一种多功能双面光伏组件支架的制作方法

本发明属于光伏电池技术领域，具体涉及一种多功能双面光伏组件支架。

背景技术：

光伏支架是用于支撑光伏组件的支架。随着四季更迭，太阳高度角也随之变化，因此现有很多光伏支架都设计成可以调节角度的。例如公告号为cn103165703b的专利文献公开了一种可调节安装倾角的光伏支架，主要将后支撑固定在阳台上，前支撑前后滑动以改变其倾角，利用的原理是丝杠旋转发生轴向位移。公开号为cn106100553a的专利文献公开了一种可调倾角光伏支架，主要由倾角调节杆、伸缩杆、支撑杆构成呈三角型支架，各杆件由三角连接件和螺栓相连接。其可调节角度为15°～80°。

上述现有多种光伏支架虽然为光伏组件的安装以及角度的调节提供了便利，但依然存在以下不足：

(1)可调节的倾斜角度范围较小；

(2)如今，双面光伏组件因其高发电量被广泛应用。对于双面光伏组件而言，其发电量增益与安装场地的地面反射率、安装高度、安装倾角等因素有很大关系。针对单面组件而设计的支架，未考虑背面所处地表反射率的影响。而双面光伏组件发电系统中地表反射率是一个非常重要的影响因素，许多地表材质会随着时间而发生老化等变异，导致其反射率逐步减小，所以在双面光伏组件发电系统中需要更换地表这一功能以减小因地表反射率降低而带来的发电损失；

(3)只能针对角度进行改变，功能单一。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种多功能双面光伏组件支架，便于调节双面光伏组件安装场地的地面反射率、安装高度以及安装倾角，以提高双面光伏组件的发电量增益。

本发明的技术方案为：一种多功能双面光伏组件支架，包括架体，所述架体包括：

底座，

竖直支架，设置于底座上，

支撑架，与竖直支架铰接配合且用于承载光伏组件，

翻转机构，设置于底座与支撑架之间且用于驱动支撑架绕铰接处翻转；

所述底座包括呈四边形形状的四边形支撑框，所述四边形支撑框包括：

下板框，

上板框，位于下板框上方，所述竖直支架设置于上板框上，

第一升降件，设置于下板框上且用于驱动上板框相对于下板框作升降运动。

安装本发明时，为了使得本发明稳固的固定于安装位置处，可以将下板框插入地面，并且使得下板框的上表面与地面齐平，然后将光伏组件固定于支撑架上，需要调节光伏组件的角度时，由于支撑架与竖直支架铰接配合，因此可以通过翻转机构驱动支撑架绕铰接处翻转至所需位置即可。

本发明还可以对光伏组件的高度位置进行调节，本发明可以通过第一升降件驱动上板框相对于下板框作升降运动，由于支撑架安装于竖直支架上，而竖直支架又设置于上板框上，因此当上板框运动时，支撑架也一起运动，当支撑架上升或下降至一定高度时，停止上板框的运动即可。

作为优选，所述下板框的四条边框分别朝向外部延伸形成下延伸边框，所述底座还包括分别对应布置于各个下延伸边框上方的上延伸边框，所述下延伸边框上设置有用于驱动上延伸边框相对于下延伸边框作升降运动的第二升降件。上延伸边框和下延伸边框使得本发明保持很好的平稳性，使得固定更加稳定。本发明可以通过第一升降件和第二升降件分别驱动上延伸边框以及上板框上升，将需要更换的地表材料放入，因此本发明可以随时更换地表，防止地表材质老化而导致发电量损失。

本发明中第一升降件和第二升降件的结构形式有多种，并且数量也有多个，例如可以采用现有的伸缩支柱，如液压支架双伸缩立柱等，在伸缩支柱处于伸长和缩短的状态下时，分别使得受驱动的部件处于升高和下降的状态。本发明还可以采用其他结构，例如第一升降件和第二升降件可以为螺杆，在上板框和上延伸边框上分别设置对应配合的螺纹孔，需要调节上板框和上延伸边框的高度位置时，调节上板框和上延伸边框在螺杆上的相对位置即可。

作为优选，所述上板框和上延伸边框之间为分体结构。上板框为封闭的四边形，因此本发明可以通过第一升降件来调节上板框的高度，从而实现对双面光伏组件高度的调节，在调节双面光伏组件高度时，上延伸边框依旧与下延伸边框贴合在一起，压住地表，使其固定于地表上，使得本发明保持很好的平稳性。

本发明中个驱动支撑架翻转以调节支撑架倾斜角度的翻转机构可以有多种，作为优选，所述翻转机构包括：

滑块，设置于底座上且可朝向支撑架一侧滑动；

驱动机构，用于驱动滑块运动；

驱动杆，两端分别与支撑架的底部一侧以及滑块铰接配合。

当驱动机构驱动滑块相对于支撑架来回滑动时，由于驱动杆的两端分别与支撑架底部以及滑块铰接配合，因此当滑块在底座上运动时，支撑架将绕铰接处翻转，当翻转至所需角度时，驱动机构停止驱动，驱动杆和底座对支撑架起到支撑作用，使得支撑架保持在所需倾斜角度。

本发明中竖直支架以及支撑架的结构形式有多种，作为优选，所述竖直支架包括固定设置于底座上的两个竖直支杆，所述支撑架包括两个相互平行且分别与竖直支杆对应设置的支撑杆，所述竖直支杆的底端与底座固定连接，顶端与位置对应处的支撑杆铰接配合，两个支撑杆相对的一侧上均设置有可与光伏组件的端部卡接配合的卡接件。本发明中固定支撑光伏组件时，将光伏组件的端部与卡接件卡接配合即可，卡接件采用现有常规结构均可。本发明中支撑架可绕竖直支架的翻转角度范围较广，即光伏组件的倾斜角度可调节范围较广，其适用性更强。

作为优选，所述支撑架还包括设置于两个支撑杆之间的横轴，所述横轴的两端分别与两个支撑杆固定连接，所述驱动杆的端部与横轴铰接配合。本发明中支撑架的正面和背面可以使得光线大面积入射进入光伏组件内，非常适用于双面光伏组件的使用。

作为优选，所述横轴上设置有轴肩，所述驱动杆上设置有转动穿设于轴肩处的转孔，所述轴肩和转孔内壁之间设置有轴承。

本发明中驱动机构的结构有多种，作为优选，所述驱动机构包括：

滚珠丝杠，设置于底座上，且轴向方向与横轴相垂直；

驱动电机，用于驱动滚珠丝杠转动；

所述滑块转动穿设于滚珠丝杠上。

本发明中还可以将驱动电机受控于外部控制器，外部控制器可以根据光照传感器前感应到的光线强度，控制驱动电机驱动滚珠丝杠转动，以调节光伏组件的倾斜角度，即受光角度。

当驱动电机驱动滚珠丝杠转动时，滑块在滚珠丝杠上滑动，驱动电机不同的转动方向使得滑块在滚珠丝杠上分别朝着滚珠丝杠的两端方向滑动。

作为优选，所述滚珠丝杠的两侧设置有限位挡板。

作为优选，所述底座上设置有与滚珠丝杠两端转动连接的凸耳。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：

(1)本发明在双面光伏组件朝阳倾斜时可调节倾角至任意角度，还可在东西朝向放置时垂直放置；使用驱动电机带动滚珠丝杠转动调节倾角，安全稳定，机动性较好；

(2)本发明的光伏支架的高度可调节，本发明装置是集组件倾角调节、组件安装高度调节以及地表更换为一体的多功能光伏支架，对提升双面光伏组件优势有着非常重要的影响；

(3)在本发明使用一段时间后，当地表材质的反射率下降时，本发明可及时更换新的地表材料，从而保证双面光伏组件光伏系统发电量最优；

(4)本发明利用滚珠丝杠传动、本发明的支撑架结构以及驱动杆等结构的配合起到一个后支撑作用，相比常规光伏支架来说，在便于调节倾角的同时节省了支架材料成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的俯向结构示意图。

图3为图2中a处的放大结构示意图。

图4为图2中b处的放大结构示意图。

具体实施方式

如图1和图4所示，本发明包括架体，架体包括：

底座1，

竖直支架2，设置于底座1上，

支撑架3，与竖直支架2铰接配合且用于承载光伏组件5，

翻转机构4，设置于底座1与支撑架3之间且用于驱动支撑架3绕铰接处翻转；

底座1包括呈四边形形状的四边形支撑框，四边形支撑框包括：

下板框11，

上板框12，位于下板框11上方，竖直支架2设置于上板框12上，

第一升降件13，设置于下板框11上且用于驱动上板框12相对于下板框11作升降运动。

如图1、图2和图3所示，本发明中下板框11的四条边框分别朝向外部延伸形成下延伸边框14，底座1还包括分别对应布置于各个下延伸边框14上方的上延伸边框15，下延伸边框14上设置有用于驱动上延伸边框15相对于下延伸边框14作升降运动的第二升降件16。一般情况下，上板框12和上延伸边框15之间为分体结构。上板框12为封闭的四边形，因此本发明可以通过第一升降件13来调节上板框12的高度，从而实现对双面光伏组件高度的调节，在调节双面光伏组件高度时，上延伸边框15依旧与下延伸边框14贴合在一起，压住地表，使其固定于地表上，使得本发明保持很好的平稳性。

安装本发明时，为了使得本发明稳固的固定于安装位置处，可以将下板框11插入地面，并且使得下板框11的上表面与地面齐平，然后将光伏组件5固定于支撑架3上，需要调节光伏组件5的角度时，由于支撑架3与竖直支架2铰接配合，因此可以通过翻转机构4驱动支撑架3绕铰接处翻转至所需位置即可。

本发明还可以对光伏组件5的高度位置进行调节，本发明可以通过第一升降件13驱动上板框12相对于下板框作升降运动，由于支撑架3安装于竖直支架2上，而竖直支架2又设置于上板框12上，因此当上板框12运动时，支撑架3也一起运动，当支撑架3上升或下降至一定高度时，停止上板框12的运动即可。

本发明中第一升降件13和第二升降件16的结构形式有多种，例如可以采用现有的伸缩支柱，如液压支架双伸缩立柱等，在伸缩支柱处于伸长和缩短的状态下时，分别使得受驱动的部件处于升高和下降的状态。本发明还可以采用其他结构，例如第一升降件13和第二升降件16可以为螺杆，在上板框12和上延伸边框15上分别设置对应配合的螺纹孔，需要调节上板框12和上延伸边框15的高度位置时，调节上板框12和上延伸边框15在螺杆上的相对位置即可。

本发明中竖直支架2以及支撑架3的结构形式有多种，如图1所示，本实施例中竖直支架2包括固定设置于底座1上的两个竖直支杆21，支撑架3包括两个相互平行且分别与竖直支杆21对应设置的支撑杆31，竖直支杆21的底端与底座1固定连接，顶端与位置对应处的支撑杆31铰接配合，两个支撑杆31相对的一侧上均设置有可与光伏组件5的端部卡接配合的卡接件32。本发明中固定支撑光伏组件5时，将光伏组件5的端部与卡接件32卡接配合即可，卡接件32采用现有常规结构均可。本发明中支撑架3可绕竖直支架2的翻转角度范围较广，即光伏组件5的倾斜角度可调节范围较广，其适用性更强。

本发明中用于驱动支撑架3翻转以调节支撑架3倾斜角度的翻转机构4可以有多种，如图1所示，本实施例中翻转机构4包括：

滑块41，设置于底座1上且可朝向支撑架3一侧滑动；

驱动机构43，用于驱动滑块41运动；

驱动杆42，两端分别与支撑架3的底部一侧以及滑块41铰接配合。

如图1所示，本发明中支撑架3还包括设置于两个支撑杆31之间的横轴33，横轴33的两端分别与两个支撑杆31固定连接，驱动杆42的端部与横轴33铰接配合。横轴33上设置有轴肩331，驱动杆42上设置有转动穿设于轴肩331处的转孔，轴肩331和转孔内壁之间设置有轴承。本发明中支撑架3的正面和背面可以使得光线大面积入射进入光伏组件5内，非常适用于双面光伏组件5的使用。

本发明中驱动机构的结构有多种，如图1所示，本实施例中驱动机构43包括：

滚珠丝杠431，设置于底座1上，且轴向方向与横轴33相垂直；

驱动电机，用于驱动滚珠丝杠431转动；

滑块41转动穿设于滚珠丝杠431上。

在滚珠丝杠431的两侧设置有限位挡板432。底座1上设置有与滚珠丝杠431两端转动连接的凸耳433。

当驱动电机驱动滚珠丝杠转动时，滑块41在滚珠丝杠上滑动，驱动电机不同的转动方向使得滑块41在滚珠丝杠上分别朝着滚珠丝杠的两端方向滑动。当驱动机构驱动滑块41相对于支撑架3来回滑动时，由于驱动杆42的两端分别与支撑架3底部以及滑块41铰接配合，因此当滑块41在底座1上运动时，支撑架3将绕铰接处翻转，当翻转至所需角度时，驱动机构停止驱动，驱动杆42和底座1对支撑架3起到支撑作用，使得支撑架3保持在所需倾斜角度。

本发明中还可以将驱动电机受控于外部控制器，外部控制器可以根据光照传感器前感应到的光线强度，控制驱动电机驱动滚珠丝杠转动，以调节光伏组件5的倾斜角度，即受光角度。