光伏陣列支架的制作方法
【專利摘要】一種光伏陣列支架，以結(jié)合單軸跟蹤支架和最佳固定傾角支架的優(yōu)勢(shì)為目的，其中各主梁包括至少兩主梁段，至少兩主梁段之間由連接件可拆卸地連接；基礎(chǔ)支撐構(gòu)件用于穩(wěn)定地支撐主梁；轉(zhuǎn)動(dòng)支撐構(gòu)件設(shè)置在主梁和基礎(chǔ)支撐構(gòu)件之間，提供繞第一軸線和第二軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)，第一軸線的方向?yàn)槟媳狈较颍诙S線的方向?yàn)樨Q直方向；調(diào)角器可調(diào)節(jié)地固定主梁繞第一軸線的轉(zhuǎn)角；主梁由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)繞第一軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)使得該光伏陣列支架能作為單軸跟蹤支架支撐光伏組件，斷開(kāi)連接的各主梁段能繞第二軸線轉(zhuǎn)動(dòng)90度，使得第一軸線由南北方向改為東西方向，并由調(diào)角器固定主梁繞第一軸線的轉(zhuǎn)角，以使該光伏陣列支架能為最佳固定傾角支架支撐光伏組件。
【專利說(shuō)明】光伏陣列支架
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光伏陣列支架。
【背景技術(shù)】
[0002]在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，平單軸跟蹤支架是最常用的光伏陣列支架之一，由于該支架白天能跟蹤太陽(yáng)方位角變化運(yùn)行，使得采用該支架的光伏組件全年發(fā)電總量要比采用最佳固定傾角支架的光伏組件全年發(fā)電總量高出15%-20%。但是在緯度較高的地區(qū)，雖然采用平單軸跟蹤支架的光伏組件全年發(fā)電總量也會(huì)增加，但在冬季，由于太陽(yáng)高度角偏低，光伏組件的日發(fā)電量往往要比采用最佳固定傾角支架的發(fā)電量還低，嚴(yán)重時(shí)要比采用最佳固定傾角支架低30%以上發(fā)電量，這大大削弱了平單軸跟蹤支架在夏、春、秋季發(fā)電量增加的優(yōu)勢(shì)，如果能改善這一狀況，使冬季發(fā)電量保持與采用單一最佳固定傾角支架相當(dāng)或略高，則光伏組件的全年發(fā)電總量將大幅增加。另一方面，采用手動(dòng)調(diào)節(jié)固定支架安裝傾角的方式是每隔一段時(shí)間根據(jù)太陽(yáng)高度角變化情況調(diào)整一次光伏組件的安裝傾角，使光伏組件在該時(shí)段的安裝傾角為最佳，也能增加光伏組件的年發(fā)電總量，但單純采用手動(dòng)調(diào)節(jié)固定支架安裝傾角的方式，光伏組件的年發(fā)電總量增加非常有限，一般在5%-8%。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種光伏陣列支架，以結(jié)合單軸跟蹤支架和最佳固定傾角支架的優(yōu)勢(shì)。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種光伏陣列支架，包括驅(qū)動(dòng)裝置、在南北方向布置的至少兩主梁、基礎(chǔ)支撐構(gòu)件和轉(zhuǎn)動(dòng)支撐構(gòu)件，其特征在于，主梁用于穩(wěn)定地支撐光伏組件，各主梁包括至少兩主梁段，該至少兩主梁段之間由連接件可拆卸地連接；基礎(chǔ)支撐構(gòu)件用于穩(wěn)定地支撐主梁；轉(zhuǎn)動(dòng)支撐構(gòu)件設(shè)置在主梁和基礎(chǔ)支撐構(gòu)件之間，提供繞第一軸線和第二軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)，第一軸線的方向?yàn)槟媳狈较?，第二軸線的方向?yàn)樨Q直方向；調(diào)角器，可調(diào)節(jié)地固定主梁繞第一軸線的轉(zhuǎn)角；其中主梁由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)繞第一軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)使得該光伏陣列支架能作為單軸跟蹤支架支撐光伏組件，斷開(kāi)連接的各主梁段能繞第二軸線轉(zhuǎn)動(dòng)90度，使得第一軸線由南北方向改為東西方向，并由調(diào)角器固定主梁繞第一軸線的轉(zhuǎn)角，以使該光伏陣列支架能為最佳固定傾角支架支撐光伏組件。
[0005]所述的光伏陣列支架，其進(jìn)一步的特點(diǎn)是，調(diào)角器包括與基礎(chǔ)支撐構(gòu)件牢固連接的固定板以及與主梁牢固連接的轉(zhuǎn)動(dòng)板，轉(zhuǎn)動(dòng)板上以第一軸線為中心沿軸向按一定角度間隔開(kāi)有多個(gè)圓孔，該多個(gè)圓孔能保證主梁段上的光伏組件相對(duì)地面的傾角在O度到90度之間按照一定間隔分檔調(diào)節(jié)。
[0006]所述的光伏陣列支架，其進(jìn)一步的特點(diǎn)是，所述轉(zhuǎn)動(dòng)支撐構(gòu)件連接主梁和基礎(chǔ)支撐構(gòu)件以使主梁段能以第二軸線為中心相對(duì)基礎(chǔ)支撐構(gòu)件水平旋轉(zhuǎn)90度以上。
[0007]所述的光伏陣列支架，其進(jìn)一步的特點(diǎn)是，所述基礎(chǔ)支撐構(gòu)件包括主支撐構(gòu)件和輔助支撐構(gòu)件，主支撐構(gòu)件設(shè)置對(duì)應(yīng)主梁的各主梁段的中部設(shè)置，輔助支撐構(gòu)件對(duì)應(yīng)各主梁段的端部設(shè)置。
[0008]所述的光伏陣列支架，其進(jìn)一步的特點(diǎn)是，所述轉(zhuǎn)動(dòng)支撐構(gòu)件包括底部轉(zhuǎn)動(dòng)件、上部轉(zhuǎn)動(dòng)件，底部轉(zhuǎn)動(dòng)件安裝在基礎(chǔ)支撐構(gòu)件上能相對(duì)基礎(chǔ)支撐構(gòu)件繞所述第二軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，上部轉(zhuǎn)動(dòng)件安裝在底部轉(zhuǎn)動(dòng)件上能相對(duì)底部轉(zhuǎn)動(dòng)件以第三軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，所述主梁段與上部轉(zhuǎn)動(dòng)件連接能相對(duì)上部轉(zhuǎn)動(dòng)件以所述第一軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，第一軸線、第二軸線以及第三軸線彼此垂直，底部轉(zhuǎn)動(dòng)件和基礎(chǔ)支撐構(gòu)件之間由緊固件固定，上部轉(zhuǎn)動(dòng)件繞第三軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)能使得所述第一軸線相對(duì)水平方向傾斜。
[0009]所述的光伏陣列支架，其進(jìn)一步的特點(diǎn)是，所述主梁繞第三軸線相對(duì)水平面的傾角大于等于O度。
[0010]所述的光伏陣列支架，其進(jìn)一步的特點(diǎn)是，所述驅(qū)動(dòng)裝置為同時(shí)驅(qū)動(dòng)多根主梁的聯(lián)動(dòng)式驅(qū)動(dòng)裝置或者單獨(dú)驅(qū)動(dòng)各主梁的單體式驅(qū)動(dòng)裝置。
[0011]所述的光伏陣列支架，其進(jìn)一步的特點(diǎn)是，所述主梁為矩形管或圓管。
[0012]所述的光伏陣列支架，其進(jìn)一步的特點(diǎn)是，斷開(kāi)連接的各主梁段能繞第二軸線轉(zhuǎn)動(dòng)并連接成東西方向延伸的主梁。
[0013]在夏、春、秋時(shí)采用平單軸跟蹤支架方式或主梁軸線與水平面夾角小于10°的小傾角斜單軸跟蹤支架方式運(yùn)行，到了冬季，單軸跟蹤支架方式運(yùn)行發(fā)電量較低時(shí)，則切換成最佳固定傾角支架方式運(yùn)行。且還可根據(jù)冬季各月太陽(yáng)高度角變化情況，手動(dòng)分擋變換光伏組件安裝傾角，使得冬季各月都能在當(dāng)月最佳固定傾角條件下運(yùn)行，這樣就能有效增加光伏組件在冬季的發(fā)電量，使光伏組件全年發(fā)電總量大幅增加。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]本發(fā)明的上述的以及其他的特征、性質(zhì)和優(yōu)勢(shì)將通過(guò)下面結(jié)合附圖和實(shí)施例的描述而變得更加明顯，其中:
[0015]圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光伏陣列支架的主視圖。
[0016]圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光伏陣列支架的一列(南北向)的右視圖。
[0017]圖3為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的光伏陣列支架的主視圖。
[0018]圖4為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的光伏陣列支架的一列的右視圖。
[0019]圖5為本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的光伏陣列支架的主視圖。
[0020]圖6為本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的光伏陣列支架的一列的右視圖。
[0021]圖7A為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中主梁的連接件的主視圖。
[0022]圖7B為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中主梁的連接件的橫截面視圖。
[0023]圖8A為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中主梁的連接件的主視圖。
[0024]圖SB為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中主梁的連接件的橫截面視圖。
[0025]圖9為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光伏陣列支架的一列(南北向)的局部右視圖。
[0026]圖10為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光伏陣列支架的局部主視圖。
[0027]圖1lA為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)角器的轉(zhuǎn)動(dòng)板的右視圖。
[0028]圖1lB為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)角器的轉(zhuǎn)動(dòng)板的主視圖。
[0029]圖12A為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)角器的固定板的右視圖。
[0030]圖12B為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)角器的固定板的俯視圖。[0031]圖13為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光伏陣列支架的一列(南北向)的局部右視圖。
[0032]圖14為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光伏陣列支架的局部主視圖。
[0033]圖15為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光伏陣列支架的局部主視圖，主要顯示了輔助支撐構(gòu)件。
[0034]圖16為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光伏陣列支架的局部主視圖，主要顯示了另一種輔助支撐構(gòu)件。
[0035]圖17為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光伏陣列支架作為單軸跟蹤支架的俯視圖。
[0036]圖18為對(duì)應(yīng)圖17的本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光伏陣列支架作為單軸跟蹤支架的一列(南北向)的右視圖。
[0037]圖19為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光伏陣列支架作為最佳固定傾角支架的俯視圖。
[0038]圖20為對(duì)應(yīng)圖19的本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光伏陣列支架作為最佳固定傾角支架的一列(南北向)的右視圖。
[0039]圖21為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的光伏陣列支架作為單軸跟蹤支架的俯視圖。
[0040]圖22為對(duì)應(yīng)圖21的本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的光伏陣列支架作為單軸跟蹤支架的一列(南北向)的右視圖。
[0041]圖23為對(duì)應(yīng)圖21的本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的光伏陣列支架作為最佳固定傾角支架的俯視圖。
[0042]圖24為對(duì)應(yīng)圖23的本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光伏陣列支架作為最佳固定傾角支架的一列(南北向)的右視圖。
[0043]圖25為本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的光伏陣列支架作為單軸跟蹤支架的一列(南北向)的右視圖。
[0044]圖26為對(duì)應(yīng)圖25的本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的光伏陣列支架作為最佳固定傾角支架的一列(南北向)的右視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045]下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，在以下的描述中闡述了更多的細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明顯然能夠以多種不同于此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況作類似推廣、演繹，因此不應(yīng)以此具體實(shí)施例的內(nèi)容限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0046]圖1至圖26均僅作為示例，其并非是按照等比例的條件繪制的，并且不應(yīng)該以此作為對(duì)本發(fā)明實(shí)際要求的保護(hù)范圍構(gòu)成限制。
[0047]圖1至圖2，圖3至圖4，圖5至圖6分別示意性顯示了本發(fā)明的不同實(shí)施例的光伏陣列支架。
[0048]如圖1和圖2所示，光伏陣列支架包括驅(qū)動(dòng)裝置14、主梁11、基礎(chǔ)支撐構(gòu)件和轉(zhuǎn)動(dòng)支撐構(gòu)件?；A(chǔ)支撐構(gòu)件包括主支撐構(gòu)件91和輔助支撐構(gòu)件92。轉(zhuǎn)動(dòng)支撐構(gòu)件位于主梁11和基礎(chǔ)支撐構(gòu)件之間，其構(gòu)造將在后面詳細(xì)描述。
[0049]在圖1和圖2所示的實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)裝置14驅(qū)動(dòng)其中的一個(gè)主梁11(在圖中位于中間)，該主梁11通過(guò)旋轉(zhuǎn)臂16帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)連桿15，旋轉(zhuǎn)連桿15再帶動(dòng)其他的旋轉(zhuǎn)臂，進(jìn)而再帶動(dòng)其他的主梁11在東西方向偏轉(zhuǎn)。在圖1中主梁11是南北方向延伸的，主梁11相對(duì)于水平面的傾角是O度或者大于O度。主梁11上鋪設(shè)托架12，托架12上安裝光伏組件13，主梁11帶動(dòng)光伏組件13跟蹤太陽(yáng)的移動(dòng)，以使光伏組件13在東西方向始終垂直于太陽(yáng)光線。圖1和圖2所示的狀態(tài)是光伏陣列支架呈單軸跟蹤支架的狀態(tài)，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)主梁11以跟蹤太陽(yáng)光。還應(yīng)注意到，主梁11是由至少兩主梁段111、112通過(guò)連接件110可拆卸地連接而成，在圖2中僅顯示了一部分主梁11，各主梁段的長(zhǎng)度可以等長(zhǎng)，也可以不等長(zhǎng)。另外，轉(zhuǎn)動(dòng)支撐構(gòu)件如后面所述的可以提供繞第一軸線和第二軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)并包括調(diào)角器，第一軸線的方向?yàn)槟媳狈较?，第二軸線的方向?yàn)樨Q直方向，當(dāng)各主梁段斷開(kāi)連接后，可以將各主梁段轉(zhuǎn)動(dòng)90度，使第一軸線的方向由南北方向改為東西方向，并由調(diào)角器固定主梁繞第一軸線的轉(zhuǎn)角，從而光伏陣列支架為最佳固定傾角支架支撐光伏組件，這樣的狀態(tài)適合于冬季。
[0050]圖3和圖4所示的實(shí)施例中，與圖1、圖2所示的不同之處在于驅(qū)動(dòng)裝置不同，在圖
3、圖4中，驅(qū)動(dòng)裝置24包括推桿式驅(qū)動(dòng)器，通過(guò)推桿的移動(dòng)來(lái)推拉其中的一個(gè)旋轉(zhuǎn)臂16，進(jìn)而達(dá)到多根主梁11同步轉(zhuǎn)動(dòng)的目的，推桿是可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在一支撐基礎(chǔ)上。
[0051 ] 圖5和圖6所示的實(shí)施例中，與圖1、圖2所示的不同之處在于驅(qū)動(dòng)裝置不同，并且也沒(méi)有聯(lián)動(dòng)用的旋轉(zhuǎn)連桿和旋轉(zhuǎn)臂，各主梁11是由驅(qū)動(dòng)裝置34單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的，驅(qū)動(dòng)裝置34可以是減速電機(jī)，其通過(guò)回轉(zhuǎn)軸承或齒輪箱來(lái)驅(qū)動(dòng)主梁11轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0052]從前述各實(shí)施例以及結(jié)合后述內(nèi)容可以理解到，本發(fā)明的光伏陣列支架的實(shí)施不限于驅(qū)動(dòng)裝置的具體形態(tài)。
[0053]如圖7A、圖7B所示，連接各主梁段的連接件110可以是大致成U形，在其兩側(cè)壁上形成有孔，通過(guò)螺栓或其他緊固件穿過(guò)該孔以及對(duì)接的兩主梁段上的孔，就可以將兩主梁段拼接在一起。
[0054]從圖9和圖10中，可以了解到調(diào)角器的一具體實(shí)施形態(tài)，調(diào)角器包括與基礎(chǔ)支撐構(gòu)件牢固連接的固定板412以及與主梁牢固連接的轉(zhuǎn)動(dòng)板411，如圖1lA和圖1lB所示，轉(zhuǎn)動(dòng)板411上以第一軸線為中心沿軸向按一定角度間隔開(kāi)有多個(gè)圓孔4110，該多個(gè)圓孔4110能保證主梁11上的光伏組件13相對(duì)水平面的傾角在O度到90度之間按照一定間隔分檔調(diào)節(jié)。轉(zhuǎn)動(dòng)板411和固定板412之間由鎖緊螺栓413或者其他緊固件緊固。如圖12A和圖12B所示，固定板412上有長(zhǎng)形的通孔4120，緊固件是穿過(guò)通孔4120和圓孔4110將轉(zhuǎn)動(dòng)板411和固定板412固定連接的。另外，轉(zhuǎn)動(dòng)板411上焊接或者連接有抱箍415，抱箍415將轉(zhuǎn)動(dòng)板411固定連接在主梁11上。如圖8A和圖8B所示，抱箍415是由兩半件構(gòu)成，兩半件之間通過(guò)法蘭連接而將主梁11抱緊，抱箍415的形狀與主梁11的形狀對(duì)應(yīng)，主梁11可以是截面為圓形或者矩形。
[0055]從圖13和圖14中可以了解到轉(zhuǎn)動(dòng)支撐構(gòu)件提供的第一軸線、第二軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)的具體實(shí)施形態(tài)。轉(zhuǎn)動(dòng)支撐構(gòu)件包括底部轉(zhuǎn)動(dòng)件(旋轉(zhuǎn)套筒50、固定立柱51)、上部轉(zhuǎn)動(dòng)件(支撐上旋轉(zhuǎn)軸53的支架58)，旋轉(zhuǎn)套筒50套在主支撐構(gòu)件91上的固定立柱51上，二者可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)(提供繞第二軸線即豎直軸向的轉(zhuǎn)動(dòng))，并通過(guò)旋轉(zhuǎn)鎖扣52鎖止。支架58上裝有上旋轉(zhuǎn)軸53，上旋轉(zhuǎn)軸53也同時(shí)裝在主梁11上，這樣支架58就能與主梁11以上旋轉(zhuǎn)軸53為中心轉(zhuǎn)動(dòng)(即提供繞第一軸線的轉(zhuǎn)動(dòng))，支架58和旋轉(zhuǎn)套筒50之間還裝有中旋轉(zhuǎn)軸54，這樣支架58和旋轉(zhuǎn)套筒50之間也能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)(提供繞第三軸線的轉(zhuǎn)動(dòng))，從圖13和圖14可以看出，上旋轉(zhuǎn)軸53、中旋轉(zhuǎn)軸54以及豎直方向是彼此垂直的，支架58繞中旋轉(zhuǎn)軸54的轉(zhuǎn)動(dòng)能使得所述上旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)水平方向傾斜，傾斜角度可以是10度以內(nèi)。[0056]另外，除了圖13、圖14所示的實(shí)現(xiàn)各處轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)外，還存在種種變化，例如旋轉(zhuǎn)套筒、固定立柱之間的外置可以互換，或者各處的轉(zhuǎn)動(dòng)可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的或者非標(biāo)準(zhǔn)的軸承件來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0057]如圖15所示，輔助支撐構(gòu)件92可以是單根支撐桿，其底部固定在地基上，其頂部通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)支撐構(gòu)件與主梁11連接。如圖16所示，輔助支撐構(gòu)件也可以是兩相交的支撐桿920共同支撐，以達(dá)到更為穩(wěn)固的支撐，輔助支撐構(gòu)件的底部可以與地基通過(guò)可拆卸構(gòu)件921來(lái)連接。輔助支撐構(gòu)件92上的轉(zhuǎn)動(dòng)支撐構(gòu)件與主支撐構(gòu)件91上的轉(zhuǎn)動(dòng)支撐構(gòu)件不同，可以更為簡(jiǎn)化，只要能提供繞第一軸向方向的轉(zhuǎn)動(dòng)就可以了，即只需要裝能起到上旋轉(zhuǎn)軸53相同作用的樞軸即可。
[0058]如圖17和圖18顯示了處于單軸跟蹤支架狀態(tài)的光伏陣列支架。圖19至圖20顯示了旋轉(zhuǎn)90度后，調(diào)整至最佳固定傾角支架狀態(tài)的光伏陣列支架。
[0059]在圖17中，由驅(qū)動(dòng)裝置14驅(qū)動(dòng)，并由旋轉(zhuǎn)連桿15帶動(dòng)多根主梁轉(zhuǎn)動(dòng)。在圖17中，左右方向?yàn)槟媳狈较颍?、下方向?yàn)槲鳀|方向。如圖17所示，假設(shè)各主梁段的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，各主梁段的主支撐構(gòu)件作為水平旋轉(zhuǎn)主梁段的中心，該中心至一端的長(zhǎng)度為L(zhǎng)I，至另一端的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2，L1+L2 = L，L1〈L2，各主梁段均如此設(shè)置，東西方向相鄰的兩排主梁的間距為L(zhǎng) (為便于拆解和轉(zhuǎn)動(dòng)，各主梁段的分段長(zhǎng)度也可略小于L)。圖17中的各主梁段轉(zhuǎn)動(dòng)90度之后的情況如圖19所示，旋轉(zhuǎn)后的主梁段再拼接成新的主梁，新的主梁沿東西向布置，若每排的東西兩端或其中一端的主梁懸挑過(guò)長(zhǎng)，可在該端部增設(shè)一個(gè)輔助支撐構(gòu)件92。
[0060]從圖19、20中可以看出，連接驅(qū)動(dòng)裝置的那段主梁段無(wú)需轉(zhuǎn)動(dòng)，該端主梁段的長(zhǎng)度與其他的支撐有光伏組件的主梁段的長(zhǎng)度可以相同，也可以不同。如圖20所示，各主梁段轉(zhuǎn)動(dòng)90度后，再由調(diào)角器固定在最佳傾角。
[0061]如圖21和圖22所示，當(dāng)主梁上部安裝的光伏組件受光面較寬，定值L要求較大時(shí)，可在主支撐構(gòu)件的前、后、左、右增設(shè)輔助支撐構(gòu)件92，如圖21、圖22、23、圖24所示，此時(shí)，LI和L2可相等也可以不相等。分段主梁切換時(shí)也可連同輔助支撐構(gòu)件的一部分一起切換，如圖16所示，切換時(shí)，卸下輔助支撐構(gòu)件92下部的連接螺栓，則可連同支撐桿920 —起切換到另一個(gè)位置。這樣可以使支架材料得到更充分利用。
[0062]如圖18所示的是本發(fā)明的光伏陣列支架可采用平單軸跟蹤和固定可調(diào)相結(jié)合的方式。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，也可采用主梁11的軸線與水平面呈一定傾角α的斜單軸跟蹤和固定可調(diào)相結(jié)合的方式，如圖25、圖26所示，但該斜單軸的傾角α不宜過(guò)大，傾角α過(guò)大會(huì)使單軸跟蹤和固定可調(diào)相互切換時(shí)，操作困難，甚至難以實(shí)現(xiàn)。該傾角α —般不應(yīng)大于10°。
[0063]同時(shí)結(jié)合圖17至圖26，該單軸跟蹤和固定可調(diào)相結(jié)合的光伏陣列支架的工作原理如后所述。
[0064]在夏、春、秋太陽(yáng)高度角較高時(shí)，本發(fā)明的光伏陣列以平單軸跟蹤支架方式運(yùn)行，主梁沿南北向平行布置，如圖17、圖18所示。各主梁段東西方向間距為定值L ;主梁的可水平旋轉(zhuǎn)部位的主梁段長(zhǎng)度也取L(為便于拆解和轉(zhuǎn)動(dòng)，分段長(zhǎng)度也可略小于L);每組支架中，主梁的數(shù)量為兩根及以上；每根主梁的分段數(shù)量即主梁段的數(shù)量為兩段及以上。光伏組件在驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下，跟蹤太陽(yáng)的方位角變化，由東向西緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，使光伏組件受光面在東西向始終垂直太陽(yáng)光，進(jìn)而提高光伏組件的日發(fā)電量。[0065]到了冬季太陽(yáng)高度角變低，平單軸跟蹤支架方式發(fā)電量低于最佳固定傾角支架方式時(shí)，切換成最佳固定傾角支架方式運(yùn)行，如圖19、圖20所示，將主梁在連接部位解開(kāi)，同時(shí)解開(kāi)主支撐構(gòu)件之上的旋轉(zhuǎn)支撐構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)鎖扣，將主梁段連同上部的光伏組件一同旋轉(zhuǎn)90度，使主梁段沿東西向布置，然后，重新將主梁段用連接件牢固連接，并鎖緊主支撐構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)鎖扣，同時(shí)，根據(jù)當(dāng)時(shí)太陽(yáng)高度角情況調(diào)整光伏組件安裝傾角，并鎖緊調(diào)角器。主梁沿東西向布置后，若每排的東西兩端或其中一端的主梁懸挑過(guò)長(zhǎng)，可在該端部增設(shè)一個(gè)輔助支撐，如圖17、圖19所示。
[0066]前述實(shí)施例以及本發(fā)明的其他實(shí)施例的光伏陣列支架的優(yōu)點(diǎn)如下所述。
[0067]首先，它克服了平單軸跟蹤或小傾角斜單軸跟蹤支架方式在高緯度地區(qū)冬季發(fā)電量偏低的致命弱點(diǎn)，使其占地面積小、安裝維護(hù)方便、成本較低、發(fā)電增量大等優(yōu)勢(shì)得以充分發(fā)揮。
[0068]其次，采用手動(dòng)調(diào)節(jié)固定支架安裝傾角方式是冬季增加發(fā)電量的一種最簡(jiǎn)便而有效的方法。大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在冬季由于太陽(yáng)高度角較低，日照時(shí)間較短，由東向西的單軸跟蹤方式對(duì)光伏組件發(fā)電量的增加效果與最佳固定傾角方式相比并不顯著，光伏組件的日發(fā)電量主要取決于其安裝傾角，為此，人們嘗試采用大傾角斜單軸跟蹤方式來(lái)彌補(bǔ)這一缺陷，但隨之帶來(lái)的是光伏陣列占地面積擴(kuò)大，技術(shù)要求變高，安裝難度變大以及成本顯著增加等諸多問(wèn)題。以中國(guó)比較適合建設(shè)大型地面光伏電站的的西北地區(qū)為例:當(dāng)斜單軸的主梁與水平面傾角達(dá)到20°時(shí)，光伏陣列的占地面積就要比最佳固定傾角方式增加約I倍，且成本也將增加30%-50%。而從實(shí)際效果上看，此時(shí)冬季的日發(fā)電量仍然比最佳固定傾角方式低，最低幅度仍可達(dá)到15%以上。另一方面，當(dāng)斜單軸的主梁與水平面傾角達(dá)到25。以上時(shí)，其實(shí)現(xiàn)的技術(shù)難度增大，占地面積和成本也都會(huì)進(jìn)一步增加。而過(guò)大的安裝傾角對(duì)光伏組件夏季的發(fā)電量增加又會(huì)產(chǎn)生不利的影響。因此，采用大傾角斜單軸跟蹤方式并不是解決冬季發(fā)電量偏低的最佳方法。而采用單軸跟蹤和固定可調(diào)相結(jié)合的光伏陣列支架，可以把兩者在不同時(shí)段的技術(shù)優(yōu)勢(shì)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，使其全年的綜合發(fā)電性能達(dá)到最佳。近年來(lái)，隨著光伏組件和電站建設(shè)成本的大幅下降，單軸跟蹤方式的優(yōu)勢(shì)正在逐漸減弱，人們更多地采用簡(jiǎn)便的單一最佳傾角固定支架方式。而單軸跟蹤和固定可調(diào)相結(jié)合的光伏陣列支架的發(fā)明和問(wèn)世，將為人們提供一種更加高效、更加實(shí)用、性價(jià)比更好的光伏陣列支架。
[0069]另外，單軸跟蹤和固定可調(diào)相結(jié)合的光伏陣列支架還具有良好的節(jié)能作用。采用該光伏陣列支架能使同樣的光伏組件在其相同的生命周期內(nèi)能發(fā)出更多的電能，這也就意味著整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)鏈相對(duì)于其最終產(chǎn)品電能的單位能耗將更少。因此，其節(jié)能效果也是顯而易見(jiàn)的。
[0070]本發(fā)明雖然以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，但其并不是用來(lái)限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動(dòng)和修改。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何修改、等同變化及修飾，均落入本發(fā)明權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.光伏陣列支架，包括驅(qū)動(dòng)裝置、在南北方向布置的至少兩主梁、基礎(chǔ)支撐構(gòu)件和轉(zhuǎn)動(dòng)支撐構(gòu)件，其特征在于，主梁用于穩(wěn)定地支撐光伏組件，各主梁包括至少兩主梁段，該至少兩主梁段之間由連接件可拆卸地連接； 基礎(chǔ)支撐構(gòu)件用于穩(wěn)定地支撐主梁； 轉(zhuǎn)動(dòng)支撐構(gòu)件設(shè)置在主梁和基礎(chǔ)支撐構(gòu)件之間，提供繞第一軸線和第二軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)，第一軸線的方向?yàn)槟媳狈较颍诙S線的方向?yàn)樨Q直方向； 調(diào)角器，可調(diào)節(jié)地固定主梁繞第一軸線的轉(zhuǎn)角； 其中主梁由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)繞第一軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)使得該光伏陣列支架能作為單軸跟蹤支架支撐光伏組件，斷開(kāi)連接的各主梁段能繞第二軸線轉(zhuǎn)動(dòng)90度，使得第一軸線由南北方向改為東西方向，并由調(diào)角器固定主梁繞第一軸線的轉(zhuǎn)角，以使該光伏陣列支架能為最佳固定傾角支架支撐光伏組件。
2.如權(quán)利要求1所述的光伏陣列支架，其特征在于，調(diào)角器包括與基礎(chǔ)支撐構(gòu)件牢固連接的固定板以及與主梁牢固連接的轉(zhuǎn)動(dòng)板，轉(zhuǎn)動(dòng)板上以第一軸線為中心沿軸向按一定角度間隔開(kāi)有多個(gè)圓孔，該多個(gè)圓孔能保證主梁段上的光伏組件相對(duì)水平面的傾角在O度到90度之間按照一定間隔分檔調(diào)節(jié)。
3.如權(quán)利要求1所述的光伏陣列支架，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)支撐構(gòu)件連接主梁和基礎(chǔ)支撐構(gòu)件以使主梁段能以第二軸線為中心相對(duì)基礎(chǔ)支撐構(gòu)件水平旋轉(zhuǎn)90度以上。
4.如權(quán)利要求1所述的光伏陣列支架，其特征在于，所述基礎(chǔ)支撐構(gòu)件包括主支撐構(gòu)件和輔助支撐構(gòu)件，主支撐構(gòu)件設(shè)置對(duì)應(yīng)主梁的各主梁段的中部設(shè)置，輔助支撐構(gòu)件對(duì)應(yīng)各主梁段的端部設(shè)置。
5.如權(quán)利要求1所述的光伏陣列支架，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)支撐構(gòu)件包括底部轉(zhuǎn)動(dòng)件、上部轉(zhuǎn)動(dòng)件，底部轉(zhuǎn)動(dòng)件安裝在基礎(chǔ)支撐構(gòu)件上能相對(duì)基礎(chǔ)支撐構(gòu)件繞所述第二軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，上部轉(zhuǎn)動(dòng)件安裝在底部轉(zhuǎn)動(dòng)件上能相對(duì)底部轉(zhuǎn)動(dòng)件以第三軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，所述主梁段與上部轉(zhuǎn)動(dòng)件連接能相對(duì)上部轉(zhuǎn)動(dòng)件以所述第一軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，第一軸線、第二軸線以及第三軸線彼此垂直，底部轉(zhuǎn)動(dòng)件和基礎(chǔ)支撐構(gòu)件之間由緊固件固定，上部轉(zhuǎn)動(dòng)件繞第三軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)能使得所述第一軸線相對(duì)水平方向傾斜。
6.如權(quán)利要求5所述的光伏陣列支架，其特征在于，所述主梁的繞第三軸線相對(duì)水平面的傾角大于等于O度。
7.如權(quán)利要求1所述的光伏陣列支架，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置為同時(shí)驅(qū)動(dòng)多根主梁的聯(lián)動(dòng)式驅(qū)動(dòng)裝置或者單獨(dú)驅(qū)動(dòng)各主梁的單體式驅(qū)動(dòng)裝置。
8.如權(quán)利要求1所述的光伏陣列支架，其特征在于，所述主梁為矩形管或圓管。
9.如權(quán)利要求1所述的光伏陣列支架，其特征在于，斷開(kāi)連接的各主梁段能繞第二軸線轉(zhuǎn)動(dòng)并連接成東西方向延伸的主梁。
【文檔編號(hào)】H02S20/32GK104038143SQ201410103364
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月19日
【發(fā)明者】趙建菊, 陳永斌 申請(qǐng)人:上海摩昆新能源科技有限公司