一种经纬向可调整光伏支架的制作方法

本实用新型涉及光伏技术领域，尤其涉及一种经纬向可调整光伏支架。

背景技术：

太阳能发电是指无需通过热过程直接将光能转变为电能的发电方式，它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电，其中，光伏发电是指利用太阳能级半导体电子器件有效地吸收太广光辐射能，并使之转变成电能的直接发电方式，是当今太阳光发电的主流。

光伏组件是光伏发电系统中的核心部分，光伏支架是用于支撑光伏组件的支架，以通过调整与太阳光的方向，获得更多的阳光照射。目前光伏支架一般包括固定安装支架、单轴跟踪支架和全向跟踪支架，这三种支架在地球不同的经度和纬度地区安装时，都需要重新测算和设计尺寸结构以适用不同地区的太阳光跟踪，因此其不利于产品的标准化生产，进而大大降低了所带来的经济收益。

技术实现要素：

为此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的光伏支架在不同地区安装时需要重新测算和设计尺寸结构，进而导致不利于标准化生产的技术缺陷，从而提供一种经纬向可调整光伏支架。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种经纬向可调整光伏支架，包括立柱组件、中心承重轴和光伏板组，其中，立柱组件包括平行间隔设置的一个中央立柱和至少一个纬向调整柱；中心承重轴安装在立柱组件上，中心承重轴、中央立柱和纬向调整柱形成基准面，中心承重轴的轴线为经向调整轴，中心承重轴与中央立柱之间具有一转动支点，转动支点位置垂直于基准面的直线方向为纬向调整轴方向，中心承重轴相对中央立柱绕纬向调整轴转动连接；中心承重轴与纬向调整柱移动连接，当中心承重轴绕纬向调整轴旋转时，中心承重轴与纬向调整柱的移动支点沿纬向调整柱的轴向移动；光伏板组至少有一组光伏板，光伏板组沿经向调整轴轴对称设置在中心承重轴的两侧，光伏板组可绕中心承重轴转动，由于纬向调整轴为垂直于基准面的直线，中心承重轴的轴线为经向调整轴且位于基准面上，使得经向调整轴与纬向调整轴相互垂直设置，进而确定了光伏支架安装时的经向方向和纬向方向，当光伏板组绕经向调整轴转动时，即可实现光伏板组在经向方向上的调整，当中心承重轴绕纬向调整轴旋转时，即可实现安装在中心承重轴上的光伏板组在纬向方向上的调整，综合实现了光伏板组件的经纬向可调。

进一步地，立柱组件包括一个中央立柱和一个纬向调整柱，中心承重轴转动安装在中央立柱的顶部，中心承重轴移动安装在纬向调整柱的上部，进而实现了中心承重轴与中央立柱之间的转动连接，以及与纬向调整柱之间的移动连接。

进一步地，光伏板组至少有两组，并且沿中心承重轴的轴线分布安装在中心承重轴上，中心承重轴朝向纬向调整柱一端的悬臂绕转动支点转动的力矩大于另一端悬臂绕转动支点转动的力矩，由于光伏板组沿经向调整轴轴对称设置在中心承重轴的两侧，进而使得支架的重心设置在中心承重轴上，同时由于中心承重轴朝向纬向调整柱一端的悬臂绕转动支点转动的力矩大于另一端悬臂绕转动支点转动的力矩，进一步使得支架的重心位于中央立柱和纬向调整柱之间的中心承重轴上。

进一步地，光伏板组有五组，其中三组分布设置在中心承重轴朝向纬向调整柱一端的悬臂上，另两组分布设置在中心承重轴背离纬向调整柱一端的悬臂上，进而实现了中心承重轴朝向纬向调整柱一端的悬臂绕转动支点转动的力矩大于另一端悬臂绕转动支点转动的力矩。

进一步地，光伏板组有五组，转动支点位于中间的一组光伏板组上，另外四组分别两两对称设置在中心承重轴绕转动支点的两侧悬臂上，并且中间的一组光伏板组与朝向纬向调整柱一端悬臂上的光伏板组的间距小于与另一端悬臂上光伏板组的间距，即中间的一组光伏板组位于朝向纬向调整柱一端的面积大于背离纬向调整柱一端的面积，进而实现了中心承重轴朝向纬向调整柱一端的悬臂绕转动支点转动的力矩大于另一端悬臂绕转动支点转动的力矩。

进一步地，光伏板组有一组，转动支点位于光伏板组上，并且光伏板组在中心承重轴上沿朝向纬向调整柱一端的长度大于沿另一端的长度，即光伏板组位于朝向纬向调整柱一端的面积大于背离纬向调整柱一端的面积，进而使得支架的重心位于中央立柱和纬向调整柱之间的中心承重轴上。

进一步地，每一组光伏板组中光伏板的数量为偶数，并沿经向调整轴轴对称设置在中心承重轴的两侧，进而使得光伏板组与中心承重轴之间具有一定的间隔缝隙，便于经纬向可调整上的气流流通，从而提高了抗风性能。

进一步地，还包括经向驱动器，经向驱动器固定安装在中央立柱和纬向调整柱之间的中心承重轴上，经向驱动器与光伏板组连接，并且驱动光伏板组绕经向调整轴转动。

进一步地，经向驱动器包括固定盘、吊板和推杆，其中，固定盘转动安装在中心承重轴上，以使得经向驱动器与中心承重轴转动连接；吊板固定连接在固定盘的下方；推杆的一端与吊板固定连接，推杆的另一端与光伏板组固定连接，以使得经向驱动器与光伏板组固定连接，当推杆发生升缩运行时，即可实现光伏板组绕中心承重轴转动，即实现了光伏板组在经向方向上的调整。

进一步地，还包括旋转孔板，旋转孔板具有一转动部，转动部的中部对应于中心承重轴开设有一转孔，中心承重轴穿过转孔；转动部的外端缘相对的两侧分别延伸有安装部，两侧的安装部分别对应固定安装在中心承重轴两侧的光伏板组上，进而实现了光伏板组在中心承重轴上的转动安装。

进一步地，还包括若干个基桩，中央立柱和纬向调整柱分别垂直安装在基桩上，基桩的基准面与赤道海平面共面，从而当位于不同经度和纬度的地区安装时，仅仅只需要设定好基桩的安装平面即可使得该经纬向可调整光伏支架的经向调整方向、纬向调整方向与地球的经纬向一致。

本实用新型提供的经纬向可调整光伏支架，由于纬向调整轴为垂直于基准面的直线，中心承重轴的轴线为经向调整轴且位于基准面上，使得经向调整轴与纬向调整轴相互垂直设置，进而确定了光伏支架安装时的经向方向和纬向方向，当光伏板组绕经向调整轴转动时，即可实现光伏板组在经向方向上的调整，当中心承重轴绕纬向调整轴旋转时，即可实现安装在中心承重轴上的光伏板组在纬向方向上的调整，综合实现了光伏板组件的经纬向可调。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式的技术方案，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型经纬向可调整光伏支架一种实施方式的立体图；

图2为图1所示经纬向可调整光伏支架沿垂直于基准面方向的示意图；

图3为图1所示经纬向可调整光伏支架的光伏板组采用2×(2+3)模式布局的示意图；

图4为图1所示经纬向可调整光伏支架的光伏板组采用4×(2+3)模式布局的示意图；

图5为图1所示经纬向可调整光伏支架的径向驱动器和旋转孔板之间安装的示意图；

图6为图1所示经纬向可调整光伏支架的旋转孔板的示意图。

图中各附图标记说明如下。

1-中央立柱；11-转动支点；2-纬向调整柱；3-中心承重轴；

31-纬向调整手柄；4-光伏板组；5-经向驱动器；51-固定盘；

52-吊板；53-推杆；6-旋转孔板；61-转动部；62-转孔；

63-安装部；7-基桩。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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做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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接安装，也可以通过中间媒介间接安装。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

如图1和图2所示的经纬向可调整光伏支架的一种具体实施方式，包括立柱组件、中心承重轴3和光伏板组4，其中，立柱组件包括平行间隔设置的一个中央立柱1和至少一个纬向调整柱2；中心承重轴3安装在立柱组件上，中心承重轴3、中央立柱1和纬向调整柱2形成基准面，中心承重轴3的轴线为经向调整轴，中心承重轴3与中央立柱1之间具有一转动支点11，转动支点11位置垂直于基准面的直线方向为纬向调整轴方向，中心承重轴3相对中央立柱1绕纬向调整轴转动连接；中心承重轴3与纬向调整柱2移动连接，当中心承重轴3绕纬向调整轴旋转时，中心承重轴3与纬向调整柱2的移动支点沿纬向调整柱2的轴向移动；光伏板组4至少有一组光伏板，光伏板组4沿经向调整轴轴对称设置在中心承重轴3的两侧，光伏板组4可绕中心承重轴3转动。

上述经纬向可调整光伏支架，由于纬向调整轴为垂直于基准面的直线，中心承重轴3的轴线为经向调整轴且位于基准面上，使得经向调整轴与纬向调整轴相互垂直设置，进而确定了光伏支架安装时的经向方向和纬向方向，当光伏板组4绕经向调整轴转动时，即可实现光伏板组4在经向方向上的调整，当中心承重轴3绕纬向调整轴旋转时，即可实现安装在中心承重轴3上的光伏板组4在纬向方向上的调整，综合实现了光伏板组4件的经纬向可调。

具体的，立柱组件包括一个中央立柱1和一个纬向调整柱2，中心承重轴3转动安装在中央立柱1的顶部，中心承重轴3移动安装在纬向调整柱2的上部，中心承重轴3由中央立柱1伸出纬向调整柱2的自由端部分为纬向调整手柄31，当需要调整中心承重轴3绕纬向调整轴旋转时，使用者只需操作调整手柄，以使得中心承重轴3在纬向调整柱2上移动即可，实现了中心承重轴3与中央立柱1之间的转动连接，以及与纬向调整柱2之间的移动连接，进而采用了双柱双支点设计，在实现经纬向可调的基础上，实现了结构的简化，从而降低了成本、提高了经济性。

当光伏板组4有一组时，转动支点11位于光伏板组4上，并且光伏板组4在中心承重轴3上沿朝向纬向调整柱2一端的长度大于沿另一端的长度，即光伏板组4位于朝向纬向调整柱2一端的面积大于背离纬向调整柱2一端的面积，进而使得支架的重心位于中央立柱1和纬向调整柱2之间的中心承重轴3上。

当光伏板组4至少有两组时，并且沿中心承重轴3的轴线分布安装在中心承重轴3上，中心承重轴3朝向纬向调整柱2一端的悬臂绕转动支点11转动的力矩大于另一端悬臂绕转动支点11转动的力矩，由于光伏板组4沿经向调整轴轴对称设置在中心承重轴3的两侧，进而使得支架的重心设置在中心承重轴3上，同时由于中心承重轴3朝向纬向调整柱2一端的悬臂绕转动支点11转动的力矩大于另一端悬臂绕转动支点11转动的力矩，进一步使得支架的重心位于中央立柱1和纬向调整柱2之间的中心承重轴3上。

在本实施方式中，如图3和图4所示，光伏板组4有五组，转动支点11位于中间的一组光伏板组4上，另外四组分别两两对称设置在中心承重轴3绕转动支点11的两侧悬臂上，并且中间的一组光伏板组4与朝向纬向调整柱2一端悬臂上的光伏板组4的间距小于与另一端悬臂上光伏板组4的间距，即中间的一组光伏板组4位于朝向纬向调整柱2一端的面积大于背离纬向调整柱2一端的面积，进而实现了中心承重轴3朝向纬向调整柱2一端的悬臂绕转动支点11转动的力矩大于另一端悬臂绕转动支点11转动的力矩，即使得支架的重心位于中央立柱1和纬向调整柱2之间的中心承重轴3上，从而当不受外力的影响下，中心承重轴3位于靠近纬向调整柱2一侧的悬臂下落，位于背离纬向调整柱2一侧的悬臂上升，使得通过操作纬向调整手柄31在对中心承重轴3进行纬向调节时，更符合人机工程。如图3和图4所示，两两对称设置在中心承重轴3两侧悬臂上的光伏板组与转动支点11之间的距离为L，L≥50CM，在本实施例中，L＝70CM；中间的一组光伏板组4与朝向纬向调整柱2一端悬臂上的光伏板组4的间距为d1,中间的一组光伏板组4与背离纬向调整柱2一端悬臂上的光伏板组4的间距为d2，d1＜d2，通过设置d1和d2，使得光伏板组4之间留有缝隙，进而使得风压均匀分布在整个组件上，便于经纬向可调整支架上的气流流通，从而提高了抗风性能。

作为上述实施方式的变形，光伏板组4有五组，其中三组分布设置在中心承重轴3朝向纬向调整柱2一端的悬臂上，另两组分布设置在中心承重轴3背离纬向调整柱2一端的悬臂上，进而同样可以实现中心承重轴3朝向纬向调整柱2一端的悬臂绕转动支点11转动的力矩大于另一端悬臂绕转动支点11转动的力矩，即使得支架的重心位于中央立柱1和纬向调整柱2之间的中心承重轴3上。

作为可选的实施方式，每一组光伏板组4中光伏板的数量为偶数，并沿经向调整轴轴对称设置在中心承重轴3的两侧，进而使得光伏板组4与中心承重轴3之间具有一定的间隔缝隙，便于经纬向可调整支架上的气流流通，从而提高了抗风性能。

如图3所示，每一组光伏板组4中光伏板的数量为2，光伏板组4的布局采用2×(2+3)模式：中心承重轴3的两侧分别对称设置有1个光伏板；光伏板组4有5组，中心承重轴3绕旋转支点的两侧悬臂上分别设置有2组光伏板，第5组光伏板组4横跨两侧悬臂，并且第5组光伏板组4位于朝向纬向调整柱2一侧的面积大于背离纬向调整柱2一侧的面积。

如图4所示，每一组光伏板组4中光伏板的数量为4，光伏板组4的布局采用4×(2+3)模式：中心承重轴3的两侧分别对称设置有2个光伏板；光伏板组4有5组，中心承重轴3绕旋转支点的两侧悬臂上分别设置有2组光伏板，第5组光伏板组4横跨两侧悬臂，并且第5组光伏板组4位于朝向纬向调整柱2一侧的面积大于背离纬向调整柱2一侧的面积。

为了实现驱动光伏板组4绕经向调整轴转动，该经纬向可调整光伏支架还包括经向驱动器5，如图1所示，经向驱动器5固定安装在中央立柱1和纬向调整柱2之间的中心承重轴3上，进而实现在不同纬度给经向驱动器5的运行留有足够的自由调整空间，以避免经向驱动器5不与中心立柱卡住；同时经向驱动器5与光伏板组4连接，并且驱动光伏板组4绕经向调整轴转动。

具体的，如图5所示，经向驱动器5接受计算机程序控制，并且经向驱动器5包括固定盘51、吊板52和推杆53，其中，固定盘51转动安装在中心承重轴3上，以使得经向驱动器5与中心承重轴3固定连接；吊板52固定连接在固定盘51的下方；推杆53的一端与吊板52固定连接，推杆53的另一端与光伏板组4固定连接，以使得经向驱动器5与光伏板组4固定连接，从而当推杆53发生升缩运行时，即可实现光伏板组4绕中心承重轴3转动，即实现了光伏板组4在经向方向上的调整；同时，通过采用固定盘51与吊板52的分体设计，便于安装、生产和运输，在本实施方式中，采用密封性良好的推杆53设计，负载大、力矩大并且密封性能好，进而抗风沙性能好，在风沙的环境中能够防止灰尘积累卡涩机构，提高了该经纬向可调整光伏支架的可靠性。

同时，如图1和图6所示，为了实现光伏板组4在中心承重轴3上安装，还包括旋转孔板6，旋转孔板6具有一转动部61，转动部61的中部对应于中心承重轴3开设有一转孔62，中心承重轴3穿过转孔62；转动部61的外端缘相对的两侧分别延伸有安装部63，两侧的安装部63分别对应固定安装在中心承重轴3两侧的光伏板组4上，进而实现了光伏板组4在中心承重轴3上的转动安装。

除此之外，如1图和图2所示，该经纬向可调整光伏支架还包括若干个基桩7，中央立柱1和纬向调整柱2分别垂直安装在基桩7上，基桩7的基准面与赤道海平面共面，从而当位于不同经度和纬度的地区安装时，仅仅只需要设计不同规格的基桩7，可使得该经纬向可调整光伏支架的经向调整方向、纬向调整方向与地球的经纬向一致，其不需改动其它的支架机构即可实现机构产品的标准化，进而满足了产品的广泛应用性，大大提高了经济效益。

本实施方式的经纬向可调整光伏支架在使用的过程中，光伏板组4绕经向调整轴做径向运动为每天一个周期，绕纬向调整轴做纬向运动为每年一个周期，进而通过合理的设定经向驱动器5的参数，即可使得光伏板组4每天绕经向调整轴转动，以追踪太阳光在经度上的改变；通过纬向调整手柄31使得光伏板组4绕经向调整轴转动，以追踪太阳光在纬度上的改变。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。