CN216313007U - 一种紧凑型折叠式光伏单元及其安装架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种紧凑型折叠式光伏单元及其安装架，安装架包括固定架、固定架上方的光伏板支架以及两端分别可转动地连接固定架和光伏板支架的伸缩机构，光伏板支架的背面设有长孔状的上滑道，固定架上朝向光伏板支架的一面设有下滑道，下滑道朝光伏板支架倾斜延伸，且朝向光伏板支架的一端开口。伸缩机构的自由端设有转轴和连接在转轴端部的轴承，转轴设于上滑道内，轴承用于在伸缩机构完全收缩时位于下滑道内，并在伸缩机构伸长的过程中沿下滑道朝下滑道的开口端滚动直至脱离开口端。通过采用倾斜的下滑道引导伸缩机构的自由端倾斜抬起，可以带动光伏板支架升起，实现完全贴紧状态下的光伏板的顺利展开，同时也保证了光伏单元结构的紧凑性。

Description

一种紧凑型折叠式光伏单元及其安装架

技术领域

本实用新型涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种紧凑型折叠式光伏单元及其安装架。

背景技术

随着社会的发展进步，环境和资源的可持续发展越来越受到关注，新能源的利用变得越来越重要。太阳能光伏发电过程简单，没有机械转动部件，不消耗燃料，不排放包括温室气体在内的任何物质，无噪声、无污染，而且太阳能资源分布广泛且取之不尽、用之不竭。因此，与风力发电、生物质能发电和核电等新型发电技术相比，光伏发电是一种最具可持续发展理想特征的可再生能源发电技术。

现有技术的光伏发电装置一般是将光伏板采用背板集成在一起而构造为整面的电池板，通过将其以一定的角度固定在安装平台(如建筑物楼顶或基站式等)或安装支架上，即可利用光伏板吸收的太阳光照的能量发电。

为了顺利地打开电池板，传统的出力机构(如液压缸)在折叠的初始状态通常需要与电池板呈一定的夹角倾斜安装。然而，在光伏发电装置中，为了尽可能地减小光伏组件的包装、运输时的占用体积，减少包装和运输成本，安装架、出力机构通常要做到折叠后尽可能地保证与电池板平行，这样才能保证最小的厚度和体积，但这种结构的出力机构在需要撑开时，由于顶升方向上所产生的分力矩几乎为零，会造成撑开困难。这就导致在一些具有安装支架的光伏发电装置中，安装支架与出力机构无法同时兼顾光伏发电装置的结构紧凑性和初始的撑开顺畅度。

实用新型内容

鉴于现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种紧凑型折叠式光伏单元及其安装架，既可以保证光伏组件折叠后具有更小的体积，又可以顺畅地撑开电池板以调节光伏组件的朝向。

为了实现上述的目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种安装架，用于紧凑型折叠式光伏单元中，包括固定架、设于固定架上方的光伏板支架以及两端分别可转动地连接所述固定架和所述光伏板支架的伸缩机构，所述光伏板支架的正面用于安装光伏板；所述光伏板支架的背面设有沿所述光伏板支架的长度方向延伸的长孔状的上滑道，所述固定架上朝向所述光伏板支架的一面设有沿其长度方向延伸的下滑道，所述下滑道朝所述光伏板支架倾斜延伸，且朝向所述光伏板支架的一端开口；所述伸缩机构与所述光伏板支架连接的端部设有转轴和连接在所述转轴端部的轴承；所述转轴设于所述上滑道内，所述轴承用于在所述伸缩机构完全收缩时位于所述下滑道内，并在所述伸缩机构伸长的过程中沿所述下滑道朝所述下滑道的开口端滚动直至脱离所述开口端。

作为其中一种实施方式，所述固定架包括沿所述光伏板支架的长度方向间隔设置的两块横梁和连接在相邻两块所述横梁之间的中间梁；所述光伏板支架与其中一块所述横梁可转动连接，且所述光伏板支架的转轴方向与所述横梁的长度方向一致。

作为其中一种实施方式，所述光伏板支架的背面凸设有两个沿所述光伏板支架的宽度方向间隔设置的第一导向块，所述固定架上凸设有对应两个所述第一导向块的两个第二导向块，所述上滑道开设于所述第一导向块上，所述下滑道开设于所述第二导向块上，位于所述伸缩机构在所述固定架上的铰接部位和所述光伏板支架与横梁的转动连接部位之间；在所述伸缩机构完全收缩时，两个第一导向块位于两个第二导向块之间，所述转轴位于所述上滑道的远离所述光伏板支架与横梁的转动连接部位的一端，所述轴承位于所述下滑道的非开口端。

作为其中一种实施方式，所述上滑道平行于所述光伏板支架。

作为其中一种实施方式，所述下滑道包括相连的第一部分和第二部分，所述第一部分自非开口端同时朝向所述光伏板支架与横梁的转动连接部位和上方的所述光伏板支架倾斜延伸，所述第二部分相对于所述第一部分朝背离所述光伏板支架与横梁的转动连接部位延伸至所述开口端，所述开口端相对于所述第一部分更靠近所述光伏板支架与横梁的转动连接部位。

作为其中一种实施方式，所述横梁和/或所述中间梁为工字钢。

作为其中一种实施方式，所述横梁、所述中间梁镂空设置。

作为其中一种实施方式，所述伸缩机构包括缸体、部分设于所述缸体内的活塞杆以及固定地套设于所述缸体外的转轴套，所述转轴套的两侧分别凸设有与所述光伏板支架转动连接的轴部，所述活塞杆连接所述转轴。

本实用新型的另一目的在于提供一种紧凑型折叠式光伏单元，包括任意一种上述的安装架和设于所述光伏板支架正面的光伏板。

作为其中一种实施方式，所述安装架和所述光伏板均为多个，每两个相邻的安装架的长边可转动地连接。

本实用新型通过采用固定架上的倾斜的下滑道引导伸缩机构的自由端倾斜抬起，从而利用伸缩机构的自由端在光伏板支架的上滑道内滑动的同时带动光伏板支架升起，可以实现完全贴紧状态下的光伏板组件与其光伏板支架的顺利展开，不会存在光伏单元内部结构折叠后难以展开的现象，同时也保证了光伏单元结构的紧凑性。

附图说明

图1示出了本实用新型实施例的一种安装架的展开状态的使用状态示意图；

图2为本实用新型实施例的撑起状态下的光伏单元的一个局部放大图；

图3为本实用新型实施例的撑起状态下的光伏单元的另一个局部放大图；

图4为本实用新型实施例的未撑起的折叠状态下的光伏单元的一个局部放大图；

图5示出了本实用新型实施例的一种光伏单元的展开状态的使用状态示意图。

具体实施方式

在本实用新型中，术语“设置”、“设有”、“连接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”等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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参阅图1和图2，本实用新型实施例提供了一种安装架，用于紧凑型折叠式光伏单元中，提供光伏板3022的安装载体，安装架具体可以包括下方的固定架301、设于固定架301上方的光伏板支架3021，以及两端分别可转动地连接固定架301和光伏板支架3021的伸缩机构32，其中，光伏板支架3021的正面提供光伏板3022的安装平面，用于安装光伏板3022，光伏板3022可以平铺在其上表面，固定架301提供伸缩机构32的承载部位，伸缩机构32用于在工作过程中改变工作长度，从而在伸长时撑起光伏板支架3021，并在缩短时折叠光伏板支架3021。

图2为本实施例的光伏板支架3021撑起状态下的光伏板支架3021背面所在侧的局部放大图；图3为本实施例的光伏板支架3021撑起状态下的固定架301所在侧的局部放大图；图4为本实施例的未撑起的折叠状态下的安装架内各结构件的位置关系示意图。具体地，本实施例的光伏板支架3021的背面设有沿光伏板支架3021的长度方向延伸的长孔状的上滑道30200，与之相应地，固定架301上朝向光伏板支架3021的一面设有沿其长度方向延伸的下滑道30100，下滑道30100朝光伏板支架3021倾斜延伸，且朝向光伏板支架3021的一端开口；伸缩机构32与光伏板支架3021连接的端部设有转轴321和连接在转轴321端部的轴承322。

如图4，转轴321始终设于上滑道30200内，而轴承322则可以沿下滑道30100运动，也可以从开口端脱离下滑道30100。在伸缩机构32完全收缩时，光伏板支架3021处于完全折叠的状态，与下方的固定架301贴合，而伸缩机构32可以被水平地(这里指与光伏板支架3021平行)夹设于光伏板支架3021与固定架301之间，而轴承322位于下滑道30100内的最下端的非开口端的极限位置，转轴321位于上滑道30200的最左侧的极限位置，在伸缩机构32伸长的过程中，轴承322被伸缩机构32驱动而沿下滑道30100朝右朝下滑道30100的开口端滚动直至脱离开口端，在此过程中，转轴321随之从上滑道30200的最左侧的极限位置运动到最右侧。当转轴321运动至上滑道30200的最右侧，光伏板支架3021的撑开角度达到最大。

通过上述设置，安装架可以在伸缩机构32收缩时完全折叠(光伏板支架3021与固定架301平行，伸缩机构32在固定架301侧的一端与在光伏板支架3021侧的一端以及上滑道30200、下滑道30100的起点均位于同一平面内)，可以做到体积最小，但由于下滑道30100的特殊形状，使得伸缩机构32的驱动力可以在垂直于光伏板支架3021的顶升方向上产生分力矩，从而顺利地撑起光伏板支架3021，可以避免结构设计过程中空间不足造成的施力困扰。

固定架301主要包括沿光伏板支架3021的长度方向间隔设置的两块横梁3011和连接在相邻两块横梁3011之间的中间梁3012，光伏板支架3021与其中一块横梁3011可转动连接，且光伏板支架3021的转轴方向与横梁3011的长度方向一致。

优选地，光伏板支架3021的背面凸设有两个沿光伏板支架3021的宽度方向间隔设置的第一导向块3020，固定架301上凸设有对应两个第一导向块3020的两个第二导向块3010，上滑道30200开设于第一导向块3020上，下滑道30100开设于第二导向块3010上，位于伸缩机构32在固定架301上的铰接部位和光伏板支架3021与横梁3011的转动连接部位之间。在伸缩机构32完全收缩时，两个第一导向块3020位于两个第二导向块3010之间，转轴321位于上滑道30200的远离光伏板支架3021与横梁3011的转动连接部位的一端，轴承322位于下滑道30100的非开口端。这样，第一导向块3020、第二导向块3010可以在安装架折叠状态下收纳于同一个狭小空间内。

由于光伏板支架3021与固定架301的一侧可转动地连接，为了更好地撑起光伏板支架3021，下滑道30100的开口端相对于非开口端需要更远离伸缩机构32在固定架301上的铰接部位。也就是说，下滑道30100的开口端应更朝向光伏板支架3021的铰接侧(如图4的右侧)，在伸缩机构32逐渐伸长的过程中，伸缩机构32的轴承322从左侧下部的非开口端朝向右侧上部的开口端运动，使转轴321带动光伏板支架3021翘起，从而改变光伏板支架3021的张开角度。

作为其中一种优选的实施方式，上滑道30200平行于光伏板支架3021。下滑道30100还包括相连的第一部分和第二部分，第一部分自非开口端同时朝向光伏板支架3021与横梁3011的转动连接部位和上方的光伏板支架3021倾斜延伸，第二部分相对于第一部分朝背离光伏板支架3021与横梁3011的转动连接部位延伸至开口端，开口端相对于第一部分更靠近光伏板支架3021与横梁3011的转动连接部位。

为了保证结构强度并降低组件的重量，横梁3011、中间梁3012均可以为工字钢。此外，横梁3011、中间梁3012也可以镂空设置，通过在其表面制作阵列的镂空孔来降低部分重量，以方便运输和动作。

更具体地，伸缩机构32可以包括缸体323、部分设于缸体323内的活塞杆324以及固定地套设于缸体323外的转轴套325，转轴套325的两侧分别凸设有与光伏板支架3021转动连接的轴部，活塞杆324连接转轴321。

可以理解，伸缩机构32可以是液压缸，也可以是气压缸，在此不作限制。

本实施例还提供了一种紧凑型折叠式光伏单元，包括上述的安装架和铺设于光伏板支架3021正面的光伏板3022。通过改变安装架上伸缩机构32的工作长度，即可改变光伏板3022的倾斜角度，以适应太阳光的照射角度。

如图5所示，本实施例的光伏单元中的安装架和光伏板3022可以均为多个，每两个相邻的安装架的长边可转动地连接，从而使得安装架在折叠状态下还可以与相邻的安装架再次折叠，从而方便在不同的目的地之间运输，满足偏远地区和架设光伏系统不方便的地区搭建光伏系统，提高其适用场景。

本实用新型通过采用固定架上的倾斜的下滑道引导伸缩机构的自由端倾斜抬起，从而利用伸缩机构的自由端在光伏板支架的上滑道内滑动的同时带动光伏板支架升起，可以实现完全贴紧状态下的光伏板组件与其光伏板支架的顺利展开，不会存在光伏单元内部结构折叠后难以展开的现象，同时也保证了光伏单元结构的紧凑性。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种安装架，用于紧凑型折叠式光伏单元中，其特征在于，包括固定架(301)、设于固定架(301)上方的光伏板支架(3021)以及两端分别可转动地连接所述固定架(301)和所述光伏板支架(3021)的伸缩机构(32)，所述光伏板支架(3021)的正面用于安装光伏板(3022)；所述光伏板支架(3021)的背面设有沿所述光伏板支架(3021)的长度方向延伸的长孔状的上滑道(30200)，所述固定架(301)上朝向所述光伏板支架(3021)的一面设有沿其长度方向延伸的下滑道(30100)，所述下滑道(30100)朝所述光伏板支架(3021)倾斜延伸，且朝向所述光伏板支架(3021)的一端开口；所述伸缩机构(32)与所述光伏板支架(3021)连接的端部设有转轴(321)和连接在所述转轴(321)端部的轴承(322)；所述转轴(321)设于所述上滑道(30200)内，所述轴承(322)用于在所述伸缩机构(32)完全收缩时位于所述下滑道(30100)内，并在所述伸缩机构(32)伸长的过程中沿所述下滑道(30100)朝所述下滑道(30100)的开口端滚动直至脱离所述开口端。

2.根据权利要求1所述的安装架，其特征在于，所述固定架(301)包括沿所述光伏板支架(3021)的长度方向间隔设置的两块横梁(3011)和连接在相邻两块所述横梁(3011)之间的中间梁(3012)；所述光伏板支架(3021)与其中一块所述横梁(3011)可转动连接，且所述光伏板支架(3021)的转轴方向与所述横梁(3011)的长度方向一致。

3.根据权利要求2所述的安装架，其特征在于，所述光伏板支架(3021)的背面凸设有两个沿所述光伏板支架(3021)的宽度方向间隔设置的第一导向块(3020)，所述固定架(301)上凸设有对应两个所述第一导向块(3020)的两个第二导向块(3010)，所述上滑道(30200)开设于所述第一导向块(3020)上，所述下滑道(30100)开设于所述第二导向块(3010)上，位于所述伸缩机构(32)在所述固定架(301)上的铰接部位和所述光伏板支架(3021)与横梁(3011)的转动连接部位之间；在所述伸缩机构(32)完全收缩时，两个第一导向块(3020)位于两个第二导向块(3010)之间，所述转轴(321)位于所述上滑道(30200)的远离所述光伏板支架(3021)与横梁(3011)的转动连接部位的一端，所述轴承(322)位于所述下滑道(30100)的非开口端。

4.根据权利要求3所述的安装架，其特征在于，所述上滑道(30200)平行于所述光伏板支架(3021)。

5.根据权利要求3所述的安装架，其特征在于，所述下滑道(30100)包括相连的第一部分和第二部分，所述第一部分自非开口端同时朝向所述光伏板支架(3021)与横梁(3011)的转动连接部位和上方的所述光伏板支架(3021)倾斜延伸，所述第二部分相对于所述第一部分朝背离所述光伏板支架(3021)与横梁(3011)的转动连接部位延伸至所述开口端，所述开口端相对于所述第一部分更靠近所述光伏板支架(3021)与横梁(3011)的转动连接部位。

6.根据权利要求2所述的安装架，其特征在于，所述横梁(3011)和/或所述中间梁(3012)为工字钢。

7.根据权利要求6所述的安装架，其特征在于，所述横梁(3011)、所述中间梁(3012)镂空设置。

8.根据权利要求2～7任一所述的安装架，其特征在于，所述伸缩机构(32)包括缸体(323)、部分设于所述缸体(323)内的活塞杆(324)以及固定地套设于所述缸体(323)外的转轴套(325)，所述转轴套(325)的两侧分别凸设有与所述光伏板支架(3021)转动连接的轴部，所述活塞杆(324)连接所述转轴(321)。

9.一种紧凑型折叠式光伏单元，其特征在于，包括权利要求1～8任一所述的安装架和设于所述光伏板支架(3021)正面的光伏板(3022)。

10.根据权利要求9所述的紧凑型折叠式光伏单元，其特征在于，所述安装架和所述光伏板(3022)均为多个，每两个相邻的安装架的长边可转动地连接。

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