一种角度可调的大跨度光伏支架的制作方法

本实用新型涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种角度可调的大跨度光伏支架。

背景技术：

常规的太阳能光伏电站通常受到土地的限制，对于如今土地越来越稀缺的东部地区来说，直接占用土地建立常规的大型的地面电站是不切实际的。因此，为了有效开发利用太阳能资源，出现了渔光互补、农光互补等“互补型”光伏电站或者其他利用闲置的太阳能建设的光伏电站，如污水处理厂光伏电站，这类电站由于不占用额外土地资源，正日益受到业界的关注。

例如，公开号为CN204794826U的实用新型专利公布一种预应力柔性光伏支架，包括两支撑组件和连接在两支撑组件之间的预应力柔性拉绳，预应力柔性光伏支架要两组以上同时使用，光伏组件通过连接板件固定在柔性拉绳上，具有广泛的适应性、使用的灵活性、有效的安全性和土地完美二次利用经济性；此外，公开号为CN205430139U的实用新型专利公开了一种大跨度柔性索支撑光伏系统，包括光伏组件、拉索、稳定杆、横梁、立柱、斜拉杆、承台、预应力管桩、地梁、阻尼装置，光伏组件通过连接件与拉索固定，拉索之间连接有稳定杆，充分利用鱼塘、农田或污水处理厂等场地上方闲置的太阳能资源，采用拉索作为光伏组件的支撑结构，达到光伏业与其下开展的其它活动如渔业、农业或污水处理工作互不干扰的目的。

虽然上述现有的方案通过支撑结构架起大跨度的预应力柔性索绳节省了大量的用地，实现了农光互补，但是，光伏板的角度相对固定，无法根据太阳的方向进行相应的调整，对于阳光的利用率偏低。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种角度可调的大跨度光伏支架。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种角度可调的大跨度光伏支架，包括支撑组件、预应力索和光伏板，所述预应力索连接在两支撑组件之间，光伏板固定连接在预应力索上，所述支撑组件包括基础、立杆、横梁和两根高度调节杆，所述立杆底端锚固在基础上，立杆顶端与横梁铰接，所述预应力索连接在两支撑组件的横梁之间且数量为两条以上，所述的两根高度调节杆一端铰接在基础上，另一端分别铰接在横梁的两端。

调节高度调节杆可以实现横梁围绕铰接处旋转，从而通过预应力索带动光伏板旋转，达到调整光伏板角度的目的，可以是光伏板的方向朝向太阳，提高阳光的利用率；此外，预应力索充分发挥了索的抗拉性能，大大提高了支架的经济跨度和适用范围。此外，高度调节杆除了具有调整角度的作用外，还可以在一定程度上分担立杆所承受的拉力，使得系统的受力更加均衡，防止各杆件出现过劳损伤，影响使用寿命和安全。

做为本结构的变形，高度调节杆的底端既可以和立杆一样，连接在同一块基础之上，也可以是不同的基础，此外高度调节杆的底端还可以铰接在立杆上。

进一步地，所述高度调节杆包括与横梁铰接的拉杆和与基础铰接的中空管，所述拉杆的下端与中空管的上端套接，所述中空管和拉杆之间通过螺栓和螺母连接，所述拉杆和中空管的竖直方向上间隔地开设有多个连接孔，所述螺栓通过连接孔横向贯穿中空管和拉杆。该高度调节杆结构简单，操作方便，经济易得。

进一步地，所述高度调节杆包括与所述横梁铰接的上拉杆、与所述基础铰接的下拉杆，以及连接所述上拉杆和所述下拉杆的螺筒，所述螺筒两端带有旋向相反的内螺纹，所述上拉杆和所述下拉杆带有与内螺纹匹配连接的外螺纹。螺筒与上下拉杆的搭配，可以使得高度调节更加方便省力。优选的，在螺筒中部可以设置有通孔，在通孔中插入销杆，利用轮轴杠杆的原理通过销杆旋转螺筒，更加方便省力。

进一步地，所述预应力索通过预应力锚具与所述横梁连接。

进一步地，所述支撑组件还包括支撑杆，所述支撑杆位于两个支撑组件之间，即位于支撑组件连接预应力索的一侧，所述支撑杆的一端与所述立杆的顶端连接，另一端与基础连接，由于跨度的增加，荷载的增大，基础处的反力很大，通过设置支撑杆，可以把不利的荷载进行平衡和转换，使得立杆承受的拉力以及基础的反力得到平衡，部分转移到支撑杆上，延长立杆的使用寿命，保证安全性。

进一步地，所述支撑组件还包括斜拉组件，所述斜拉组件包括横压杆，斜拉杆和配重块，所述横压杆的一端与斜拉杆的一端连接，所述横压杆的另一端连接在立杆中部，所述斜拉杆的另一端连接在立杆的顶部，所述横压杆平行于预应力索，且和预应力索分别位于立杆的两侧，所述横压杆与斜拉杆的连接端通过金属绳悬挂配重块。斜拉组件同样可以可以把不利的荷载进行平衡和转换，使得立杆承受的拉力以及基础的反力得到平衡，最终通过配重块的重量来抵消，使得立杆和基础的受力更加均匀。

进一步地，所述斜拉杆为预应力索。预应力索充分发挥了索的抗拉性能，大大提高了可悬挂配重块的重量范围。

进一步地，所述金属绳与基础锚接。

采用上述技术方案，包括以下有益技术效果：

1)调节高度调节杆可以实现横梁围绕铰接处旋转，从而通过预应力索带动光伏板旋转，达到调整光伏板角度的目的，可以是光伏板的方向朝向太阳，提高阳光的利用率；

2)采用预应力索代替现有的钢檩条和非预应力索，大幅提高光伏支架的经济跨度和适用跨度，提高土地的利用率和单位面积光伏板的布置数量，大幅降低了单位发电容量光伏支架的成本。

3)采用支撑杆和斜拉组件，平衡了杆件的受力情况，降低了对地基基础的要求，提高支架基础的适用范围。

4)光伏支架下面除两端之外无立杆，方便作为经济作物种植等用途，实现农光互补，提高收益率。

附图说明

图1是本实用新型角度可调的大跨度光伏支架的结构示意图；

图2是本实用新型角度可调的大跨度光伏支架的俯视图；

图3是图2中的1-1断面图；

图4是本实用新型角度可调的大跨度光伏支架的高度调节杆的一种实施方式结构示意图；

图5是图4所示角度可调的大跨度光伏支架在光伏板倾斜状态下的结构示意图；

图6是本实用新型角度可调的大跨度光伏支架的高度调节杆的另一种实施方式结构示意图；

图7是图6所示角度可调的大跨度光伏支架在光伏板倾斜状态下的结构示意图；

图8是本实用新型角度可调的大跨度光伏支架带有支撑杆的结构示意图；

图9是本实用新型角度可调的大跨度光伏支架带有斜拉组件的结构示意图；

图10是本实用新型角度可调的大跨度光伏支架带有支撑杆和斜拉组件的结构示意图；

图中，

1、支撑组件；11、立杆；12、横梁；13、高度调节杆；131、拉杆；132、中空管；133、连接孔；134、上拉杆；135、下拉杆；136、螺筒；14、支撑杆；15、斜拉组件；151、横压杆；152、斜拉杆；153、配重块；154、金属绳；2、预应力索；21；连接端头II；3、光伏板；4、预应力锚具。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

除非另有说明，“多个”的含义为两个或更多。

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。图1～10给出了本实用新型的具体实施方式。

如图1～图3所示，本实用新型提供了一种角度可调的大跨度光伏支架，包括支撑组件1、预应力索2和光伏板3，所述预应力索2连接在两支撑组件1之间，光伏板3固定连接在预应力索2上，该方案即为现有技术张常见的柔性光伏支架，由于该光伏支架的跨度较大，光伏板的角度调节较为不方便。

如图4～图7所示，在上述实施方式的基础上，所述支撑组件1包括锚固在基础上的立杆11、铰接在立杆顶端的横梁12，还包括两根高度调节杆13，所述预应力索2的数量为两条以上，且连接在两支撑组件1的横梁12之间，所述两根高度调节杆13的一端铰接在基础上，另一端分别铰接在横梁12的两端。

具体的角度调节方法为：同时调节两个支撑组件的四根高度调节杆，两个横梁同一端的两根高度调节杆同时缩短相同的长度，两个横梁另一端的两个高度调节杆同时伸长相同的长度，从而带动横梁围绕铰接处旋转，使得横梁带动预应力索旋转，最终使得光伏板的角度实现调整。

当然，支撑组件上的高度调节杆可以只设置一根，即可达到调节光伏板角度的目的，此外，预应力索两端的支撑组件中，可以只在其中一个支撑组件设置高度调节杆。此两种的技术方案亦应包含在本实用新型的保护范围内，此两种方案对于平衡系统的受力方面存在一定不足，但依然可以实现本实用新型调节光伏板角度的技术效果。

在上述实施方式的基础上，如图4和图5所示，给出了一种具体的实施方式，所述高度调节杆13包括与横梁12铰接的拉杆131和与基础铰接的中空管132，所述拉杆131的下端与中空管132的上端套接，所述中空管132和拉杆131之间通过螺栓和螺母连接，所述拉杆131和中空管132的竖直方向上间隔地开设有多个连接孔133，所述螺栓通过连接孔133横向贯穿中空管132和拉杆131。该高度调节杆结构简单，操作方便，经济易得。

上述实施方式的具体调节方法为，拔掉贯穿在连接孔中的螺栓后，使得拉杆131在中空管132内上下移动，从而带动横梁沿着铰接处旋转，带横梁的角度为需要的角度时，即停止拉杆131和中空管132的相对位移，将螺栓插入连接孔，使得拉杆和中空管固定，螺帽用于螺接在螺栓上，防止螺栓脱落。

对于连接孔的设置，可以只在中空管132上只设置一个连接孔，拉杆131上可以间隔设置多个连接孔，螺栓通过中空管132上的连接孔和拉杆131上的相应位置的连接孔即可实现二者的固定。

如图6和图7所示，给出了另外一种具体的实施方式，角度可调的大跨度光伏支架，包括支撑组件1、预应力索2和光伏板3，所述预应力索2连接在两支撑组件1之间，光伏板3固定连接在预应力索2上，所述支撑组件1包括锚固在基础上的立杆11、铰接在立杆顶端的横梁12，还包括两根高度调节杆13，所述预应力索2的数量为两条以上，且连接在两支撑组件1的横梁12之间，所述两根高度调节杆13的一端铰接在基础上，另一端分别铰接在横梁12的两端，所述高度调节杆13包括与所述横梁12铰接的上拉杆134、与所述基础铰接的下拉杆135，以及连接所述上拉杆和所述下拉杆的螺筒136，所述螺筒136两端带有旋向相反的内螺纹，所述上拉杆134和所述下拉杆135带有与内螺纹匹配连接的外螺纹。

上述实施方式的具体调节方法为，通过旋转螺筒，可以使得上拉杆和下拉杆旋入或旋出螺筒，使得高度调节杆伸长或缩短，从而带动横梁沿铰接处旋转，达到调整光伏板角度的目的，通过螺筒和上下拉杆的结构，使得高度的调节精度进一步增强。

为了更加的省力，在螺筒中部可以设置有通孔，在通孔中插入销杆，利用轮轴杠杆的原理通过销杆旋转螺筒，更加方便省力。

在上述实施方式的基础上，所述预应力索2通过预应力锚具4与所述横梁12连接。

在上述实施方式的基础上，如图8所示，所述支撑1还包括支撑杆14，所述支撑杆14位于两个支撑组件之间即支撑组件1连接预应力索2的一侧，所述支撑杆14的一端与所述立杆11的顶端连接，另一端与基础连接，由于跨度的增加，荷载的增大，基础处的反力很大，通过设置支撑杆14，可以把不利的荷载进行平衡和转换，使得立杆11承受的拉力以及基础的反力得到平衡，部分转移到支撑杆14上，延长立杆的使用寿命，保证安全性。

在上述实施方式的基础上，如图9所示，所述支撑组件1还包括斜拉组件15，所述斜拉组件15包括横压杆151，斜拉杆152和配重块153，所述横压杆151的一端与斜拉杆152的一端连接，所述横压杆151的另一端连接在立杆11中部，所述斜拉杆152的另一端连接在立杆11的顶部，所述横压杆151平行于预应力索2，且和预应力索2分别位于立杆11的两侧，所述横压杆151与斜拉杆152的连接端通过金属绳154悬挂有配重块153。斜拉组件15同样可以可以把不利的荷载进行平衡和转换，使得立杆11承受的拉力以及基础的反力得到平衡，最终通过配重块153的重量来抵消，使得立杆11和基础的受力更加均匀。

更为灵活的一点在于，可以根据光伏板的重量，以及光伏板收到风力等外力因素的影响，实时调整配重块的重量，用于抵消支架系统所收到的外力。

此外，金属绳还可以与基础、地面或者屋面锚接。

在上述实施方式的基础上，斜拉杆152可以为预应力杆或者预应力索。

此外，图10给出了光伏支架既设置有支撑杆14，又设置有斜拉组件15的具体实施方式，该实施方式使得立杆的受力更加的均衡，基础处的反力作用进一步削弱。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。