專利名稱：用于光伏組件的支撐裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光伏發(fā)電領(lǐng)域，尤其是一種用于光伏組件的支撐裝置。
背景技術(shù)：
建立太陽能電站時(shí)，需要將光伏組件與水平面成一定角度放置，以求獲得最大的 太陽輻射量。傳統(tǒng)的光伏組件支撐架都是與光伏組件下面的固定框架固定，光伏組件的角度不 能變化。在大風(fēng)地區(qū)，當(dāng)風(fēng)力大時(shí)，光伏組件的受力面積大，經(jīng)受的風(fēng)力沖擊大，因此容易 損壞光伏組件，需要經(jīng)常更換，從而浪費(fèi)很多的財(cái)力物力，且大大降低了太陽能轉(zhuǎn)電能的效 率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的 在于提出一種可隨風(fēng)力改變光伏組件的傾角的用于光伏組件的支撐裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一種用于光伏組件的支撐裝置，包括用于安裝 光伏組件的頂部框架；支架，所述支架的上端與頂部框架可樞轉(zhuǎn)地相連；和可伸縮支撐部 件，所述可伸縮支撐部件位于所述支架前方且上端與頂部框架可樞轉(zhuǎn)地相連，所述可伸縮 支撐部件沿軸向方向可伸縮以適應(yīng)頂部框架與水平面之間的夾角變化。本發(fā)明的用于光伏組件的支撐裝置，在風(fēng)大時(shí)，頂部框架會(huì)被風(fēng)力吹動(dòng)，可伸縮支 撐部件的支撐臂伸出，頂部框架繞支架上端樞轉(zhuǎn)，從而頂部框架與水平面之間的夾角B變 小，由此光伏組件與水平面之間的夾角B減小，光伏組件的迎風(fēng)面積減小，從而減小了光伏 組件的沖擊；當(dāng)風(fēng)力減弱后，頂部框架靠其和光伏組件的重量繞支架樞轉(zhuǎn)且壓動(dòng)可伸縮支 撐部件收縮恢復(fù)。另外，根據(jù)本發(fā)明的用于光伏組件的支撐裝置還具有如下附加技術(shù)特征所述可伸縮支撐部件為氣壓支撐桿。通過利用阻尼式的氣壓支撐桿，當(dāng)風(fēng)力減小時(shí)，可伸縮支撐部件在頂部框架和光 伏組件的重力作用下，緩慢收縮恢復(fù)，由此避免頂部框架和光伏組件下落的過快，產(chǎn)生沖擊 和損壞。沿逆時(shí)針方向從氣壓支撐桿的軸線到水平面之間的夾角α為α <90°。所述用于光伏組件的支撐裝置進(jìn)一步包括地下固定機(jī)構(gòu)，所述地下固定機(jī)構(gòu)設(shè)置 在地面基礎(chǔ)內(nèi)且所述支架和可伸縮支撐部件的下端分別固定在地下固定機(jī)構(gòu)上。所述地下固定機(jī)構(gòu)包括固定柱，其中所述支架和可伸縮支撐部件的下端與固定 柱的頂端固定；和錨固部件，所述錨固部件連接于所述固定柱的下端以利于將固定柱打入 和錨固于地面基礎(chǔ)內(nèi)，其中所述錨固部件的上端從固定柱的下端伸入固定柱內(nèi)且固定在固 定柱內(nèi)部。由于設(shè)置了用于光伏組件的支撐裝置地下固定機(jī)構(gòu)，一方面，通過在固定柱下端連接錨固部件，利于將固定柱打入地下；另一方面，錨固部件增加了牢固度，增加了地下固 定裝置的抗拔性能和穩(wěn)定性，從而增加了支撐裝置的牢固程度，特別適用于風(fēng)大的地區(qū)。所述錨固部件包括錨鉤和錨桿，所述錨桿與錨鉤成一體，所述錨桿的上端固定于 固定柱內(nèi)部，下端伸出固定柱且所述錨鉤設(shè)置在錨桿的下端。所述錨固部件還進(jìn)一步包括第一金屬板，所述第一金屬板與錨桿的上端連接且第 一金屬板的下表面的面積大于錨桿的上端面的面積。這樣，可防止錨桿由于外力的作用而 從固定柱中被拔出，增加了錨桿與固定柱的連接強(qiáng)度。所述固定柱的頂部設(shè)有開口，且在所述開口中安裝有金屬套管；所述金屬套管內(nèi) 壁設(shè)有內(nèi)螺紋，所述支架和可伸縮支撐部件的下端分別形成有與所述內(nèi)螺紋接合的外螺 紋。所述固定柱的頂端固定有第二金屬板，用來固定光伏組件的支架和可伸縮支撐桿 的下端，從而使光伏組件的支架或可伸縮支撐桿與固定柱之間穩(wěn)固連接。
所述第二金屬板下方設(shè)有鉤固件，所述鉤固件的上端與第二金屬板的下表面固定 且鉤形的下端在固定柱內(nèi)延伸。通過設(shè)置鉤固件，可以保證第二金屬板和固定柱之間的連 接強(qiáng)度，即保證了光伏組件的支架或或可伸縮支撐桿與固定柱之間的穩(wěn)固連接。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變 得明顯和容易理解，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于光伏組件的支撐裝置處于風(fēng)力小時(shí)的狀態(tài) 的示意圖；圖2是圖1中所示用于光伏組件的支撐裝置處于風(fēng)力大時(shí)的狀態(tài)的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于光伏組件的支撐裝置處于風(fēng)力小時(shí)的狀 態(tài)的示意圖；和圖4是圖3中所示用于光伏組件的支撐裝置處于風(fēng)力大時(shí)的狀態(tài)的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，術(shù)語“上”、“下”、“頂”、“底” “前”、“后”等指示的方位或位置 關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明而不是要求本發(fā)明必須 以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。下面將結(jié)合附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于光伏組件的支撐裝置。如圖1和2所示，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于光伏組件的支撐裝置，包括頂部框 架1、支架2、可伸縮支撐部件3和地下固定機(jī)構(gòu)4。用于將光能轉(zhuǎn)換成電能的光伏組件(太 陽能電池板等)5安裝在頂部框架1上，頂部框架1例如可以為方形框架。
支架2的上端與頂部框架1可樞轉(zhuǎn)地相連。支架2的下端可以固定在地面基礎(chǔ)內(nèi)， 當(dāng)然，也可以放置到地面基礎(chǔ)上。可伸縮支撐部件3位于支架2的前方，在圖1和2中，可 伸縮支撐部件3與支架2沿左右方向間隔開預(yù)定距離，與支架2類似，可伸縮支撐部件3的 上端與頂部框架1可樞轉(zhuǎn)地相連，下端也可以固定在地面基礎(chǔ)內(nèi)，或者放置到地面基礎(chǔ)上， 可伸縮支撐部件3可沿軸向方向可伸縮以適應(yīng)頂部框架1與水平面之間夾角B的變化。在圖1和2所示的示例中，支架2的上端通過銷軸21與頂部框架1的底面相連， 例如在頂部框架1的底面上設(shè)有兩對(duì)間隔開的凸耳，凸耳上形成有通孔，支架2和可伸縮支 撐部件3的上端也形成有相應(yīng)的通孔，銷軸21和銷軸311分別穿過凸耳上的通孔和支架2 和可伸縮支撐部件3上的通孔，由此將支架2和可伸縮支撐部件3的上端分別與頂部框架1 的底面可樞轉(zhuǎn)地連接。換言之，頂部框架1相對(duì)于支架2和可伸縮支撐部件3可分別繞銷 軸21和銷軸311轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖2所示，在風(fēng)大時(shí)，風(fēng)力吹動(dòng)頂部框架1，從而頂部框架1會(huì)繞樞軸311轉(zhuǎn)動(dòng)， 此時(shí)頂部框架1帶動(dòng)可伸縮支撐部件3的支撐臂31伸出，以適應(yīng)頂部框架1的樞轉(zhuǎn)，即適 應(yīng)頂部框架1與水平面之間的夾角B(即頂部框架1的傾角)變小，從而頂部框架1和其上 的光伏組件5的迎風(fēng)面積減小，所受的風(fēng)力減小，減小大風(fēng)對(duì)光伏組件5的沖擊；如圖1所 示，當(dāng)風(fēng)力減弱后，頂部框架1在其與光伏組件5的重力作用下繞支架2樞轉(zhuǎn)，同時(shí)壓動(dòng)可 伸縮支撐部件3收縮恢復(fù)。在本發(fā)明的一個(gè)示例中，可伸縮支撐部件3可為氣壓支撐桿，且包括支撐臂31、與 支撐臂31下端固定的活塞32和用于容納活塞32的缸體33。支撐臂31的上端通過銷軸 311與頂部框架1的底面相連。采用具有阻尼作用的氣壓支撐桿，氣壓支撐桿的收縮緩慢， 頂部框架1和光伏組件5不會(huì)驟然落下，而是在氣壓支撐桿的阻尼作用下慢慢下落，因此不 會(huì)損壞光伏組件5，當(dāng)然，可伸縮阻尼部件3并不限于氣壓支撐桿，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 可以采用任何合適的具有阻尼效果的可伸縮支撐部件，此外，可伸縮阻尼部件也可以是主 動(dòng)式的液壓缸或氣缸，風(fēng)大時(shí)，主動(dòng)伸長(zhǎng)以使頂部框架1變得更平，風(fēng)小時(shí)，主動(dòng)收縮以使 頂部框架1的傾角B變大。可伸縮支撐部件3的軸線方向與地面之間可以有一夾角α，具 體地，夾角α為0彡α彡90°。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，地面基礎(chǔ)內(nèi)固定有地下固定機(jī)構(gòu)4，其中支架2和可伸 縮支撐部件3的下端分別固定在兩個(gè)地下固定機(jī)構(gòu)4上。每個(gè)地下固定機(jī)構(gòu)4包括固定柱 41和錨固部件42。需要理解的是，支架2和可伸縮支撐部件3的下端也可以固定在一個(gè)地 下固定機(jī)構(gòu)4內(nèi)。在本發(fā)明的一個(gè)示例中，如圖1和圖2中所示，固定支架2和可伸縮支撐部件3的下端分別固定在兩個(gè)固定柱41的頂端。。具體地，固定柱41可以為混凝土澆注而成的圓形 柱子。在固定柱41的頂部設(shè)有開口，在開口中安裝有金屬套管43。金屬套管43的內(nèi)壁設(shè) 有內(nèi)螺紋，而在支架2和可伸縮支撐部件3的下端分別形成有與金屬套管43內(nèi)壁的內(nèi)螺紋 相接合的外螺紋。金屬套管43例如可以在澆注固定柱41時(shí)預(yù)埋在里面。在金屬套管43的下端固定有第二金屬板44，可選地，第二金屬板44焊接于金屬 套管43的下端。第二金屬板44的下表面的面積大于金屬套管43的下端面的面積，這樣， 增加了金屬套管與固定柱41的連接強(qiáng)度，可防止金屬套管43受外力影響而從固定柱41中 被拔出。在第二金屬板44下方還設(shè)有鉤固件45，用于增加第二金屬板44與固定柱41之間的連接強(qiáng)度。鉤固件45的上端與第二金屬板44的下表面固定，例如焊接在一起，鉤固件 45的鉤形的下端在固定柱41內(nèi)延伸，從而可以保證金屬套管43、第二金屬板44和固定柱 41之間的穩(wěn)固連接，從而保證了支架2和可伸縮支撐桿3與固定柱41之間的穩(wěn)固連接。錨固部件42與固定柱41的下端相連接，以利于將固定柱41打入并錨固于地下。 錨固部件42的上端從固定柱41的下端伸入固定柱41內(nèi)且固定在固定柱41內(nèi)部。更具體 而言，錨固部件42包括錨鉤421和錨桿422，錨桿422的上端固定于固定柱41內(nèi)部，下端伸 出固定柱41。錨鉤421設(shè)置在錨桿422的下端。錨桿422與錨鉤421成一體，例如一體地 鑄成，類似于船舶靠岸用的錨?？蛇x地，錨鉤421為三個(gè)且沿周向均勻分布，但本發(fā)明并不 限于此，錨桿422與錨鉤421也可以單獨(dú)制成，然后焊接在一起。錨鉤421利于將固定裝置 打入地下，尤其是在例如戈壁地區(qū)。地下固定機(jī)構(gòu)4被打入地面后，錨鉤421還可以增加固 定裝置在地下的固定強(qiáng)度，防止地下固定機(jī)構(gòu)4因外力(例如風(fēng)力)而被從地面拔出。在本發(fā)明的另一個(gè)示例中，錨固部件42還進(jìn)一步包括第一金屬板423，可選地，金 屬板為鋼板。第一金屬板423與錨桿422的上端相連接，可選地，第一金屬板423焊接于錨 桿422的上端。第一金屬板423的下表面的面積大于錨桿422的上端面的面積，這樣，可增 加錨桿422與固定柱41的連接強(qiáng)度，防止錨桿422由于外力的作用而從固定柱41中被拔 出ο下面參考圖3和圖4描述根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的用于光伏組件5的支撐裝置， 圖3和圖4所示的支撐裝置與圖1和圖2所示的支撐裝置的區(qū)別主要在于地下固定機(jī)構(gòu)4， 因此下面著重描述地下固定機(jī)構(gòu)4，其他相同部分的描述省略。如圖3和圖4所示，地下固定機(jī)構(gòu)4包括固定柱41和錨固部件42。固定支架2和 可伸縮支撐部件3的下端分別固定在兩個(gè)固定柱41的頂端。，具體地，固定柱41可以為水 泥柱。在固定柱41的頂端固定有第二金屬板44，當(dāng)?shù)叵鹿潭C(jī)構(gòu)4被打入地面內(nèi)時(shí)，第二 金屬板44露出。在第二金屬板44的上表面還可固定有第三金屬板46，而支架2和可伸縮 支撐部件3的下端固定在第三金屬板46上。例如，第三金屬板46可焊接在第二金屬板44 的上表面上。在第二金屬板44下方還設(shè)有鉤固件45，用于增加第二金屬板44與固定柱41之間 的連接強(qiáng)度。鉤固件45的上端與第二金屬板44的下表面固定，且鉤固件45的鉤形的下端 在固定柱41內(nèi)延伸，以保證第二金屬板44和固定柱41之間的穩(wěn)固連接，從而可保證第二 金屬板44以及支架2和可伸縮支撐部件3不會(huì)在外力的作用下被拔起或傾斜。需要說明的是，本發(fā)明的地下固定機(jī)構(gòu)4并不限于上述實(shí)施例，例如，第三金屬板 46與固定柱41頂部的第二金屬板44之間可采用螺釘連接，或其他任何合適的將支架或可 伸縮支撐部件3固定在固定柱41的頂端上的方式。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于光伏組件的支撐裝置，一方面，在大風(fēng)地區(qū)，通過可伸縮 支撐桿，使得頂部框架隨著風(fēng)力加強(qiáng)而減小傾角，從而減小大風(fēng)對(duì)光伏組件的沖擊，且在風(fēng) 力減弱時(shí)緩慢恢復(fù)，防止驟然落下?lián)p壞光伏組件；另一方面，地下固定機(jī)構(gòu)通過在固定柱下 端連接錨固部件，利于將固定柱打入地下，并且增加了地下固定機(jī)構(gòu)的抗拔性能和穩(wěn)定性， 特別適用于風(fēng)大的地區(qū)。另外，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于光伏組件的支撐裝置的成本低，制 作簡(jiǎn)單。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本 發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
一種用于光伏組件的支撐裝置，其特征在于，包括用于安裝光伏組件的頂部框架；支架，所述支架的上端與頂部框架可樞轉(zhuǎn)地相連；和可伸縮支撐部件，所述可伸縮支撐部件位于所述支架的前方且上端與頂部框架可樞轉(zhuǎn)地相連，所述可伸縮支撐部件沿軸向方向可伸縮以適應(yīng)頂部框架與水平面之間的夾角變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏組件支撐裝置，其特征在于，所述可伸縮支撐部件為氣 壓支撐桿。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光伏組件支撐裝置，其特征在于，沿逆時(shí)針方向從氣壓支撐 桿的軸線到水平面之間的夾角α為α <90°。
4.據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光伏組件的支撐裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括地下固定 機(jī)構(gòu)，所述地下固定機(jī)構(gòu)設(shè)置在地面基礎(chǔ)內(nèi)且所述支架和可伸縮支撐部件的下端分別固定 在地下固定機(jī)構(gòu)上。
5.據(jù)權(quán)利要求4所述的用于光伏組件的支撐裝置，其特征在于，所述地下固定機(jī)構(gòu)包括固定柱，其中所述支架和可伸縮支撐部件的下端與固定柱的頂端固定；和錨固部件，所述錨固部件連接于所述固定柱的下端以利于將固定柱打入和錨固于地面 基礎(chǔ)內(nèi)，其中所述錨固部件的上端從固定柱的下端伸入固定柱內(nèi)且固定在固定柱內(nèi)部。
6.據(jù)權(quán)利要求5所述的用于光伏組件的支撐裝置，其特征在于，所述錨固部件包括錨 鉤和錨桿，所述錨桿與錨鉤成一體，所述錨桿的上端固定于固定柱內(nèi)部，下端伸出固定柱且 所述錨鉤設(shè)置在錨桿的下端。
7.據(jù)權(quán)利要求6所述的用于光伏組件的支撐裝置，其特征在于，所述錨固部件還進(jìn)一 步包括第一金屬板，所述第一金屬板與錨桿的上端連接且第一金屬板的下表面的面積大于 錨桿的上端面的面積。
8.據(jù)權(quán)利要求5所述的用于光伏組件的支撐裝置，其特征在于，所述固定柱的頂部設(shè) 有開口，且在所述開口中安裝有金屬套管；所述金屬套管內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)螺紋，所述支架和可伸 縮支撐部件的下端分別形成有與所述內(nèi)螺紋接合的外螺紋。
9.據(jù)權(quán)利要求5所述的用于光伏組件的支撐裝置，其特征在于，所述固定柱的頂端固 定有第二金屬板。
10.據(jù)權(quán)利要求9所述的用于光伏組件的支撐裝置，其特征在于，所述第二金屬板下 方設(shè)有鉤固件，所述鉤固件的上端與第二金屬板的下表面固定且鉤形的下端在固定柱內(nèi)延 伸。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于光伏組件的支撐裝置，包括用于安裝光伏組件的頂部框架；支架，所述支架的上端與頂部框架可樞轉(zhuǎn)地相連；和可伸縮支撐部件，所述可伸縮支撐部件位于所述支架前方且上端與頂部框架可樞轉(zhuǎn)地相連，所述可伸縮支撐部件沿軸向方向伸縮以適應(yīng)頂部框架與水平面之間的夾角變化。根據(jù)本發(fā)明的用于光伏組件的支撐裝置，在大風(fēng)地區(qū)，頂部框架隨著風(fēng)力加強(qiáng)而減小傾角，從而減小光伏組件的迎風(fēng)面積和所受風(fēng)力的沖擊，且在風(fēng)力減弱時(shí)能自動(dòng)恢復(fù)到正常狀態(tài)。
文檔編號(hào)H02N6/00GK101841263SQ20091024260
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2009年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月9日
發(fā)明者郭大力 申請(qǐng)人:中國恩菲工程技術(shù)有限公司