自锁型倾角可调的光伏支架及光伏发电系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种自锁型倾角可调的光伏支架及光伏发电系统，所述光伏支架包括安装板面、立柱、斜撑和倾角调节装置，所述倾角调节装置包括支撑板、手柄、蜗轮、蜗杆、齿轮和两夹紧轮，支撑板铰接于立柱上，手柄的一端与蜗杆固定连接，涡轮和齿轮设于支撑板的两侧且同轴固定连接，斜撑自两夹紧轮之间穿过，斜撑上固设有与齿轮啮合的齿条。本实用新型的安装板面与立柱之间以及立柱与地面之间连接牢靠，倾角调整完毕后可以自锁，且光伏支架的结构安全性与固定倾角的光伏支架形式相同，能抵抗大风速和大雪压环境；设置倾角调节装置，调整倾角时，斜撑只有在外力作用下才会运动，无外力情况下会自行锁定，避免在倾角调整过程中发生安全事故。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及太阳能光伏发电系统，具体涉及一种自锁型倾角可调的光伏支架 及光伏发电系统。 自锁型倾角可调的光伏支架及光伏发电系统
【背景技术】
[0002] 由于石油、煤炭、天然气等自然资源的短缺性、不可再生性以及对环境的污染性， 开发可再生、无污染的能源成为能源研究的重要方向。太阳能作为一种取之不尽、用之不竭 的绿色能源，越来越受到研究者的重视。太阳能的应用通常通过太阳能电池板，将吸收的太 阳光能转换成电能。
[0003] 光伏电站建设是把光伏组件安装在光伏支架上、并排列成预定的整列，然后通过 电连接而形成光伏发电系统，通常通过优化光伏支架的倾角来提高太阳光辐射利用率，从 而提高光伏发电系统的发电效率。
[0004] 传统的光伏支架有第一种：如图1所示的采用钢筋混凝土独立基础的光伏支架， 用基础自重和基础上的覆土重量共同抵抗风荷载造成的上拔力，用一定的基础底面积来分 散支架向下的垂直荷载，用基础底面与土壤之间的摩擦力抵抗水平风荷载。但是钢筋混凝 土独立基础施工周期长，所需人工多，土方开挖及回填的量都很大，需要一定的场地平整， 对环境的破坏、污染较大，不利于环境植被的保护和恢复，与光伏发电的环保要求相违背。 第二种：固定倾角的光伏支架，安装完毕后不能调整角度，太阳能利用率低。第三种：如图2 所示的单排基础、圆弧形支撑结构的光伏支架和如图3所示的双排基础、人字形立柱、圆弧 形支撑结构的光伏支架，这两种光伏支架利用弧形调节板上的诸多倾角调节孔来调节光伏 组件的倾角，存在如下缺点：a、圆弧形支撑安全性较弱，不能适应大风速的环境和气候；b、 圆弧形支撑式调整结构没有自锁装置，在调整时不能自行锁定，有安全隐患；c、只在圆弧形 支撑上开倾角调节孔，然后用螺栓固定，调节时费时费力，并且能够调节的角度只能根据倾 角调节孔的位置和间距而定，倾角的可选度数受限。
[0005] 为解决圆弧形支撑安全性弱、无自锁功能等问题，出现了如图4所示的一体式地 面独立柱微调式固定光伏支架系统，包括若干立柱、横梁和纵梁，所述横梁和纵梁构筑成一 用于承载太阳能电池板的安装板面，所述立柱设置在所述安装板面下方，所述若干立柱下 端垂直埋设于地底，上端铰接连接所述安装板面；所述安装板面和每一所述立柱之间还设 置有一可伸缩斜撑；所述可伸缩斜撑一端头铰接连接所述安装板面；另一端头铰接连接在 所述立柱伸出地面的部分；所述可伸缩斜撑上设置有一用于调节斜撑长度的斜撑调节机 构；所述可伸缩斜撑包括与所述安装板面铰接连接的外套筒和与所述立柱铰接连接的内套 筒，所述外套筒远离所述安装板面的一端上设置有条形槽，所述内套筒远离立柱的一端插 设在所述外套筒内，所述内套筒对应所述外套筒条形槽的位置开设有一排安装孔；所述斜 撑调节机构包括一用于连接固定所述外套筒和所述内套筒的连接螺栓，所述连接螺栓设置 在所述条形槽和所述安装孔上。本结构根据不同的季节，通过调整可伸缩斜撑的长度即可 较大有效的调节倾角，提高太阳能利用率，增加发电量。但是该结构仍存在如下问题：（1) 可伸缩斜撑没有自锁功能，而安装有太阳能电池板的安装板面的重量很大，所以在调整斜 撑的长度时会由于受力过大，发生安全事故；（2)安装板面的倾角只能根据安装孔的位置 和间距而定，倾角的可选度数受限。
[0006] 为解决上述问题，急需一种结构安全性好，调节机构具有自锁功能，所用基础不污 染环境、破坏植被的倾角可调的光伏支架。 实用新型内容
[0007] 本实用新型要解决的技术问题是提供一种自锁型倾角可调的光伏支架及光伏发 电系统，结构安全性好，能抵抗大风速和大雪压环境；调节装置具有自锁功能，避免安全事 故。
[0008] 为解决上述技术问题，本实用新型的实施例提供一种自锁型倾角可调的光伏支 架，包括承载光伏组件的安装板面、铰接于所述安装板面下方的立柱、设于所述安装板面和 立柱之间的斜撑，所述斜撑的一端与所述安装板面铰接，所述光伏支架还包括倾角调节装 置，所述倾角调节装置包括支撑板、手柄、蜗轮、蜗杆、齿轮和两夹紧轮，所述支撑板铰接于 所述立柱上，所述手柄的一端与蜗杆固定连接，涡轮和齿轮设于支撑板的两侧且同轴固定 连接，两所述夹紧轮设于所述支撑板的上、下端，所述斜撑的另一端自两所述夹紧轮之间穿 过，且所述斜撑上固设有与所述齿轮啮合的齿条。
[0009] 其中，所述立柱选用锤击桩、微孔灌注桩中的一种，立柱的下端插固于地底，无大 规模土方工程，不破坏植被。
[0010] 其中，所述斜撑上沿长度方向设有一排调节孔，所述立柱上设有一定位孔，所述斜 撑通过插入调节孔和定位孔内的销轴与所述立柱相对固定。
[0011] 优选的，所述立柱为两段式结构，由上立柱和下立柱组成，所述上立柱的下端插设 于所述下立柱内，并通过螺栓与所述下立柱固定连接，可根据需要调整安装板面的举升高 度。
[0012] 优选的，所述安装板面由复数根斜梁和光伏组件檩条构筑而成，所述安装板面的 下方间隔设置有复数根所述立柱，所述安装板面与每一根所述立柱之间设有一所述斜撑。
[0013] 其中，所述安装板面的上方并排设有复数块光伏组件。
[0014] 本实用新型还提供一种光伏发电系统，包括光伏支架，所述采用上述的自锁型倾 角可调的光伏支架。
[0015] 本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：
[0016] 1.本实用新型的安装板面与立柱之间以及立柱与地面之间固定连接牢靠，倾角调 整完毕后光伏支架的结构安全性与固定倾角的光伏支架形式相同，能抵抗大风速和大雪压 环境；在立柱和斜撑之间设置带有自锁功能的倾角调节装置，调整倾角时，斜撑只有在外力 作用下才会运动，无外力情况下会自行锁定，避免在倾角调整过程中发生安全事故。
[0017] 2.本实用新型的立柱采用锤击桩或微孔灌注桩，无大规模土方工程，不破坏植被， 不污染环境。
[0018] 3.本实用新型的单位耗钢材量与固定倾角的光伏支架相当。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 图1为【背景技术】中采用钢筋混凝土独立基础的光伏支架的结构示意图；
[0020] 图2为【背景技术】中具有单排基础、圆弧形支撑的光伏支架的结构示意图；
[0021] 图3为【背景技术】中具有双排基础、人字形立柱、圆弧形支撑的光伏支架的结构示 意图；
[0022] 图4为【背景技术】中一体式地面独立柱微调式固定光伏支架系统的结构示意图；
[0023] 图5为本实用新型实施例一未调整角度时的结构示意图一；
[0024] 图6为实施例一调整一定角度后的结构示意图一；
[0025] 图7为实施例一调整一定角度后的结构示意图二；
[0026] 图8为实施例一调整一定角度后的结构不意图三；
[0027] 图9为图3中A处的局部放大图。
[0028] 附图标记说明：
[0029] 1、安装板面；10、斜梁；11、光伏组件檩条；
[0030] 2、立柱；
[0031] 3、斜撑；30、齿条；31、调节孔；
[0032] 4、光伏组件；
[0033] 5、倾角调节装置；50、支撑板；51、手柄；52、齿轮；53、夹紧轮；
[0034] 6、销轴。
【具体实施方式】
[0035] 为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图 及具体实施例进行详细描述。
[0036] 本实用新型针对现有的光伏支架安全性低、角度调整时易发生安全事故等问题， 提供一种自锁型倾角可调的光伏支架及光伏发电系统。
[0037] 如图5、图6所示，本实用新型的实施例提供一种自锁型倾角可调的光伏支架，包 括承载光伏组件的安装板面1、铰接于所述安装板面1下方的立柱2、设于所述安装板面1 和立柱2之间的斜撑3,所述斜撑3的一端与所述安装板面1铰接，所述安装板面1的上方 并排设有复数块光伏组件4。
[0038] 本实施例中，所述安装板面1由2根斜梁10和4根光伏组件檩条11构筑而成，所 述安装板面1的下方间隔设置有2根所述立柱2,所述安装板面1与每一根所述立柱2之间 设有一所述斜撑3。但斜梁、光伏组件檩条和立柱的数量不限于此。
[0039] 所述立柱2选用锤击桩、微孔灌注桩中的一种，无大规模土方工程，不破坏植被。 本实施例中的所述立柱2为两段式结构，由上立柱和下立柱组成，所述上立柱的下端插设 于所述下立柱内，并通过螺栓与所述下立柱固定连接，下立柱的下端插固于地底。
[0040] 如图7、图8所示，所述光伏支架还包括倾角调节装置5,所述倾角调节装置5包括 支撑板50、手柄51、蜗轮、蜗杆和齿轮52和两夹紧轮53,所述支撑板50铰接于所述立柱2 上，所述手柄51的一端与蜗杆固定连接，涡轮和齿轮52设于支撑板50的两侧且同轴固定 连接，两所述夹紧轮53设于所述支撑板50的上、下端，所述斜撑3的另一端自两所述夹紧 轮53之间穿过，且所述斜撑3上固设有与所述齿轮52啮合的齿条30,如图9所示。
[0041] 上述结构中，通过手柄带动蜗杆和涡轮，驱动齿轮转动，以带动齿条驱使斜撑运 动，斜撑与安装板面铰接的一端即把安装板面撑起或拉下，以调整安装板面的倾角；倾角调 整过程中，由于夹紧轮与斜撑之间的摩擦力、齿轮和齿条之间的啮合力的存在，斜撑不会自 行运动，实现自锁；倾角调整完成后，也因为夹紧轮与斜撑之间的摩擦力、齿轮和齿条之间 的啮合力的存在，斜撑可相对固定。为进一步提高光伏支架的安全性能，保证斜撑在暴风雨 雪天气也能相对立柱固定，可以在立柱和斜撑之间增设连接装置，该连接装置可以采用捆 绑、勾接等方式，也可以选用下述结构：
[0042] 所述斜撑3上沿长度方向设有一排调节孔31，所述立柱2上设有一定位孔，所述斜 撑3通过插入调节孔31和定位孔内的销轴6与所述立柱2相对固定，如图9所示。
[0043] 本实施例中是手动摇动手柄，以调节倾角，用户也可根据实际情况在本结构的基 础上增加自动驱动结构，实现倾角调节时的省时省力要求，
[0044] 本实用新型实施例一还提供一种光伏发电系统，包括光伏支架，所述光伏支架采 用上述的自锁型倾角可调的光伏支架。
[0045] 本实用新型的安装板面与立柱之间以及立柱与地面之间固定连接牢靠，倾角调整 完毕后光伏支架的结构安全性与固定倾角的光伏支架形式相同，能抵抗大风速和大雪压环 境；在立柱和斜撑之间设置带有自锁功能的倾角调节装置，调整倾角时，斜撑只有在外力作 用下才会运动，无外力情况下会自行锁定，避免在倾角调整过程中发生安全事故。
[0046] 以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术 人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进 和润饰也应视为本实用新型的保护。
【权利要求】
1. 一种自锁型倾角可调的光伏支架，包括承载光伏组件的安装板面、铰接于所述安装 板面下方的立柱、设于所述安装板面和立柱之间的斜撑，所述斜撑的一端与所述安装板面 铰接，其特征在于，所述光伏支架还包括倾角调节装置，所述倾角调节装置包括支撑板、手 柄、蜗轮、蜗杆、齿轮和两夹紧轮，所述支撑板铰接于所述立柱上，所述手柄的一端与蜗杆固 定连接，涡轮和齿轮设于支撑板的两侧且同轴固定连接，两所述夹紧轮设于所述支撑板的 上、下端，所述斜撑的另一端自两所述夹紧轮之间穿过，且所述斜撑上固设有与所述齿轮啮 合的齿条。
2. 根据权利要求1所述的自锁型倾角可调的光伏支架，其特征在于，所述立柱选用锤 击桩、微孔灌注桩中的一种。
3. 根据权利要求1所述的自锁型倾角可调的光伏支架，其特征在于，所述斜撑上沿长 度方向设有一排调节孔，所述立柱上设有一定位孔，所述斜撑通过插入调节孔和定位孔内 的销轴与所述立柱相对固定。
4. 根据权利要求1或2所述的自锁型倾角可调的光伏支架，其特征在于，所述立柱为两 段式结构，由上立柱和下立柱组成，所述上立柱的下端插设于所述下立柱内，并通过螺栓与 所述下立柱固定连接。
5. 根据权利要求1或2所述的自锁型倾角可调的光伏支架，其特征在于，所述立柱的下 端插固于地底。
6. 根据权利要求1所述的自锁型倾角可调的光伏支架，其特征在于，所述安装板面由 复数根斜梁和光伏组件檩条构筑而成，所述安装板面的下方间隔设置有复数根所述立柱， 所述安装板面与每一根所述立柱之间设有一所述斜撑。
7. 根据权利要求1或6所述的自锁型倾角可调的光伏支架，其特征在于，所述安装板面 的上方并排设有复数块光伏组件。
8. -种光伏发电系统，包括光伏支架，其特征在于，所述光伏支架米用权利要求1?7 中任一项所述的自锁型倾角可调的光伏支架。
【文档编号】H02S20/10GK203911851SQ201420358024
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年6月30日 优先权日:2014年6月30日
【发明者】沈夏明 申请人:沈夏明