專利名稱：一種光伏發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光伏發(fā)電領(lǐng)域，尤其是涉及一種光伏發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
建立太陽能電站時，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固定在光伏組件下面，因此光伏組件的傾角固定。由 于一年的不同時期，太陽輻射方向都在不斷地發(fā)生變化，傳統(tǒng)的光伏組件并不能跟隨太陽 輻射方向改變傾角，從而不能最大程度地吸收太陽能以轉(zhuǎn)換成電能，大大降低了太陽能轉(zhuǎn) 電能的效率。另外，在大風(fēng)地區(qū)，由于光伏組件的傾角固定，因此風(fēng)對光伏組件的作用力非常 大，容易導(dǎo)致光伏組件損壞，需要經(jīng)常更換，甚至將支撐架從地面基礎(chǔ)內(nèi)拔出，由此導(dǎo)致成 本增加，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)明的一個目的 在于提出一種可調(diào)節(jié)光伏組件傾角的光伏發(fā)電裝置。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一種光伏發(fā)電裝置包括用于將光能轉(zhuǎn)換成電能 的光伏組件；和用于支撐光伏組件的支撐裝置，所述支撐裝置包括用于光伏組件安裝在其 上的頂部框架；第一支架，所述第一支架的上端與頂部框架可樞轉(zhuǎn)地相連；位于第一支架 后方的第二支架；和升降機(jī)構(gòu)，所述升降機(jī)構(gòu)安裝在第二支架上且與頂部框架相連以調(diào)節(jié) 頂部框架與水平面之間的夾角。根據(jù)本發(fā)明的光伏發(fā)電裝置，在太陽輻射方向變化或風(fēng)力大時，通過升降機(jī)構(gòu)改 變支撐裝置的頂部框架相對于水平面的傾角，使得光伏組件與水平面之間的夾角變化，以 最大程度獲得太陽輻射能，提高了發(fā)電效率，或減小風(fēng)對光伏組件以及支撐裝置的沖擊，降 低部件損壞，降低維護(hù)頻率，降低成本，而且支撐裝置牢固。另外，根據(jù)本發(fā)明的光伏發(fā)電裝置還具有如下附加技術(shù)特征所述升降機(jī)構(gòu)包括齒臂，所述齒臂的上端與頂部框架連接，且所述齒臂上上形成 有輪齒；蝸桿，所述蝸桿安裝在第二支架上、相對于第二支架可旋轉(zhuǎn)且與所述齒臂上的輪齒 嚙合；垂直傘輪，所述垂直傘輪安裝在蝸桿的上端；驅(qū)動電機(jī)；以及水平傘輪，所述水平傘 輪安裝在所述驅(qū)動電機(jī)的輸出軸上且與所述垂直傘輪嚙合。所述齒臂為弧形，且所述輪齒形成在齒臂的外弧面上。所述齒臂外弧面的下端設(shè)有限位凸起，以限定齒臂的運(yùn)動范圍，從而防止齒臂脫 離蝸桿。所述升降機(jī)構(gòu)為液壓缸或氣缸。所述支撐裝置進(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)且所述第一支架和第二支架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，其中所述第一和第二支架的下端分別固定在固 定柱的頂端；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，所述第一和第二支架的下端分別形成有與所述內(nèi)螺紋接合的外螺紋。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)合下面附圖對實施例的描述中將變 得明顯和容易理解，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的光伏發(fā)電裝置的支撐裝置處于較大傾角時的示 意圖；圖2是圖1中所示的支撐裝置處于較小傾角時的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的光伏發(fā)電裝置的支撐裝置處于較大傾角時的 示意圖；和圖4是圖3中所示的支撐裝置處于較小傾角時的示意圖。
具體實施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，所述實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 圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，術(shù)語“上”、“下”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外” “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)明一個實施例的光伏發(fā)電裝置。圖1和圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的光伏發(fā)電裝置，包括用于將光能轉(zhuǎn)換 成電能的光伏組件5和用于支撐光伏組件的支撐裝置。其中，支撐裝置包括頂部框架1、第 一支架2、第二支架3，升降機(jī)構(gòu)4和地下 固定機(jī)構(gòu)6。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。 第一支架2的上端與頂部框架1可樞轉(zhuǎn)地相連，第一支架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。在圖1和2所示的示例中，第一支架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)有兩個間隔開的凸耳， 凸耳上形成有通孔，第一支架2的上端也形成有相應(yīng)的通孔，銷軸21穿過凸耳上的通孔和 第一支架2上的通孔，由此將第一支架2的上端與頂部框架1的底面可樞轉(zhuǎn)地連接。換言 之，頂部框架1相對于第一支架2繞樞軸21轉(zhuǎn)動。第二支架3位于第一支架2的后方，在圖1和2中，第二支架3與第一支架2沿左 右方向(即光伏組件的前后方向)間隔開預(yù)定距離。與第一支架2類似，第二支架3的下 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。升降機(jī)構(gòu)4安裝在第二支架3上且與頂部框架1相連，升降機(jī)構(gòu)4用于升降頂部 框架1的一側(cè)(圖1和2中的右側(cè))，從而使頂部框架1繞樞軸21相對于第一支架2轉(zhuǎn)動， 由此調(diào)節(jié)頂部框架1與水平面之間的夾角a，相應(yīng)地，光伏組件5與水平面之間的夾角變化 以適應(yīng)太陽光的輻射角度，由此提高使光伏組件5的發(fā)電效率。在本發(fā)明的一個示例中，如圖1和2所示，升降機(jī)構(gòu)4包括齒臂41、安裝在第二支 架3上且相對于第二支架3可旋轉(zhuǎn)的蝸桿42、垂直傘輪43、驅(qū)動電機(jī)44和水平傘輪45。齒 臂41的上端與頂部框架1連接，且齒臂41上形成有與蝸桿42相嚙合的輪齒?？蛇x地，齒 臂41為弧形，且所述輪齒形成在齒臂41的外弧面(圖1和2中的右側(cè)弧形面)上。另外， 在齒臂41外弧面的下端設(shè)有限位凸起411，以限定齒臂41的運(yùn)動范圍，從而防止齒臂41脫 離蝸桿42。垂直傘輪43安裝在蝸桿42的上端且與蝸桿42同軸，以便垂直傘輪43能夠帶動 蝸桿42相對于第二支架3轉(zhuǎn)動。水平傘輪45安裝在驅(qū)動電機(jī)(未示出)的輸出軸44上 且與垂直傘輪43嚙合。驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動水平傘輪45旋轉(zhuǎn)，從而通過垂直傘輪43驅(qū)動蝸桿42轉(zhuǎn)動，由此使 齒臂41上下移動，從而升降頂部框架1繞樞軸21轉(zhuǎn)動，由此調(diào)節(jié)傾角a的大小。升降機(jī)構(gòu)4也可以為液壓缸或氣缸。當(dāng)然，升降機(jī)構(gòu)4并不限于上述實施例，也可 以為其他任何合適的能夠使頂部框架1轉(zhuǎn)動以調(diào)節(jié)其與水平面的傾角的機(jī)構(gòu)。由于冬天的太陽照射地面時間較短，且太陽光線與水平面的夾角較小，為了獲得 最大的太陽輻射能，可將光伏組件5與水平面之間的夾角a增大，如圖1所示。而夏天的太 陽光線與水平面的夾角較大，可將光伏組件5與水平面之間的夾角a減小，以充分吸收太陽 輻射能，如圖2所示。例如，通過驅(qū)動電機(jī)帶動水平傘輪45，水平傘輪45通過與垂直傘輪43的嚙合傳動 將扭矩傳遞給垂直傘輪43，與垂直傘輪43同軸的蝸桿42相對于第二支架3轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動 齒臂41向上或向下移動，進(jìn)而使得光伏組件5與水平面之間的夾角a變化。同理，在大風(fēng) 地區(qū)，當(dāng)風(fēng)力較大時，可使光伏組件5與水平面之間的夾角a變小，以減少光伏組件5的迎 風(fēng)面積，防止風(fēng)力沖擊光伏組件造成損壞。在本發(fā)明的一個實施例，在地面基礎(chǔ)內(nèi)固定有地下固定機(jī)構(gòu)6，其中第一支架2和 第二支架3的下端分別固定在兩個地下固定機(jī)構(gòu)6上。每個地下固定機(jī)構(gòu)6包括固定柱61 和錨固部件62。需要理解的是，第一支架2和第二支架3的下端也可以固定在一個地下固定機(jī)構(gòu)6上。在本發(fā)明的一個示例中，如圖1和圖2中所示，第一支架2和第二支架3的下端分別固定在兩個固定柱61的頂端。具體地，固定柱61可以為混凝土澆注而成的圓形柱子。 在固定柱61的頂部設(shè)有開口，在開口中安裝有金屬套管63。金屬套管63的內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)螺 紋，而在第一支架2和第二支架3的下端分別形成有與金屬套管63內(nèi)壁的內(nèi)螺紋相接合的 外螺紋。金屬套管63例如可以在澆注固定柱61時預(yù)埋在里面。在金屬套管63的下端固定有第二金屬板64，可選地，第二金屬板64焊接于金屬 套管63的下端。第二金屬板64的下表面的面積大于金屬套管63的下端面的面積，這樣， 增加了金屬套管與固定柱61的連接強(qiáng)度，可防止金屬套管63受外力影響而從固定柱61中 被拔出。在第二金屬板64下方還設(shè)有鉤固件65，用于增加第二金屬板64與固定柱61之 間的連接強(qiáng)度。鉤固件65的上端與第二金屬板64的下表面固定，例如焊接在一起，鉤固件 65的鉤形的下端在固定柱61內(nèi)延伸，從而可以保證金屬套管63、第二金屬板64和固定柱 61之間的穩(wěn)固連接，從而保證了第一支架2和第二支架3與固定柱61之間的穩(wěn)固連接。錨固部件62與固定柱61的下端相連接，以利于將固定柱61打入并錨固于地下。 錨固部件62的上端從固定柱61的下端伸入固定柱61內(nèi)且固定在固定柱61內(nèi)部。更具體 而言，錨固部件62包括錨鉤621和錨桿622，錨桿622的上端固定于固定柱61內(nèi)部，下端伸 出固定柱61。錨鉤621設(shè)置在錨桿622的下端。錨桿622與錨鉤621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621為三個且沿周向均勻分布，但本發(fā)明并不 限于此，錨桿622與錨鉤621也可以單獨(dú)制成，然后焊接在一起。錨鉤621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)6被打入地面后，錨鉤621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)6因外力(例如風(fēng)力)而被從地面拔出。在本發(fā)明的另一個示例中，錨固部件62還進(jìn)一步包括第一金屬板623，可選地，金 屬板為鋼板。第一金屬板623與錨桿622的上端相連接，可選地，第一金屬板623焊接于錨 桿622的上端。第一金屬板623的下表面的面積大于錨桿622的上端面的面積，這樣，可增 加錨桿622與固定柱61的連接強(qiáng)度，防止錨桿622由于外力的作用而從固定柱61中被拔 出ο下面參考圖3和圖4描述根據(jù)本發(fā)明另一實施例的光伏發(fā)電裝置，其中，圖3和圖 4所示的光伏發(fā)電裝置與圖1和圖2所示的光伏發(fā)電裝置的區(qū)別主要在于地下固定機(jī)構(gòu)6， 因此下面著重描述地下固定機(jī)構(gòu)6，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)6包括固定柱61和錨固部件62。第一支架2 和第二支架3的下端分別固定在兩個固定柱61的頂端。具體地，固定柱61可以為水泥柱。 在固定柱61的頂端固定有第二金屬板64，當(dāng)?shù)叵鹿潭C(jī)構(gòu)6被打入地面內(nèi)時，第二金屬板 64露出。在第二金屬板64的上表面還可固定有第三金屬板66，而第一支架2和第二支架 3的下端固定在第三金屬板66上。例如，第三金屬板66可焊接在第二金屬板64的上表面 上。在第二金屬板64下方還設(shè)有鉤固件65，用于增加第二金屬板64與固定柱61之間 的連接強(qiáng)度。鉤固件65的上端與第二金屬板64的下表面固定，且鉤固件65的鉤形的下端 在固定柱61內(nèi)延伸，以保證第二金屬板64和固定柱61之間的穩(wěn)固連接，從而可保證第二 金屬板64以及第一支架2和第二支架3不會在外力的作用下被拔起或傾斜。
需要說明的是，地下固定機(jī)構(gòu)6并不限于上述實施例，例如，第三金屬板66與固定 柱61頂部的第二金屬板64之間可采用螺釘連接，或其他任何合適的將第一支架或第二支 架固定在固定柱61的頂端上的方式。根據(jù)本發(fā)明實施例的光伏發(fā)電裝置，一方面，在太陽輻射方向變化或風(fēng)力變化時， 通過升降機(jī)構(gòu)，使得光伏組件與水平面之間的夾角變化，以最大程度獲得太陽輻射能，或可 減小風(fēng)力沖擊；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)明實施例的光伏發(fā)電裝置的成本低，制作簡單。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，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這些實施例進(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
一種光伏發(fā)電裝置，，其特征在于，包括用于將光能轉(zhuǎn)換成電能的光伏組件；和用于支撐光伏組件的支撐裝置，所述支撐裝置包括頂部框架，其中所述光伏組件安裝在所述頂部框架上；第一支架，所述第一支架的上端與頂部框架可樞轉(zhuǎn)地相連；位于第一支架后方的第二支架；和升降機(jī)構(gòu)，所述升降機(jī)構(gòu)安裝在第二支架上且與頂部框架相連以調(diào)節(jié)頂部框架與水平面之間的夾角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏發(fā)電裝置，其特征在于，所述升降機(jī)構(gòu)包括 齒臂，所述齒臂的上端與頂部框架連接，且所述齒臂上形成有輪齒；蝸桿，所述蝸桿安裝在第二支架上、相對于第二支架可旋轉(zhuǎn)且與所述齒臂上的輪齒嚙合；垂直傘輪，所述垂直傘輪安裝在蝸桿的上端； 驅(qū)動電機(jī)；及水平傘輪，所述水平傘輪安裝在所述驅(qū)動電機(jī)的輸出軸上且與所述垂直傘輪嚙合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光伏發(fā)電裝置，其特征在于，所述齒臂為弧形，且所述輪齒形 成在齒臂的外弧面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光伏發(fā)電裝置，其特征在于，所述齒臂外弧面的下端設(shè)有限 位凸起。
5.據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏發(fā)電裝置，其特征在于，所述升降機(jī)構(gòu)為液壓缸或氣缸。
6.據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏發(fā)電裝置，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)且所述第一支架和第二支架的下端分別固定在地下固定機(jī) 構(gòu)上。
7.據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏發(fā)電裝置，其特征在于，所述地下固定機(jī)構(gòu)包括 固定柱，其中第一和第二支架的下端分別固定在固定柱的頂端；和錨固部件，所述錨固部件連接于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。
8.據(jù)權(quán)利要求7所述的光伏發(fā)電裝置，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。
9.據(jù)權(quán)利要求8所述的光伏發(fā)電裝置，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。
10.據(jù)權(quán)利要求8所述的光伏發(fā)電裝置，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，所述第一和第二支架的下 端分別形成有與所述內(nèi)螺紋接合的外螺紋。
全文摘要
本發(fā)明公開一種光伏發(fā)電裝置，包括用于將光能轉(zhuǎn)換成電能的光伏組件；和用于支撐光伏組件的支撐裝置，所述支撐裝置包括安裝光伏組件安裝在其上的頂部框架；第一支架，所述第一支架的上端與頂部框架可樞轉(zhuǎn)地相連；位于第一支架后方的第二支架；和升降機(jī)構(gòu)，所述升降機(jī)構(gòu)安裝在第二支架上且與頂部框架相連以調(diào)節(jié)頂部框架與水平面之間的夾角。根據(jù)本發(fā)明的光伏發(fā)電裝置，在太陽輻射方向變化或風(fēng)力變化時，通過升降機(jī)構(gòu)，使得光伏組件與水平面之間的夾角變化，以最大程度獲得太陽輻射能，可減小風(fēng)力沖擊。
文檔編號H02N6/00GK101841266SQ200910242608
公開日2010年9月22日 申請日期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 申請人:中國恩菲工程技術(shù)有限公司