本發(fā)明涉及太陽能發(fā)電技術(shù)裝備，尤其涉及具有單軸跟蹤及反射增強(qiáng)光效功能的光伏發(fā)電支架系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、光伏支架主要包括固定支架和跟蹤支架。雖然跟蹤式光伏發(fā)電系統(tǒng)，能夠通過光伏發(fā)電組件的朝向來跟蹤并最大可能地正面接收太陽能光線來發(fā)電，以獲得更高的發(fā)電效率，但它并不能改變光伏發(fā)電組件的受光面積。而雙面光伏發(fā)電組件除了正面發(fā)電外，背面也可以有效利用接受到光線來發(fā)電，雙面光伏組件較常規(guī)的光伏組件能發(fā)出更多的電能，發(fā)電效率有了較大的提高。

2、但是上述現(xiàn)有結(jié)構(gòu)仍存在下述不足：首先，雙面光伏組件的發(fā)電增益主要是借助太陽光正面輻射和散射到達(dá)地面后被反射到組件背面而增加發(fā)電量，這種完全依賴于周圍環(huán)境的反射光和散射光增加發(fā)電量的作用是十分有限的，實(shí)際上并未充分發(fā)揮雙面光伏組件的潛力，反而會增加初次投入成本。再者，隨著建造光伏電站的優(yōu)質(zhì)地形有所減少，越來越多的光伏電站建設(shè)在山地、風(fēng)沙地、荒灘或沼澤地等環(huán)境較為惡劣的復(fù)雜場所，這些場所大都容易出現(xiàn)暴風(fēng)、陣風(fēng)及季風(fēng)等風(fēng)速大、風(fēng)速驟變的氣流環(huán)境，加大光伏組件表面風(fēng)壓荷載，這種不規(guī)則的風(fēng)壓荷載和風(fēng)速會使光伏組件支架體產(chǎn)生振動和搖擺，甚至引起渦流共振，使光伏組件電池片產(chǎn)生隱裂，不僅導(dǎo)致光伏系統(tǒng)的發(fā)電量大輻下降，而存在安全隱患。還有在光伏跟蹤系統(tǒng)中，跟蹤式光伏支架需要根據(jù)太陽光的照射角度變化來調(diào)節(jié)改變光伏組件的傾斜角度，現(xiàn)有的跟蹤式調(diào)節(jié)支架大都采用連桿結(jié)構(gòu)來聯(lián)動調(diào)節(jié)，一方面這種聯(lián)動調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的鎖定性能不足，調(diào)整后的光伏組件傾斜角度會發(fā)生變化，不能保持最佳的光線接收角度，使發(fā)電效率下降；另一方面這種調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)加工安裝較為困難，且運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)成本高效率低，尤其是調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)不利于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制調(diào)節(jié)，不利于光伏電站系統(tǒng)運(yùn)維水平的提高，以及電站收益水平的提升。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種太陽能光伏增效發(fā)電支架系統(tǒng)，不僅能實(shí)現(xiàn)光伏組件跟蹤調(diào)節(jié)的鎖止和自由狀態(tài)的可靠切換，以穩(wěn)定和提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率，而且能夠?qū)⑻柲苤苯臃瓷渲凉夥M件背面，以極大地增加光伏組件的發(fā)電量。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的太陽能光伏增效發(fā)電支架系統(tǒng)，包括支架立柱和主梁，所述主梁可轉(zhuǎn)動地支承于支架立柱上，與所述主梁固定連接的組件縱梁上安裝有光伏組件板；

3、所述組件縱梁的前端鉸支有反射鏡擺動梁，在反射鏡擺動梁的前伸端固定安裝有反射鏡；

4、所述組件縱梁上還固定安裝有弧形支架，該弧形支架所在圓的圓心位于主梁的中心線上；

5、所述支架立柱上安裝有鎖定器，所述鎖定器包括活動設(shè)置于支架立柱上的鎖定塊，該鎖定塊與固定安裝于支架立柱上的電磁鐵相鉸連，鎖定塊與弧形支架位置相對應(yīng)；

6、所述主梁通過減振軸承可轉(zhuǎn)動地支承于支架立柱上，該減振軸承包括安裝于支架立柱上的軸承座，在軸承座上滑動支承有軸瓦，在所述軸瓦的瓦腔中通過減振彈簧支承有用于夾持主梁的主梁夾瓦。

7、進(jìn)一步地，所述組件縱梁與支架立柱之間鉸支有光伏組件驅(qū)動器；所述反射鏡擺動梁的后伸端鉸連有反射鏡驅(qū)動器。

8、進(jìn)一步地，所述光伏組件驅(qū)動器的一端鉸支于支架立柱上，光伏組件驅(qū)動器的另一端鉸連于組件縱梁上；所述反射鏡驅(qū)動器的一端與反射鏡擺動梁相鉸連，反射鏡驅(qū)動器另一端鉸連于組件縱梁上；所述光伏組件驅(qū)動器和反射鏡驅(qū)動器均采用電動推桿。

9、進(jìn)一步地，所述弧形支架與鎖定塊相對的一側(cè)滑動支承于滑動托輥上，該滑動托輥安裝于所述支架立柱上。

10、進(jìn)一步地，所述滑動托輥包括托軸芯軸和托輥滑套，該托輥滑套可轉(zhuǎn)動地滑套于托輥芯軸上，托輥滑套與弧形支架滑動接觸，托軸芯軸安裝于支架立柱上。

11、進(jìn)一步地，所述鎖定塊與支架立柱之間張拉有鎖定拉簧，該鎖定拉簧可將鎖定塊壓向弧形支架。

12、進(jìn)一步地，所述鎖定塊上設(shè)置有鎖定塊腰槽，在鎖定塊腰槽中活動插接有鎖定塊銷軸，所述鎖定塊銷軸固定安裝于支架立柱上。

13、進(jìn)一步地，所述弧形支架上設(shè)置有支架鎖定齒，所述鎖定塊上設(shè)置有鎖定塊鎖定齒，該支架鎖定齒與鎖定塊鎖定齒相對應(yīng)。

14、進(jìn)一步地，所述反射鏡為平鏡面或曲面鏡面，所述曲面鏡面為雙曲線柱面或拋物線柱面。

15、進(jìn)一步地，所述軸承座上固定安裝有軸承蓋，所述軸瓦滑動支承于軸承座和軸承蓋之間；所述軸瓦和主梁夾瓦之間至少支承有三只減振彈簧。

16、進(jìn)一步地，所述主梁夾瓦上固定安裝有夾瓦彈簧套，所述軸瓦上固定安裝有滑動芯軸，夾瓦彈簧套與滑動芯軸滑動套接，減振彈簧支承于夾瓦彈簧套與滑動芯軸之間；所述減振彈簧為圓柱螺旋壓縮彈簧。

17、進(jìn)一步地，所述軸瓦和主梁夾瓦均由尼龍制成，所述軸瓦和主梁夾瓦均采用剖分結(jié)構(gòu)。

18、在上述結(jié)構(gòu)中，由于在組件縱梁前端鉸支有反射鏡擺動梁，并且在反射鏡擺動梁上安裝有反射鏡，該反射鏡可以將太陽光反射至前排光伏組件背面，其背面也能夠接收太陽能反射光進(jìn)行光伏發(fā)電，這樣光伏組件不僅正面接收太陽光的直射，而且組件背面也能接收太陽反射光發(fā)電，形成雙面光伏電池系統(tǒng)，從而大幅地提高光伏發(fā)電量，發(fā)電效率更高，較傳統(tǒng)的單面模塊產(chǎn)生更多的電能。又由于反射鏡是通過反射鏡擺動梁鉸支于組件縱梁上的，這樣可以在調(diào)整光伏組件傾角時，反射鏡也能相適應(yīng)地進(jìn)行調(diào)整，來達(dá)到最佳的光伏組件的正面直射和背面反射。還由于組件縱梁上固定安裝有弧形支架，并且該弧形支架與支架立柱上的鎖定器位置相對應(yīng)，首先弧形結(jié)構(gòu)的大大提高支架的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和剛性，具有更好抵御風(fēng)載荷沖擊、抗擊支架震動、性能，同時弧形支架又能很好地實(shí)現(xiàn)光伏組件及支承梁的傾斜角度調(diào)整，有利于實(shí)現(xiàn)光伏組件的跟蹤調(diào)節(jié)，尤其是鎖定器的鎖定塊與弧形支架相對應(yīng)，這樣可以大大提高支架鎖定力矩，增強(qiáng)鎖定器的鎖定功能和鎖定可靠性，采用電磁鐵控制的鎖定塊，既能提高跟蹤調(diào)節(jié)動作與鎖止動作的協(xié)調(diào)，又便于實(shí)現(xiàn)對光伏發(fā)電系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制。也由于主梁是通過減振軸承可轉(zhuǎn)動地支承于支架立柱的柱頂上的，并且減振軸承的滑動支承軸瓦是通過減振彈簧來支承主梁夾瓦的，減振軸承既能實(shí)現(xiàn)主梁相對光伏立柱的擺動調(diào)節(jié)，又構(gòu)成了對主梁的彈性支承；當(dāng)安裝于主梁上的光伏組件板在風(fēng)壓載荷的作用下發(fā)生顫抖振動時，減振彈簧既吸收和減低振動振幅，又能阻隔光伏組件板振動的傳播；減振軸承既有效吸收光伏組件的振動幅度和振動的傳播，更能避免光伏支架產(chǎn)生共振現(xiàn)象，使支架系統(tǒng)具有較好的防振效果，從而使跟蹤支架可以更加穩(wěn)定地支撐光伏組件。

技術(shù)特征：

1.一種太陽能光伏增效發(fā)電支架系統(tǒng)，包括支架立柱(1)和主梁(14)，所述主梁(14)可轉(zhuǎn)動地支承于支架立柱(1)上，與所述主梁(14)固定連接的組件縱梁(8)上安裝有光伏組件板(6)，其特征在于：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光伏增效發(fā)電支架系統(tǒng)，其特征在于：所述組件縱梁(8)與支架立柱(1)之間鉸支有光伏組件驅(qū)動器(13)；所述反射鏡擺動梁(11)的后伸端鉸連有反射鏡驅(qū)動器(12)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能光伏增效發(fā)電支架系統(tǒng)，其特征在于：所述光伏組件驅(qū)動器(13)的一端鉸支于支架立柱(1)上，光伏組件驅(qū)動器(13)的另一端鉸連于組件縱梁(8)上；所述反射鏡驅(qū)動器(12)的一端與反射鏡擺動梁(11)相鉸連，反射鏡驅(qū)動器(12)另一端鉸連于組件縱梁(8)上；所述光伏組件驅(qū)動器(13)和反射鏡驅(qū)動器(12)均采用電動推桿。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光伏增效發(fā)電支架系統(tǒng)，其特征在于：所述弧形支架(4)與鎖定塊(302)相對的一側(cè)滑動支承于滑動托輥(2)上，該滑動托輥(2)安裝于所述支架立柱(1)上。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能光伏增效發(fā)電支架系統(tǒng)，其特征在于：所述滑動托輥(2)包括托軸芯軸(306)和托輥滑套(307)，該托輥滑套(307)可轉(zhuǎn)動地滑套于托輥芯軸(306)上，托輥滑套(307)與弧形支架(4)滑動接觸，托軸芯軸(306)安裝于支架立柱(1)上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光伏增效發(fā)電支架系統(tǒng)，其特征在于：所述鎖定塊(302)與支架立柱(1)之間張拉有鎖定拉簧(305)，該鎖定拉簧(305)可將鎖定塊(302)壓向弧形支架(4)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的太陽能光伏增效發(fā)電支架系統(tǒng)，其特征在于：所述鎖定塊(302)上設(shè)置有鎖定塊腰槽(304)，在鎖定塊腰槽(304)中活動插接有鎖定塊銷軸(303)，所述鎖定塊銷軸(303)固定安裝于支架立柱(1)上。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的太陽能光伏增效發(fā)電支架系統(tǒng)，其特征在于：所述弧形支架(4)上設(shè)置有支架鎖定齒(401)，所述鎖定塊(302)上設(shè)置有鎖定塊鎖定齒(308)，該支架鎖定齒(401)與鎖定塊鎖定齒(308)相對應(yīng)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光伏增效發(fā)電支架系統(tǒng)，其特征在于：所述反射鏡(9)為平鏡面或曲面鏡面，所述曲面鏡面為雙曲線柱面或拋物線柱面。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光伏增效發(fā)電支架系統(tǒng)，其特征在于：所述軸承座(501)上固定安裝有軸承蓋(502)，所述軸瓦(503)滑動支承于軸承座(501)和軸承蓋(502)之間；所述軸瓦(503)和主梁夾瓦(504)之間至少支承有三只減振彈簧(507)。

11.根據(jù)權(quán)利要求1或10所述的太陽能光伏增效發(fā)電支架系統(tǒng)，其特征在于：所述主梁夾瓦(504)上固定安裝有夾瓦彈簧套(505)，所述軸瓦(503)上固定安裝有滑動芯軸(506)，夾瓦彈簧套(505)與滑動芯軸(506)滑動套接，減振彈簧(507)支承于夾瓦彈簧套(505)與滑動芯軸(506)之間；所述減振彈簧(507)為圓柱螺旋壓縮彈簧。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光伏增效發(fā)電支架系統(tǒng)，其特征在于：所述軸瓦(503)和主梁夾瓦(504)均由尼龍制成，所述軸瓦(503)和主梁夾瓦(504)均采用剖分結(jié)構(gòu)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種太陽能光伏增效發(fā)電支架系統(tǒng)，包括支架立柱、主梁和組件縱梁；組件縱梁的前端鉸支有安裝反射鏡的反射鏡擺動梁；組件縱梁上還固定安裝有弧形支架；支架立柱上安裝有鎖定器，鎖定器包括活動設(shè)置于支架立柱上的鎖定塊，該鎖定塊與固定安裝于支架立柱上的電磁鐵相鉸連，鎖定塊與弧形支架位置相對應(yīng)；主梁通過減振軸承可轉(zhuǎn)動地支承于支架立柱上，該減振軸承包括安裝于支架立柱上的軸承座，在軸承座上滑動支承有軸瓦，在所述軸瓦的瓦腔中通過減振彈簧支承有用于夾持主梁的主梁夾瓦。該增效發(fā)電支架系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)光伏組件跟蹤調(diào)節(jié)的鎖止和自由狀態(tài)的可靠切換，而且能夠?qū)⑻柲苤苯臃瓷渲凉夥M件背面，極大地增加光伏組件的發(fā)電量。

技術(shù)研發(fā)人員：殷鳳乾,殷懷軍,汪振斌,王小安,夏衛(wèi)亭
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇燕山光伏設(shè)備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6