[发明专利]一种能无级调节倾角的光伏支架

说明书

技术领域

本发明属光伏技术领域，具体涉及一种能无级调节倾角的光伏支架结构技术。

背景技术

21世纪，人类正面临着经济和社会可持续发展的重大挑战，而能源正是人类社会存在和发展的重要物质基础，是经济社会发展的命脉。目前的世界能源结构仍然是以不可再生的煤炭、石油和天然气等化石能源为主体的结构，生产和消费过程中产生了大量污染物排放，破坏人类赖以生存的生态环境。大力开发利用清洁、可再生与生态环境和谐共存的绿色能源是人类可持续发展的必由之路。太阳能取之不尽用之不竭的特点使其开发和利用得到了越来越多的关注和重视，作为其中一个重要组成部分的光伏发电正迅猛发展起来，被认为是世界上最有发展前景的新能源技术之一。

太阳能光伏发电系统的发电能力主要取决于光伏组件接收到的太阳辐射量，而光伏组件阵列接收的太阳辐射量主要取决于光伏组件的运行方式。目前较常见的光伏组件运行方式主要有固定式安装和自动跟踪。自动跟踪系统包括单轴跟踪系统和双轴跟踪系统。单轴跟踪系统是光伏组件平面与地面保持一定的倾角，每日从早到晚由东向西旋转跟踪太阳的轨迹；双轴跟踪系统的光伏组件平面除了每日由东向西旋转，还能随着季节的变化改变与地面的倾角，从而在最大程度上获得太阳辐射量。跟踪系统的应用会提高光伏系统的发电总量，但同时也会增加系统的建设和维护成本。由于跟踪系统的抗风强度要求，对设备基础要求较高，也增加了项目的建设成本。采用机械传动跟踪系统其可靠性远不如没有机械传动的固定支架，需要进行周期性的维护和更换，大大增加了系统的运营成本。

倾角是太阳电池方阵平面与水平地面的夹角，在固定式安装的光伏发电系统中，一般认为最佳倾角是方阵一年中发电量为最大时的最佳倾斜角度。但是太阳辐射量在年内和日内分布差异明显，尤其高纬度地区的冬季和夏季水平面太阳辐射量差别非常大，各个季节甚至各月份之间的倾角并不相同，具体差别因太阳辐射年内月变化规律而异。显然，固定倾角安装并不是最优的选择，根据月份或季节进行光伏支架倾角的调整，可有效提高系统发电量，增加投资收益。

目前业内普遍采用的安装方法是利用光伏组件铝合金边框背面的安装孔进行固定安装，不仅劳动强度大，而且施工效率低。即使是大型集中式光伏电站，在严格的设备到场质量监控、专业的施工安装以及精细化运营维护下，热斑及隐裂等质量问题仍然不可避免，对光伏组件的维修和更换是较为常见的问题，现有安装方式使得这一工作颇为繁琐且费时费力。

授权公告号为CN 202585448U的中国专利提供了一种手动调节角度的光伏支架，两根支撑杆的前端分别与光伏组件连接部背面的左右两侧活动连接，支撑杆的尾部设置在移动定位机构上，两根支撑杆尾部相配合的在移动定位机构上移动，通过支撑杆的前端拉动光伏组件连接部转动设定角度。这种调整方案需要两侧的机构协同操作，同步移动，否则将会造成光伏组件连接部的扭曲，对光伏组件造成在线伤害；而且其核心部件螺纹杆直接承受压力，容易造成螺纹杆的变形，影响正常工作。授权公告号CN 204733121U的中国专利提供了一种四季可调角度光伏支架调整装置，通过螺杆转动，使平面四连杆产生水平扩张或收缩，转化为平面四连杆竖直方向的收缩或扩张，通过更换不同长度的中间可变长度杆来实现角度的变换，这种方案中的核心部件支撑杆需要更换，需要根据不同的方案准备大量的备件，合理性和经济性欠佳。申请公布号CN 105162391A的中国专利提供了一种带导轨的光伏支架，通过两个开口相对设置的导轨上的嵌槽进行光伏组件的安装，提升了安装效率，但仍避免不了更换光伏组件时取下其他组件的繁琐操作。

发明内容

本发明的目的正是为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种能无级调节倾角的光伏支架。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种能无级调节倾角的光伏支架，包括J形框架、支撑杆和支墩，本发明J形框架的上支承点和下支承点分别与支撑杆上端和支墩铰接；在两个支墩之间连接有导轨，支承滑块套设在导轨上，设有两根连接杆一端共同铰接在支承滑块上的铰支座，另一端分别与两个滑块铰接，两个滑块套设在左右旋丝杆上；在左右旋丝杆一端设有驱动装置；支撑杆下端铰接在铰支座上，通过驱动装置驱动左右旋丝杆旋转，对称设置的两个滑块同时向内或向外移动，进而使连接杆推动支承滑块沿导轨滑动，使得支撑杆在xz面内转动，使J形框架转动实现倾角α的无级调节。

本发明所述左右旋丝杆的螺纹带有自锁功能，两端螺纹分别为左旋和右旋，除螺纹旋向以外的导程和升角参数均相同，与滑块通过螺纹配套进行螺旋运动；左右旋丝杆的两端设有轴承组件。