一种可升降平移的抗风U形光伏组件结构的制作方法

本实用新型涉及一种光伏组件结构。

背景技术：

目前，由于分布式光伏电站的快速发展，大量的光伏组件安装在屋顶上。由于光伏方阵的安装和维修需要，需在屋顶的有限面积上留出一定宽度的安装维修通道，以方便安装维修。安装维修通道最大可占光伏方阵面积近20％。在如今征用屋顶面积的费用成本越来越高的情况下，如何降低投资成本，充分利用屋顶面积增大装机容量，提高发电功率是一个需要解决的问题。

目前屋顶结构形式有混凝土、彩钢瓦、屋面瓦等。由于彩钢瓦、屋面瓦承重能力低，一般彩钢板屋面原厂房设计恒荷载多为0.3KN/㎡，安装屋顶光伏电站满布荷载不能超过0.15KN/㎡。为降低重量，减少光伏支架结构，将光伏组件采用专用夹具紧贴屋面安装。混凝土结构屋顶可采用混凝土桩加光伏支架等多种方式安装，专利CN201320497830.0“集成有线缆桥架功能的光伏阵列检修通道”是适用于混凝土屋顶安装的一种光伏阵列检修通道。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术的缺点，提出一种可升降平移的抗风U形光伏组件结构。本实用新型可充分利用安装光伏方阵的屋顶面积，提高光伏发电容量。

本实用新型可升降平移的抗风U形光伏组件结构，由一组平行四连杆和棱台形整流罩组成。平行四连杆由4根U形连杆组成，每2根相互平行的U形连杆为一组，形状相同，长度相等。每组U形连杆两端上均开有孔，孔距相等。四根U形连杆通过其上的开孔首尾相接，呈平行四边形。

平行四连杆中，两根U形连杆上下布置，相互平行，为上U形连杆和下U形连杆，另外两根U形连杆左右布置，相互平行，为左U形连杆和右U形连杆。

平行四连杆中，下U形连杆固定安装在屋顶上，作为屋顶固定夹具构件；上U形连杆为光伏组件托架，光伏组件平铺固定在光伏组件托架上面，棱台形整流罩位于光伏组件托架下面，固定在光伏组件背面。左U形连杆和右U形连杆分别作为光伏组件托架的移动支撑。

多个本实用新型可升降平移动的抗风U形光伏组件结构布置在屋顶上组成光伏方阵的可移动维修通道。

抬起并向一侧平移光伏组件托架，便可改变光伏组件托架上的光伏组件与屋顶的相对位置，露出原被光伏组件托架遮挡的屋顶。露出的屋顶形成光伏方阵的维修通道。起移动支撑作用的左、右U形连杆达到的限位位置为维修通道打开的稳定状态位置。基于伯努利边界层表面效应，在光伏组件背面安装棱台形状整流罩，增大光伏组件背面面积，使该光伏组件上面压力大于下面压力，使本实用新型更稳定的停靠在限位位置上。

光伏组件托架的两端分别与左U形连杆和右U形连杆的一端连接，屋顶固定夹具构件两端分别与左U形连杆和右U形连杆的另一端连接，组成一组平行四连杆。

屋顶固定夹具构件的两端开有左、右转轴孔，光伏组件托架的两端开有左、右转轴孔，屋顶固定夹具构件转轴孔与光伏组件托架的转轴孔间距相等。屋顶固定夹具构件与光伏组件托架平行。

左U形连杆和右U形连杆两端都有一个转轴孔。两根旋转轴穿过左、右U形连杆一端的转轴孔和光伏组件托架上对应的两个转轴孔，分别将左U形连杆和右U形连杆的一端与光伏组件托架连接，用螺母锁紧。两根旋转轴分别穿过左、右U形连杆另一端的转轴孔和屋顶固定夹具构件上对应的两个转轴孔，分别将左U形连杆和右U形连杆与屋顶固定夹具构件连接，用螺母锁紧，左、右U形连杆能够沿旋转轴转动。

在左U形连杆的中间位置和右U形连杆的中间位置各装有一个球形螺母，并通过螺丝固定；左U形连杆和右U形连杆之间装有驱动弹簧。驱动弹簧通过两个端环分别套装在左U形连杆和右U形连杆的球形螺母上，驱动弹簧两端沿球形螺母表面转动。

左U形连杆和右U形连杆在驱动弹簧弹力及外力的作用下，产生方向相反的平移，使作用在球形螺母表面的力的方向发生改变，由于球形螺母的外形结构，驱动弹簧两端只能沿球形螺母表面转动，保证驱动弹簧弹力与作用力始终在同一直线上，直至左U形连杆和右U形连杆到达限位位置。

所述的棱台形整流罩通过螺丝固定安装在光伏组件边框上。棱台形整流罩上开有长方形孔，提供左连杆和右U形连杆移动空间。

本实用新型工作过程如下：

当光伏组件托架上的多个光伏组件处于同一平面时，光伏方阵的维修通道处于关闭状态。若需要维修，可手动抬起光伏组件托架，并向一侧平移光伏组件托架，左U形连杆和右U形连杆在驱动弹簧的弹力及外力的作用下发生方向相反的平移，光伏组件托架升高。当左U形连杆和右U形连杆到达限位位置，光伏方阵维修通道打开。

当光伏方阵维修通道处于打开的稳定状态时，若需要关闭维修通道，可手动平移光伏组件托架，使左U形连杆和右U形连杆在驱动弹簧的弹力及外力的作用下发生方向相反的平移，光伏组件托架降低，直至光伏组件达到限位位置，此时维护通道关闭。

本发明具有以下特点：

●增加组件面积；

●型材制作，结构简单，重量轻，成本低；

●抗风力强，避免过抗拔力设计；

●安装精度要求低，方便简单。

附图说明

图1本实用新型可升降平移的抗风U形光伏组件的结构示意图；

图2本实用新型的光伏方阵维护通道打开、关闭位置结构示意图；

图3可升降平移的抗风U形光伏组件结构光伏组件、托架、整流罩结构示意图；

图4整流罩空气动力分析示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式进一步说明本实用新型。

如图1所示，本实用新型由一组平行四连杆和棱台形整流罩16组成。平行四连杆由4根U形连杆组成，每2根相互平行的U形连杆为一组，形状相同，长度相等。每组U形连杆两端上均开有孔，孔距相等。四根U形连杆通过其上的开孔首尾相接，呈平行四边形。

平行四连杆中，两根U形连杆上下布置，相互平行，为上U形连杆和下U形连杆，另外两根U形连杆左右布置，相互平行，为左U形连杆6和右U形连杆7。

平行四连杆中，下U形连杆固定安装在屋顶上，作为屋顶固定夹具构件5；上U形连杆为光伏组件托架4，光伏组件1平铺固定在光伏组件托架4上，棱台形整流罩16位于光伏组件托架下面，固定在光伏组件1背面；左U形连杆6和右U形连杆7分别作为光伏组件托架4的移动支撑。

多个本实用新型可升降平移的抗风U形光伏组件结构布置在屋顶上组成光伏方阵的可移动维修通道。

抬起并向一侧平移光伏组件托架4，便可改变光伏组件托架4上的光伏组件1与屋顶的相对位置，露出原被光伏组件托架4遮挡的屋顶。露出的屋顶形成光伏方阵的维修通道。起移动支撑作用的左U形连杆6和右U形连杆7达到的限位位置为维修通道打开的稳定状态位置。

如图4所示，考虑可升降平移光伏组件结构在维护通道打开时抗风性能，基于伯努利边界层表面效应，在光伏组件1背面安装棱台形状整流罩16，增大光伏组件背面面积，使该光伏组件上表面压力大于棱台形整流罩表面压力，使可升降平移光伏组件结构更稳定的停靠在限位位置上。

光伏组件托架4的两端分别与左U形连杆6和右U形连杆7的一端连接，屋顶固定夹具构件5的两端分别与左U形连杆6和右U形连杆7的另一端连接，组成一组平行四连杆。

屋顶固定夹具构件5的两端开有左转轴孔2和右转轴孔2’，光伏组件托架4的两端开有左转轴孔3和右转轴孔3’，屋顶固定夹具构件5的转轴孔与光伏组件托架4的转轴孔间距相等。屋顶固定夹具构件5与光伏组件托架4平行。

左U形连杆6和右U形连杆7两端均开有一个转轴孔。第一旋转轴9穿过左U形连杆6一端的转轴孔和光伏组件托架4上的左转轴孔3，将左U形连杆6的一端与光伏组件托架4连接，用螺母锁紧；第二旋转轴9’穿过右U形连杆7一端的转轴孔和光伏组件托架4上右转轴孔3’，将右U形连杆7的一端与光伏组件托架4连接，用螺母锁紧。

第三旋转轴8穿过左U形连杆6另一端的转轴孔和屋顶固定夹具构件5上的左转轴孔2，将左U形连杆6的另一端与屋顶固定夹具构件5连接，用螺母锁紧；第四旋转轴8’穿过右U形连杆7另一端的转轴孔和屋顶固定夹具构件5上右转轴孔2’，将右U形连杆7的另一端与屋顶固定夹具构件5连接，用螺母锁紧。

在左U形连杆6中间位置装有第一球形螺母13，通过左第一螺丝11固定；在右U形连杆7中间位置装有第二球形螺母13’，通过右第二螺丝11’固定。左U形连杆6和右U形连杆7之间装有驱动弹簧12。驱动弹簧12通过两个端环分别套装在左U形连杆6上的第一球形螺母13上和右U形连杆7上的第二球形螺母13’上，驱动弹簧12两端分别沿球形螺母表面转动。

左U形连杆6和右U形连杆7在驱动弹簧12的弹力及外力的作用下，产生方向相反的平移，使作用在第一球形螺母13和第二球形螺母13’表面的力的方向发生改变，由于球形螺母外形结构，驱动弹簧12两端只能分别沿第一球形螺母13和第二球形螺母13’表面转动，保证驱动弹簧12弹力与作用力始终在同一直线上，直至左U形连杆6和右U形连杆7到达限位位置。

如图3所示，所述的棱台形整流罩16位于光伏组件托架4下面，通过螺丝固定安装在光伏组件1边框上。对应在棱台形整流罩16上开有长方形孔17，提供左U形连杆6和右U形连杆7移动空间。

所述的屋顶固定夹具5固定安装在屋顶上。