚大都为固定式的光伏电站，即利用光伏电站的光伏组件作为车棚的棚顶，该棚顶为固定倾角，安装以后整个车棚为固定结构，这样的车棚光伏电站由于其作为棚顶的光伏组件必须具有朝阳倾角，则车棚南低北高，车辆只能从北侧进入停放，因而其局限性很强，很多场地都不适宜于建设这种车棚类电站，特别是对于需要作为晒场的农村庭院，这类固定结构的电站除了上述作为车棚电站所存在问题外，还占用了晒场空地，也必然无法建设。因此，为了能充分利用家庭庭院与企事业单位的广场空地这一资源来建设光伏电站，就需要光伏电站具有调节功能，使光伏组件安装支架能具有较大的角度调节范围，比如说当车辆需要从南侧进出车棚时，可以将光伏组件安装支架转动一定角度使南侧边沿提高，而当车辆进出完毕后，又能及时地回复到正常发电所需要的角度，再比如说，当农村庭院在收获季节需要作为晒场时，可以将光伏组件安装支架翻转较大的角度，使组件工作表面朝向北侧，阳光可以照射到光伏电站下方进行晒场，而在其它季节则可以回复到正常角度发电。上述结构要求类似于具有高度角跟踪功能的光伏电站，为了提高光伏电站的发电量，通常都会采用具有高度角跟踪功能的结构，即光伏电站上光伏组件相对于地面的俯仰角度可以适时的进行调节，以跟踪太阳的高度位置，该跟踪结构也有不少的专利申请，但通常这类跟踪结构的光伏发电装置在高度方向上大都只排列有两排组件，当组件数量在两排以上时，组件安装支架尺寸必然增大，每增加一排，其组件安装支架的前后尺寸就要增加1.6米以上，如果采用的是独立的中间支柱的结构形式，则组件安装支架悬伸长度增加，刚性变差，如果单纯依靠组件安装支架来提高电站的整体刚性，则必然会使其体积与重量增加，立柱的负担加重，且相应的传动机构负荷加大，导致实际运行中故障率高，很难正常工作，使用效果并不理想；而如果采用的是前后双立柱的结构形式，其结构刚性将较好，但要通过前后两立柱的长度变化来实现跟踪目的，立柱长度变化范围将很大，最大长度与最小长度尺寸比通常都会在四倍以上，这对于普通结构的可伸缩立柱而言是很难实现的，而且对于双立柱的结构形式而言，要改变的立柱的长度来调节高度角，其驱动机构的受力是很大的，因而也是很难实现的。上述的高度角跟踪光伏电站，通常高度角的变化范围在65度左右，如果要实现前述的车棚类的电站要求，特别是针对农村家庭庭院的电站的要求，则其角度变化范围更大；并且对于所述的车棚类电站或农村庭院电站而言，通常安装的组件都须达到三排以上，其南北方向上的长度尺寸都要在六米以上才能起到对车辆相应的遮蔽效果，大尺寸与大转角的要求将更难实现。
技术实现要素：
针对现有技术所存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种大转角棚架光伏电站，它能实现组件安装支架的大角度翻转，而且电站的装机容量大，支承可靠。为了解决上述技术问题，本发明的一种大转角棚架光伏电站，包括组件安装支架和安装支柱，所述组件安装支架铰支在安装支柱上端，在组件安装支架上铰连有至少一伸缩支撑件，该伸缩支撑件两端间的间距L伸出时最大为2.5米－8米，收缩时最小为0.3米－0.8米；所述组件安装支架与支架摆动装置传动连接；在伸缩支撑件上设有伸缩锁定装置。在上述结构中，由于所述组件安装支架铰支在安装支柱上端，在组件安装支架上铰连有至少一伸缩支撑件，则所述组件安装支架至少由一安装支柱和一伸缩支撑件共同支承，当组件安装支架相对于安装支柱改变安装角度时，伸缩支撑件可随之伸缩而改变支撑长度，在组件安装支架安装角度位置确定以后，伸缩支撑件会以相应的长度来对组件安装支架提供可靠支撑；又由于该伸缩支撑件两端间的间距L伸出时最大为2.5米－8米，收缩时最小为0.3米－0.8米，则伸缩支撑件长度变化范围大，能适应车棚类大装机容量光伏电站大角度翻转后的支撑要求；还由于所述组件安装支架与支架摆动装置传动连接，则组件安装支架可以通过支架摆动装置来实现转角的变化，操作方便，便于实现自动控制；更由于在伸缩支撑件上设有伸缩锁定装置，则伸缩支撑件能通过伸缩锁定装置保持伸缩长度变化后的长度尺寸，从而可靠地实现对组件安装支架的支撑功能。因此，本技术方案能实现组件安装支架的大角度翻转，而且电站的装机容量大，支承可靠。本发明的一种优选实施方式，所述安装支柱包括立柱部和底座部，该立柱部和底座部呈“⊥”形结构，所述铰连在组件安装支架上的伸缩支撑件的下端铰支在安装支柱的底座部上。采用该实施方式，组件安装支架铰支在安装支柱上端的立柱部上端，可以方便地改变翻转角度，伸缩支撑件上端铰支在组件安装支架上，下端铰支在安装支柱的底座部上，每一安装支柱可以对应有至少一伸缩支撑件，每一伸缩支撑件都可随组件安装支架角度的改变而伸缩并提供相应的支撑，整体结构稳定性、支承可靠。本发明的另一种优选实施方式，所述伸缩支撑件包括若干剪叉组件，每一剪叉组件包括两剪叉杆，剪叉杆两端设有铰支孔，两剪叉杆通过中间铰支轴相互铰连，中间铰支轴的轴线位于剪叉杆两端铰支孔中心连线的中点处，相邻两组剪叉组件的对应剪叉杆端相互铰连，伸缩支撑件的两端分别各设有一外连组件，外连组件包括两连接杆，两连接杆的外连端相互铰连，两连接杆的另一杆端分别与相邻剪叉组件的对应剪叉杆端相互铰连，连接杆两端铰支轴线间的距离等于剪叉杆两端铰支轴线间距离的二分之一。采用该实施方式，若干组由两剪叉杆组成的剪叉组件及两端的外连组件组合成若干个相互联动的相同的平行四边形，只要改变或锁定其中一个平行四边形的长度尺寸，其它平行四边形的长度尺寸都可以得到相应的变化或锁定，便于实现对伸缩支撑件长度的控制。本发明的又一种优选实施方式，所述支架摆动装置设置于至少一伸缩支撑件上，所述组件安装支架通过伸缩支撑件与支架摆动装置传动连接。采用该实施方式，伸缩支撑件通过支架摆动装置改变伸缩长度，驱动组件安装支架绕其与安装支柱的铰支轴转动，从而方便地实现组件安装支架的摆动功能。本发明进一步的优选实施方式，所述设置于伸缩支撑件上的支架摆动装置为电机驱动的自锁型丝杆螺母机构或电动推杆，该自锁型丝杆螺母机构或电动推杆设置于所述伸缩支撑件上相邻两剪叉组件之间或外连组件与相邻剪叉组件之间，在未设置该自锁型丝杆螺母机构或电动推杆的伸缩支撑件上所设有的伸缩锁定装置为长度锁定机构。采用该实施方式，自锁型丝杆螺母机构或电动推杆可以驱动、改变伸缩支撑件上相邻两剪叉组件之间或外连组件与相邻剪叉组件之间的长度尺寸，从而方便地改变整个伸缩支撑件的长度来驱动组件安装支架改变工作角度，并且自锁型丝杆螺母机构或电动推杆自身具有伸缩锁定功能，因而安装有该类支架摆动装置的伸缩支撑件就可以省去伸缩锁定装置；未设置该自锁型丝杆螺母机构或电动推杆的伸缩支撑件上所设有的伸缩锁定装置为长度锁定机构可以保证伸缩支撑件长度尺寸的稳定，从而保证对组件安装支架支撑的可靠性。本发明的另一进一步的优选实施方式，所述支架摆动装置设置于组件安装支架与安装支柱之间，在伸缩支撑件上所设有的伸缩锁定装置为长度锁定机构。采用该实施方式，设置于组件安装支架与安装支柱之间的支架摆动装置可以直接驱动组件安装支架相对于安装支柱转动一定的角度，控制方便；各伸缩支撑件均通过长度锁定机构来实现伸缩锁定功能，可以保证伸缩支撑件长度尺寸的稳定，从而保证对组件安装支架支撑的可靠性。本发明的又一进一步的优选实施方式，所述设置于组件安装支架与安装支柱之间的支架摆动装置包括支承在所述安装支柱上的转动传动副，该转动传动副与组件安装支架传动连接，该转动传动副由电机驱动或手动驱动。采用该实施方式，通过转动传动副来驱动组件安装支架转动所需的转角，实施方便，转动传动副由电机驱动可实现操作过程的自动化，而由手动驱动则结构简单，成本低。本发明更进一步的优选实施方式，所述设置于组件安装支架与安装支柱之间的支架摆动装置为两端分别铰支在组件安装支架与安装支柱立柱部上的电动推杆或丝杆螺母机构，所述丝杆螺母机构可以是电机驱动，也可以是手动驱动。采用该实施方式，同样能很好地实现组件安装支架的摆动驱动功能。本发明另一更进一步的优选实施方式，所述长度锁定机构设置于所述伸缩辅支撑件上相邻两剪叉组件之间或外连组件与相邻剪叉组件之间，在一剪叉组件上或一外连组件上固连有锁定杆，在另一剪叉组件上设置有可开合的两件半锁定套，两件半锁定套通过电磁铁开合连接。采用该实施方式，两件半锁定套打开时，锁定杆与锁定套之间为无接触状态，可以任意发生位置变化，使伸缩支撑件改变伸缩长度，而当两件半锁定套在电磁铁作用下闭合时，两件半锁定套与锁定杆抱合固连为一体，无法发生相对的轴向运动，从而将伸缩支撑件的长度锁定，其结构简单，控制方便。本发明又一更进一步的优选实施方式，每一安装支柱对应有二伸缩支撑件，两伸缩支撑件分设于安装支柱上立柱部的两侧。采用该实施方式，二伸缩支撑件设置于安装支柱两侧，可以对悬伸于安装支柱两侧之外的组件安装支架部位提供支撑，相当于组件安装支架上每一安装支柱所在部位的截面处都可以有三个支撑件，其支撑结构稳定、可靠。附图说明下面结合附图和具体实施例对本发明大转角棚架光伏电站作进一步的详细说明。图1是本发明大转角棚架光伏电站一种具体实施方式的结构示意图；图2是图1所示结构另一工作位置的示意图；图3是图2所示结构中A部位的局部放大视图；图4是图2中B部位的局部放大视图；图5是图1所结构中伸缩支撑件的结构示意图；图6是本发明中支架摆动装置另一种实施方式的结构示意图。图中：1－光伏组件、2－组件安装支架、3－伸缩支撑件、31－外连组件、311－连接杆、32－剪叉组件、321－剪叉杆、33－中间铰支轴、4－支架摆动装置、41－转动传动副、5－伸缩锁定装置、51－锁定杆、52－电磁铁、53－半锁定套、6－安装支柱、61－立柱部、62－底座部。具体实施方式在图1和图2所示的大转角棚架光伏电站中，组件安装支架2为一具有前后左右对称结构的框架型钢构件，光伏组件1安装在该框架型钢构件的组件安装支架2上，在框架型的组件安装支架2的一中线上设置有转轴，组件安装支架2通过该转轴铰支在安装支柱6上端，安装支柱6包括立柱部61和底座部62，该立柱部61和底座部62呈“⊥”形结构，组件安装支架2通过其转轴铰支在安装支柱6中立柱部61的上端，安装支柱6根据车棚光伏电站的大小具有不同的数量，通常在二件以上，也可以为一件。在组件安装支架2上铰连有至少一伸缩支撑件3，通常每一安装支柱6对应有二伸缩支撑件3，两伸缩支撑件3分设于安装支柱6上立柱部61的两侧；铰连在组件安装支架2上的伸缩支撑件3的下端铰支在安装支柱6立柱部61同侧的底座部62上。如图5所示，伸缩支撑件3包括若干剪叉组件32，每一剪叉组件32包括两剪叉杆321，剪叉杆321两端设有铰支孔，两剪叉杆321通过中间铰支轴33相互铰连，中间铰支轴33的轴线位于剪叉杆321两端铰支孔中心连线的中点处，相邻两组剪叉组件32的对应剪叉杆端相互铰连，伸缩支撑件3的两端分别各设有一外连组件31，外连组件31包括两连接杆311，两连接杆311的外连端相互铰连，两连接杆311的另一杆端分别与相邻剪叉组件32的对应剪叉杆端相互铰连，连接杆311两端铰支轴线间的距离等于剪叉杆321两端铰支轴线间距离的二分之一，伸缩支撑件3两端的两外连组件31外连端间的间距L伸出时最大为2.5米－8米，收缩时最小为0.3米－0.8米，在伸缩支撑件3上设有伸缩锁定装置5。组件安装支架2与支架摆动装置4传动连接，参见图3，支架摆动装置4设置于组件安装支架2与安装支柱6之间，该支架摆动装置4包括支承在安装支柱6立柱部61上的转动传动副41，该转动传动副41与组件安装支架2上的转轴传动连接，该转动传动副41为齿轮副，当然也可以是链轮链条传动副，转动传动副由电机驱动，根据需要也可以通过摇把由手动驱动。当支架摆动装置4设置于组件安装支架2与安装支柱6之间时，在伸缩支撑件3上所设有的伸缩锁定装置5均为长度锁定机构。如图4所示，长度锁定机构设置于所述伸缩支撑件3上外连组件31与相邻剪叉组件32之间，在外连组件31的外连端上固连有锁定杆51，在锁定杆51长度方向上设置有均布的三角形外齿圈或三角形外螺纹，在另一剪叉组件32上的中间铰支轴33上设置有铰连支座，在铰连支座上铰连有可开合的两件半锁定套53，在半锁定套53内设置有与锁定杆51相应的三角形内齿圈或三角形内螺纹，两件半锁定套53通过电磁铁52开合连接，两件半锁定套53闭合时与锁定杆51通过三角形齿圈或三角形螺纹抱合而锁定长度位置，两件半锁定套53打开时通过铰连支座限位使得打开角度相等而保证与锁定杆51脱离接触，以便伸缩支撑件3伸缩调节长度尺寸。该长度锁定机构也可以设置于相邻两剪叉组件32之间，其锁定杆51与两件半锁定套53分别设置在相邻两剪叉组件32上各自的中间铰支轴33上。图6示出了本发明中支架摆动装置4的另一种实施方式，该支架摆动装置4设置于至少一伸缩支撑件3上，所述组件安装支架2通过伸缩支撑件3与支架摆动装置4传动连接。该设置于伸缩支撑件3上的支架摆动装置4为电机驱动的自锁型丝杆螺母机构，该自锁型丝杆螺母机构设置于所述伸缩支撑件3上相邻两剪叉组件32之间，也可以是设置于外连组件31与相邻剪叉组件32之间，丝杆螺母机构的螺母固连在一剪叉组件32上的中间铰支轴33上，丝杆螺母机构的丝杆转动支承在另一剪叉组件32上的中间铰支轴33上或外连组件31的外连端铰支轴上，该丝杆由电机驱动，丝杆螺母机构采用可自锁的梯形螺纹，当然也可以采用滚珠丝杆副，由具有自锁功能的步进电机或伺服电机驱动。这样，设置有支架摆动装置4的伸缩支撑件3上的伸缩锁定装置5就是电机驱动的自锁型丝杆螺母机构，而未设置该自锁型丝杆螺母机构的伸缩支撑件3上所设有的伸缩锁定装置5为前述的如图4所示的长度锁定机构。该设置于伸缩支撑件3上的支架摆动装置4也可以是设置于相邻两剪叉组件32之间或外连组件31与相邻剪叉组件32之间的电动推杆，电动推杆同样具有自锁功能。如果支架摆动装置4设置于多个伸缩支撑件3上，则设置有支架摆动装置4的各伸缩支撑件3处于安装支柱6的同一侧，且所设置的支架摆动装置4相同。本大转角棚架光伏电站以组件安装支架2上的转轴中心线为转动轴线，除了得到安装支柱6的支承外，还得到每一安装支柱6上位于转动轴线两侧的两伸缩支撑件3的支承，其支承可靠，组件安装支架2的挠度被减少到最低，组件安装支架2上垂直于转轴的一边的方向上可以安装四块以上的光伏组件1且这四块光伏组件1是沿其长度方向安装，其总长可以达到六米以上甚至更大，而沿转轴长度方向上可以根据场地大小任意设置，一般每三至四块光伏组件1设一安装支柱6，即两安装支柱6之间的间距为三到四米，完全可以适应为常用汽车停放与遮荫所设的车棚的尺寸要求，同时装机容量可以很大，每一停车位可以达到3千瓦以上；由于伸缩支撑件3的伸缩范围广，本车棚光伏电站的组件安装支架2可以具有较大的翻转角度，例如可以从图1的工作位置翻转到图2所示的工作位置，这样可以实现车辆从车棚电站的南侧进出，以使车棚电站能安装在更多的场地状况下，并且特别适用于需要作为晒场的农村庭院，当车辆需要进出车棚时或需要将车棚所占用的地面作为晒场时，可以将电站的组件安装支架2翻转到水平位置便于车辆进出或翻转到朝向北方的位置以使太阳光能照射到车棚下的地面作为晒场之用，而在车辆进出完毕或晒场功能不再需要时，组件安装支架2则可以回复到正常朝阳的工作位置，并且还可以根据太阳高度的位置变化而调节组件安装支架2的安装角度，实现对太阳高度角的跟踪，要获得更高的发电效率，提高经济收益。工作过程中，组件安装支架2上的各光伏组件1相互电连接，并通过光伏电缆与光伏逆变器等相应设备连接，以输出光伏组件1接受太阳辐射所产生的电能；支架摆动装置4与控制系统电连接或与摇把机械连接，根据控制系统的指令或由手工来操作，支架摆动装置4驱动组件安装支架2改变角度位置以满足车辆进出或作为晒场等的使用要求或实现对太阳高度角的跟踪，各伸缩支撑件3在组件安装支架2改变角度位置的过程中解锁实时伸缩改变支撑长度，在其角度位置改变完成时立即锁定长度尺寸，为组件安装支架2提供了可靠的支撑。以上仅列出了本发明的一些具体实施方式，但本发明并不仅限于此，还可以作出较多的改进与变换。如所述设置于组件安装支架2与安装支柱6之间的支架摆动装置4也可以是两端分别铰支在组件安装支架2与安装支柱6立柱部61上的电动推杆或丝杆螺母机构，所述丝杆螺母机构可以是电机驱动，也可以是手动驱动，支架摆动装置4与组件安装支架2的铰支轴线以及支架摆动装置4与安装支柱6之间的铰支轴线均与组件安装支架2上的转轴平行，采用此方案时，在所有伸缩支撑件3上设有伸缩锁定装置5，该伸缩锁定装置5为前述的长度锁定机构；所述作为伸缩锁定装置5的长度锁定机构也可以不是设置于相邻两剪叉组件32上的中间铰支轴33上或外连组件31的外连端与相邻剪叉组件32上的中间铰支轴33之间，而可以是铰连于相邻两剪叉杆321或连接杆311与相邻剪叉杆321之间的其它适当部位；同样地，所述设置于伸缩支撑件3上的支架摆动装置4也可以不是设置于相邻两剪叉组件32上的中间铰支轴33上或外连组件31的外连端与相邻剪叉组件32上的中间铰支轴33之间，而可以是铰连于相邻两剪叉杆321或连接杆311与相邻剪叉杆321之间的其它适当部位；在每一伸缩支撑件3及支架摆动装置4的外周还可以设置有安全护罩。如此等等，只要是在本发明基本原理基础上所作出的改进与变换，均应视为落入本发明的保护范围内。