CN207442743U - 柔性光伏支架及光伏支架*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种柔性光伏支架，涉及光伏电站技术领域，所述柔性光伏支架包括太阳能板固定装置和拉线；所述太阳能板固定装置包括至少一排固定组件；所述固定组件包括承力索、撑柱、弓梁和两根立柱；两根所述立柱均与地面转动连接；两根所述立柱之间设置有所述承力索；所述撑柱设置在所述弓梁与所述承力索之间；所述弓梁与两根所述立柱均抵接；在所述太阳能板固定装置的两端均设置有至少一根所述拉线，每端的所述拉线的一端和相邻的所述立柱固定连接，另一端锚固在地面上。本申请的柔性光伏支架，解决了现有技术中光伏支架跨度小、重量大的技术问题。本实用新型还提供了一种包括上述柔性光伏支架的光伏支架***。

Description

柔性光伏支架及光伏支架***

技术领域

本实用新型涉及光伏电站技术领域，尤其是涉及一种柔性光伏支架。本实用新型还涉及一种具有上述柔性光伏支架的光伏支架***。

背景技术

光伏发电***指利用太阳光能、采用诸如晶硅板、逆变器等特殊材料电子元件组成的发电体系，与电网相连并向电网输送电力的光伏发电***。光伏发电***主要包括光伏电池方阵、蓄电池组、充放电控制器、逆变器、交流配电柜和太阳跟踪控制***。世界性能源危机促进了新能源产业的迅猛发展，而光伏是各种可生能源中最重要的基本能源，近些年光伏发电***的应用范围越来越广泛，在许多产业中都有应用。

光伏发电***中，使用光伏组件将太阳能转化成电能，光伏组件接收太阳光的板称为太阳能板，故太阳能板的面积越大，光伏电站的发电量就越大。因此目前光伏电站的太阳能板都是由多块板阵列而成的。并且，光伏发电***多设置在户外开阔无遮挡地区，尤其是离城市较远的边远农牧区或者海岛上。但是边远农牧区或者海岛的地形复杂，尤其是安装太阳能板的地区，多是农业设置屋顶、山地丘陵等。太阳能板需要安装在支架上，而支架通常要安装在基础上。但是很多地理环境中不容易安装基础。如，山地丘陵地区，大部分地区岩石松散，能够锚固的地区不多，中间还夹杂水洼、沟渠等。因此，现有的光伏电站很难架设到上述地区，但上述地区的太阳光条件好，适合建造光伏电站。

另外，对光伏支架的设计要求是：(1)结构必须牢固可靠，能承受如大气侵蚀、风荷载和其它外部效应。(2)安装成本要低，安装工期要短，尽量以最小的安装成本达到最大的使用效果。(3)维修保养成本低。尽量能够做到免维护，或者较低的维修费用。

综上，如何提供一种跨度大的光伏支架，在能够大面积的安装光伏组件的同时还能够减少其与地面的锚固点，并且还具有结构稳定性高、整体重量轻的优点，是本领域技术人员亟待解决的问题。基于此，本实用新型提供了一种柔性光伏支架及光伏支架***以解决上述的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种柔性光伏支架，以缓解现有技术中存在的光伏支架跨度小、重量大的技术问题。本实用新型的另一目的在于提供一种光伏支架***。

本实用新型提供的柔性光伏支架，包括太阳能板固定装置和拉线；所述太阳能板固定装置包括至少一排固定组件，至少一排所述固定组件并排放置，相邻的两排所述固定组件通过连接组件连接；

所述固定组件包括承力索、撑柱、弓梁和两根立柱；两根所述立柱均与地面转动连接；两根所述立柱之间设置有所述承力索，所述承力索为柔性绳，所述承力索的两端分别与所述立柱固定连接，所述承力索呈弧形；所述弓梁的长度方向与所述承力索的长度方向一致，所述撑柱设置在所述弓梁与所述承力索之间；所述撑柱的一端与所述承力索固定连接，所述撑柱的另一端与所述弓梁固定连接；所述弓梁与两根所述立柱均抵接；

在所述太阳能板固定装置的两端均设置有至少一根所述拉线，每端的所述拉线的一端和相邻的所述立柱固定连接，另一端锚固在地面上。

进一步的，所述固定组件还包括地端座，所述地端座与地面锚固，所述立柱和所述地端座铰接。

进一步的，所述拉线位于所述立柱的转动平面内。

进一步的，在最外侧的两排所述固定组件上均分别设置至少一根稳绳，所述稳绳的一端与所述承力索连接，另一端锚固在地面上。

进一步的，在最外侧的两排所述固定组件上的所述稳绳对称设置。

进一步的，在最外侧的两排所述固定组件上的所述稳绳同时向外发散。

进一步的，在一组所述固定组件内设置有至少两根稳绳，至少两根所述稳绳延所述承力索连续设置。

进一步的，所述连接组件包括至少一根斜撑，所述斜撑连接在同侧的两个所述立柱上。

进一步的，所述连接组件包括两根所述斜撑；两根所述斜撑的其中一端重合，均固定连接在一根所述立柱的一端，两根所述斜撑的另一端分别与另一根立柱的上端和下端固定连接。

本实用新型提供的所述柔性光伏支架，包括太阳能板固定装置，用于放置并连接太阳能板。考虑到太阳能板的板面尺寸不同，太阳能板固定装置包括至少一排固定组件，至少一排固定组件并排放置，相邻的两排固定组件通过连接组件连接。连接组件将并联放置的固定组件连为一体，可以放置大尺寸的太阳能板。此时太阳能板由多个固定组件承托，稳定性高。

固定组件包括承力索、撑柱、弓梁和两根立柱。两根立柱均与地面转动连接。即太阳能板在立柱的转动平面内具有自由度，这一自由度为结构的变形提供补偿。在受到风力时，如果立柱与地面是刚性连接，其内应力会迫使支架结构出现变形，导致支架使用寿命短。而当立柱与地面为转动连接，受到风力时立柱会出现倾斜以消耗风能，从而使支架内部的应力减小。

在太阳能板固定装置的两端均设置有至少一根拉线，每端的拉线的一端和相邻的立柱固定连接，另一端锚固在地面上。太阳能板固定装置内包括至少一排固定组件，所有的固定组件通过连接组件连接为一体。在其中的一排或者几排固定组件上设置拉线，以限制固定组件内的立柱的转动量，使得立柱只能在一个微小的范围内转动，这样不仅能够稳定放置太阳能板，还能够使其受到风力时减少内部变形。

两根立柱之间设置有承力索，承力索为柔性绳，其两端分别与立柱固定连接，连接后的承力索呈弧形，或者是抛物线形。弓梁与承力索的长度方向一致，撑柱设置在弓梁与承力索之间。撑柱的两端分别与承力索及弓梁固定连接，撑柱用于支撑弓梁。弓梁用于连接太阳能板，其两端与立柱是抵接的。

通过对上述结构进行力学分析，弓梁和太阳能板的压力施加在撑柱上，而撑柱由柔性的承力索支撑，承力索的两端和立柱固定连接，上述压力传递到立柱上，在立柱上与地面提供的支持力平衡。

上述结构中，由于承力索是柔性的，承力索连接在两个立柱之间，能够补偿支架的在与立柱的转动方向垂直的平面上的变形。由于承力索呈弧形，而弓梁为刚性直线梁，固接在两者之间的撑柱长度随着两者的间距而变化。根据长杆的受弯变形的弯矩图可知，上述的结构使得弓梁受载后始终为直线，这样弓梁和太阳能板之间就大多数受载条件下都难以出现缝隙。此外，弓梁的两端与立柱是抵接的，即弓梁与立柱不进行刚性连接，这使弓梁在两端还有用于适应内应力的变形空间，以补偿弓梁沿杆方向的变形，尤其适用于跨度大的光伏支架。

基于此，本实用新型提供的所述柔性光伏支架，其结构的跨度大，能够用于山区，尤其是在半山坡处，两个可锚固的点之间的距离远，并且之间还有沟渠或者河流，不便于设置锚固点。并且整个结构设置有多个补偿变形的结构，能够补偿多个方向的变形，可以适应多种类型的风力。各种自然条件下都能保持支架内部的变形很小。另外，整个结构使用杆结构和柔性绳，没有大面积板状结构，整个柔性光伏支架的重量小，实现了轻量化，同时也减少了***的风阻。同时，光伏支架内刚性杆的受力方向总是和杆的轴线平行或者重合，受力的支点在杆件上的分布合理。这使得整个结构更加稳定，使用寿命更长。

本实用新型提供的光伏支架***，包括至少两组上述任一项所述的太阳能板固定装置，至少两组所述太阳能板固定装置串联连接，相邻的所述柔性光伏支架共用一根所述立柱；

在位于最两端的所述太阳能板固定装置均设置有拉线，所述拉线的一端与最外侧的所述立柱固定连接，所述拉线的另一端锚固在地面上。由于柔性光伏支架具有上述技术效果，具有柔性光伏支架的光伏支架***也应具有相应的技术效果。

基于此，本实用新型较之原有技术，具有跨度大、结构轻量化，稳定性高、结构牢固的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为柔性光伏支架的主视图；

图2为固定组件的侧视图；

图3为太阳能板固定装置的侧视图；

图4为稳绳工作状态的示意图；

图5位立柱与地端铰接的示意图；

图6为光伏支架***结构示意图。

标记：1－承力索；2－弓梁；3－撑柱；4－稳绳；5－拉线；6－立柱；7－斜撑。

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，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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，如出现术语“安装”、“相连”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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。

实施例

如图1－图4所示，本实用新型提供的所述柔性光伏支架，包括太阳能板固定装置，用于放置并连接太阳能板。考虑到太阳能板的板面尺寸不同，太阳能板固定装置包括至少一排固定组件，至少一排固定组件并排放置，相邻的两排固定组件通过连接组件连接。连接组件将并联放置的固定组件连为一体，可以放置大尺寸的太阳能板。此时太阳能板由多个固定组件承托，稳定性高。

固定组件包括承力索1、撑柱3、弓梁2和两根立柱6。两根立柱6均与地面转动连接。即太阳能板在立柱6的转动平面内具有自由度，这一自由度为结构的变形提供补偿。在受到风力时，如果立柱6与地面是刚性连接，其内应力会迫使支架结构出现变形，导致支架使用寿命短。而当立柱6与地面为转动连接，受到风力时立柱6会出现倾斜以消耗风能，从而使支架内部的应力减小。

在太阳能板固定装置的两端均设置有至少一根拉线5，每端的拉线5的一端和相邻的立柱6固定连接，另一端锚固在地面上。太阳能板固定装置内包括至少一排固定组件，所有的固定组件通过连接组件连接为一体。在其中的一排或者几排固定组件上设置拉线5，以限制固定组件内的立柱6的转动量，使得立柱6只能在一个微小的范围内转动，这样不仅能够稳定放置太阳能板，还能够使其受到风力时减少内部变形。

两根立柱6之间设置有承力索1，承力索1为柔性绳，其两端分别与立柱6固定连接，连接后的承力索1呈弧形，或者是抛物线形。弓梁2与承力索1的长度方向一致，撑柱3设置在弓梁2与承力索1之间。撑柱3的两端分别与承力索1及弓梁2固定连接，撑柱3用于支撑弓梁2。弓梁2用于连接太阳能板，其两端与立柱6是抵接的。

通过对上述结构进行力学分析，弓梁2和太阳能板的压力施加在撑柱3上，而撑柱3由柔性的承力索1支撑，承力索1的两端和立柱6固定连接，上述压力传递到立柱6上，在立柱6上与地面提供的支持力平衡。

上述结构中，由于承力索1是柔性的，承力索1连接在两个立柱6之间，能够补偿支架的在与立柱6的转动方向垂直的平面上的变形。由于承力索1呈弧形，而弓梁2为刚性直线梁，固接在两者之间的撑柱3长度随着两者的间距而变化。根据长杆的受弯变形的弯矩图可知，上述的结构使得弓梁2受载后始终为直线，这样弓梁2和太阳能板之间就大多数受载条件下都难以出现缝隙。此外，弓梁2的两端与立柱6是抵接的，即弓梁2与立柱6不进行刚性连接，这使弓梁2在两端还有用于适应内应力的变形空间，以补偿弓梁2沿杆方向的变形，尤其适用于跨度大的光伏支架。

基于此，本实用新型提供的所述柔性光伏支架，其结构的跨度大，能够用于山区，尤其是在半山坡处，两个可锚固的点之间的距离远，并且之间还有沟渠或者河流，不便于设置锚固点。并且整个结构设置有多个补偿变形的结构，能够补偿多个方向的变形，可以适应多种类型的风力。各种自然条件下都能保持支架内部的变形很小。另外，整个结构使用杆结构和柔性绳，没有大面积板状结构，整个柔性光伏支架的重量小，实现了轻量化，同时也减少了***的风阻。同时，光伏支架内刚性杆的受力方向总是和杆的轴线平行或者重合，受力的支点在杆件上的分布合理。这使得整个结构更加稳定，使用寿命更长。

立柱6与地面转动连接的结构有多种，如图5，本实施例的可选方案中，固定组件还包括地端座，地端座与地面锚固，立柱6和地端座铰接。此时立柱6的可转动方向根据结构的需要设置。

如图1，本实施例的可选方案中，拉线5位于立柱6的转动平面内。无论有风或者无风，拉线5始终受拉力，即拉线5在组装完成后就处于拉紧状态。拉线5位于立柱6的转动平面内，使得拉线5所需要预拉力尽量减小，以提高拉线5的使用寿命。

如图1－图4，本实施例的可选方案中，在最外侧的两排所述固定组件上均分别设置至少一根稳绳4，所述稳绳4的一端与所述承力索1连接，另一端锚固在地面上。

稳绳4与拉线5都是柔性绳，但是稳绳4与拉线5的作用和受力状态不同。稳绳4与承力索1连接。由于承力索1是柔性结构，当有风的时候，承力索1、撑柱3、弓梁2及太阳能板可能会出现上漂的现象，因此设置稳绳4以限制其上漂。由上所述，在正常情况下稳绳4不受拉力，处于松弛状态。只有在承力索1及其连接结构出现上漂时，稳绳4被拉直且张紧。风力消失后，上述结构在重力的作用下下落，稳绳4恢复松弛状态。图3为太阳能板固定装置的侧视图，此时稳绳4处于松弛状态，图4为稳绳4工作状态的示意图，此时稳绳4处于张紧状态。

进一步的，在上述实施例的基础上，在最外侧的两排固定组件上的稳绳4对称设置，即稳绳4同时向内收敛或者同时向外发散。

如图3－图4，优选的，在最外侧的两排所述固定组件上的所述稳绳4同时向外发散，此时受力条件较好。

如图1，进一步的，在上述实施例的基础上，在一组固定组件内设置有至少两根稳绳4，至少两根稳绳4延承力索1连续设置。跨度非常大的柔性光伏支架上，延承力索1可以设置多根稳绳4，以增加承力索1的受力支点，以减小稳绳4在绷紧时对整个支架的冲击。

由上所述，太阳能板固定装置包括至少一排固定组件，至少一排固定组件并排放置，相邻的两排固定组件通过连接组件连接。连接组件将并联放置的固定组件连为一体，可以放置大尺寸的太阳能板。连接组件的结构可以有多种，本实施例的可选方案中，连接组件包括至少一根斜撑7，所述斜撑7连接在同侧的两个所述立柱6上，斜撑7为刚性杆。

如图3，本实施例的可选方案中，连接组件包括两根斜撑7；两根斜撑7的其中一端重合，均固定连接在一根所述立柱6的一端，两根斜撑7的另一端分别与另一根立柱6的上端和下端固定连接。此时，两根斜撑7和其中一排的立柱6组成了三角形结构，这一结构稳定性高。

本实施例还提供了一种光伏支架***，包括至少两组太阳能板固定装置，至少两组所述太阳能板固定装置串联连接，相邻的所述柔性光伏支架共用一根所述立柱6。在位于最两端的太阳能板固定装置均设置有拉线5，拉线5的一端与最外侧的立柱6固定连接，拉线5的另一端锚固在地面上。

如图6，在光伏支架***中，使用至少两组太阳能板固定装置，相邻的太阳能板固定装置串联，此时相邻的固定组件可以共用一个支柱。

光伏支架***的一种优选结构是：包括至少两组串联的太阳能板固定装置，每组太阳能板固定装置内包括并排布置的前后两排固定组件，前后两排固定组件中的立柱6高度不一样，即一个高另一个低。前后的同侧的立柱6之间使用两个斜撑7组成三角形的连接结构。在最左侧和最右侧的立柱6上分别连接有拉线5，两根拉线5同时向外发散，即拉线5的拉力的延长线的交汇点位于太阳能板的上方。其中一组固定组件处左右的立柱6外，还包括承力索1、撑柱3、弓梁2在承力索1上连接多根稳绳4。拉线5处于绷紧状态，稳绳4处于松弛状态。

需要指出的是，拉线5和稳绳4都可以使用钢绞线，但是拉线5的直径大于和稳绳4的直径。弓梁2可以使用现有的任一种刚性杆，其截面形状不限制，可以为槽钢、C型钢工字钢等。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种柔性光伏支架，其特征在于，包括太阳能板固定装置和拉线；所述太阳能板固定装置包括至少一排固定组件，至少一排所述固定组件并排放置，相邻的两排所述固定组件通过连接组件连接；

所述固定组件包括承力索、撑柱、弓梁和两根立柱；两根所述立柱均与地面转动连接；两根所述立柱之间设置有所述承力索，所述承力索为柔性绳，所述承力索的两端分别与所述立柱固定连接，所述承力索呈弧形；所述弓梁的长度方向与所述承力索的长度方向一致，所述撑柱设置在所述弓梁与所述承力索之间；所述撑柱的一端与所述承力索固定连接，所述撑柱的另一端与所述弓梁固定连接；所述弓梁与两根所述立柱均抵接；

在所述太阳能板固定装置的两端均设置有至少一根所述拉线，每端的所述拉线的一端和相邻的所述立柱固定连接，另一端锚固在地面上。

2.根据权利要求1所述的柔性光伏支架，其特征在于，所述固定组件还包括地端座，所述地端座与地面锚固，所述立柱和所述地端座铰接。

3.根据权利要求1所述的柔性光伏支架，其特征在于，所述拉线位于所述立柱的转动平面内。

4.根据权利要求1所述的柔性光伏支架，其特征在于，在最外侧的两排所述固定组件上均分别设置至少一根稳绳，所述稳绳的一端与所述承力索连接，另一端锚固在地面上。

5.根据权利要求4所述的柔性光伏支架，其特征在于，在最外侧的两排所述固定组件上的所述稳绳对称设置。

6.根据权利要求5所述的柔性光伏支架，其特征在于，在最外侧的两排所述固定组件上的所述稳绳同时向外发散。

7.根据权利要求4所述的柔性光伏支架，其特征在于，在一组所述固定组件内设置有至少两根稳绳，至少两根所述稳绳延所述承力索连续设置。

8.根据权利要求1所述的柔性光伏支架，其特征在于，所述连接组件包括至少一根斜撑，所述斜撑连接在同侧的两个所述立柱上。

9.根据权利要求8所述的柔性光伏支架，其特征在于，所述连接组件包括两根所述斜撑；两根所述斜撑的其中一端重合，均固定连接在一根所述立柱的一端，两根所述斜撑的另一端分别与另一根立柱的上端和下端固定连接。

10.一种光伏支架***，其特征在于，包括至少两组如权利要求1－9任一项所述的太阳能板固定装置，至少两组所述太阳能板固定装置串联连接，相邻的所述柔性光伏支架共用一根所述立柱；

在位于最两端的所述太阳能板固定装置均设置有拉线，所述拉线的一端与最外侧的所述立柱固定连接，所述拉线的另一端锚固在地面上。