專利名稱：一種太陽能電池支架的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及太陽能電池領域。具體而言，涉及一種用于安裝太陽能電池的支
^K O
背景技術：
隨著石油、天然氣等不可再生能源的日益減少，以及價格越來越高，使得清潔、可再生的能源，例如太陽能的研究和推廣受到各國政府、科研機構的重視，太陽能發電產業在全球范圍內迅猛發展。[0003]近年來，隨著科技的不斷革新，硅原料的生產成本的不斷降低，太陽能電池板的造價也日漸下降，但是，用以安裝太陽能電池板的支架造價則因為鋼鐵價格不斷上漲的原因日益增加，支架的造價在整個太陽能電池系統中所占的價格比例越來越高。支架的主要作用是承載太陽能電池板，使太陽能電池板與水平面呈一定的角度， 以使太陽能電池板能夠充分吸收太陽光線；目前，業界廣泛應用的支架為固定式太陽能支架，固定式太陽能支架的結構簡單、可靠性高。除多雪地區外，這種太陽能支架的主要設計要點是對抗風能力進行設計。雖然在使用期間，強風的次數有限，但是為了避免強風對支架和太陽能電池板的損壞，太陽能支架整體的強度應可抵抗強風，例如當地重現期內最大風速。然而，針對強風進行抗風設計和制作所得到的支架，原材料成本較高。
發明內容本實用新型為解決現有的太陽能支架針對強風進行設計和制作，原材料成本較高的技術問題。為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種太陽能電池支架，包括第一立柱，所述第一立柱設有鉸接部；用于放置太陽能電池的安裝架，所述安裝架具有第一端和第二端，安裝架的第一端鉸接于所述第一立柱的鉸接部，安裝架的第二端為繞第一端旋轉的自由端；第二立柱，所述第二立柱設有第一安裝部和第二安裝部，所述第一安裝部位于第二安裝部的上方；第一安裝部處設有定位組件，所述安裝架的第二端于第一狀態時通過所述定位組件放置于所述第一安裝部；所述第二安裝部處設有鎖緊裝置，所述安裝架的第二端于第二狀態時通過所述鎖緊裝置固定于所述第二安裝部。在本實用新型的太陽能電池支架中，優選地，所述第二立柱的高度大于所述第一立柱，所述第二安裝部與所述鉸接部等高設置。在本實用新型的太陽能電池支架中，優選地，所述第一立柱和第二立柱分別為兩根；所述安裝架包括架體、以及設于架體背面的第一橫梁和第二橫梁，所述第一橫梁位于安裝架的第一端并分別與所述的兩根第一立柱相鉸接，所述第二橫梁位于安裝架的第二端。在本實用新型的太陽能電池支架中，優選地，所述定位組件包括支撐片、彈片以及彈簧；所述支撐片的一端與第二立柱相連接，另一端與彈片相鉸接；所述彈簧連接于支撐片和彈片之間；所述彈片遠離支撐片的一端為自由端，所述安裝架的第二端于第一狀態時放置于所述彈片上。在本實用新型的太陽能電池支架中，優選地，所述彈片水平設置，所述安裝架的第二橫梁靠近所述彈片的自由端放置。在本實用新型的太陽能電池支架中，優選地，所述第二立柱延伸設置有安裝塊，所述支撐片固定于所述安裝塊上。在本實用新型的太陽能電池支架中，優選地，所述鎖緊裝置包括壓接組件和卡接組件，所述壓接組件包括壓塊、套筒以及彈簧，所述套筒沿水平方向固定于所述第二立柱上，所述壓塊安裝于所述套筒內并露出所述套筒，所述彈簧連接于所述壓塊與套筒或第二立柱之間；所述卡接組件包括支桿、卡塊，所述支桿沿豎直方向固定于所述第二立柱上，所述卡塊鉸接于所述支桿上，卡塊被構造為在安裝架的第二端置于第二安裝部時，抵接于所述壓塊的下方。在本實用新型的太陽能電池支架中，優選地，所述支桿與所述壓塊之間形成第一間隔，與套筒之間形成第二間隔；所述卡塊具有旋轉部和與所述旋轉部形成銳角的卡接部， 所述旋轉部朝向所述安裝架的第二端設置，旋轉部的長度小于所述第一間隔的長度，所述卡接部的長度大于所述第一間隔的長度且小于所述第二間隔的長度。在本實用新型的太陽能電池支架中，優選地，所述第二立柱延伸設置有定位塊，所述支桿沿豎直方向固定于所述定位塊上。在本實用新型的太陽能電池支架中，優選地，所述定位塊上設有凹槽，所述凹槽與所述第二橫梁相適配。本實用新型的太陽能電池支架通過在所述第二立柱設置第一安裝部和第二安裝部，所述第一安裝部位于第二安裝部的上方，當安裝架的第二端位于第一安裝部時，與水平面呈較大的角度，能夠使安裝于安裝架上的太陽能電池板充分吸收太陽光線；當安裝架的第二端位于第二安裝部時，與水平面呈較小的角度(優選與水平面平行)，安裝于安裝架上的太陽能電池板所受風力減小，將太陽能支架整體的抗風能力以太陽能電池板位于水平狀態進行設計，能夠有效降低太陽能支架的材料選擇和制作成本，并且結構穩定、安全保險， 能夠滿足固定太陽能電池的需要。
圖1是本實用新型的太陽能電池支架的第一狀態的示意圖；圖2是圖1的局部放大示意圖；圖3是本實用新型的太陽能電池支架的第二狀態的示意圖；圖4是圖3的局部放大示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。下面參照附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細說明。本文中，相同附圖標記表示相同組成部分。在本文中，用語“上”、“下”、“豎直”、“水平”等方位術語分別為基于圖示上的方位的術語，其可能與實際安裝情況不相同，并不用于限制本實用新型的范圍。本文中，所述的第一狀態為太陽能電池支架正常使用的狀態，第二狀態為太陽能電池支架在強風下的狀態。如圖1-4所示，本實用新型優選實施例的太陽能電池支架包括用于放置太陽能電池的安裝架1、第一立柱2、第二立柱3 ；所述第一立柱2設有鉸接部21，所述安裝架1具有第一端11和第二端12，安裝架1的第一端11鉸接于所述第一立柱2的鉸接部21，安裝架1的第二端12為可繞第一端11旋轉的自由端；所述第二立柱3設有第一安裝部31和第二安裝部32，第一安裝部31設有定位組件4，當所述安裝架1的第二端12于第一狀態時通過所述定位組件4放置于所述第一安裝部31，所述第二安裝部32設有鎖緊裝置5，當所述安裝架1的第二端12于第二狀態時通過所述鎖緊裝置5固定于所述第二安裝部32。所述第二立柱3的第一安裝部31位于第二安裝部32的上方，并且在本實施例中， 所述第二立柱3的第二安裝部32與所述鉸接部21等高設置；安裝架1處于第一狀態(正常使用狀態)時，即當所述安裝架1的第二端12位于第一安裝部31時，與水平面呈一定的角度(便于接收太陽光的傾角)，以使安裝于安裝架1上的太陽能電池板能夠充分吸收太陽光線。安裝架1處于第二狀態(支架受強風)時，即當所述安裝架1的第二端12位于第二安裝部32時，與水平面平行，安裝于安裝架1上的太陽能電池板所受風力減小，太陽能支架承受的力也相應減小。優選地，所述第二立柱3的高度大于所述第一立柱2，有利于定位組件4、鎖緊裝置 5的設置、以及安裝架1的安裝，并能有效節約和利用材料。具體來說，所述安裝架1、第二立柱2、第三立柱3的結構可采用現有的太陽能電池支架的常見結構，優選地，所述第一立柱2和第二立柱3分別為兩根；安裝架1包括架體 10、以及設于架體10背面的第一橫梁13和第二橫梁14，所述第一橫梁13位于安裝架1的第一端11并分別與所述的兩根第一立柱2相鉸接，所述第二橫梁14位于安裝架1的第二端12，在第一狀態時，所述第二橫梁14位于所述的兩根第二立柱2的第一安裝部31，在第二狀態時，所述第二橫梁14位于所述的兩根第二立柱3的第二安裝部32 ；所述架體10的正面用于安裝太陽能電池，架體10安裝于第一橫梁13和第二橫梁14上，其橫向尺寸小于所述第一橫梁13和第二橫梁14的長度，以使第一橫梁13和第二橫梁14的兩端分別露出所述架體10，方便第一橫梁13、第二橫梁14與第一立柱2、第二立柱3的對應安裝。參閱圖1及圖2，所述定位組件4包括支撐片41、彈片42以及彈簧43 ；所述支撐片41的一端與第二立柱3相連接，在本實施例中，所述第二立柱3延伸設置有安裝塊33，所述支撐片41固定于所述安裝塊33上。所述支撐片41的另一端與彈片42相鉸接。所述彈簧43連接于支撐片41和彈片42之間；所述彈片42遠離支撐片41的一端為自由端，所述安裝架1的第二端12于第一狀態時(正常使用時)放置于所述彈片42上，在本實施例中，所述彈片42水平設置，所述安裝架1的第二橫梁14靠近所述彈片42的自由端放置。當所述安裝架1受強風時，所述安裝架1的第二端12受到向下的力，克服彈簧43向上的拉伸力， 使所述安裝架1的第二端12從所述彈片42的自由端離開所述彈片42，繞第一立柱2的鉸接部21向下旋轉到所述第二立柱2的第二安裝部32。參閱圖3及圖4，所述第二安裝部32設置的鎖緊裝置5包括壓接組件和卡接組件，所述壓接組件包括壓塊51、套筒52以及彈性件53，所述套筒52沿水平方向固定于所述第二立柱3上，所述壓塊51安裝于所述套筒52內并露出所述套筒52，在本實施例中，所述彈性件53連接于所述壓塊51和第二立柱3之間，可以理解的是，所述彈性件53也可以連接于所述壓塊51與套筒52之間。當壓塊51受壓時，壓塊51克服彈性件53的彈力進入所述套筒52內。所述卡接組件包括支桿54、卡塊55，所述支桿54沿豎直方向連接于所述第二立柱 3上，在本實施例中，所述第二立柱3延伸設置有定位塊34，所述支桿54沿豎直方向固定于所述定位塊34上。所述卡塊55鉸接于所述支桿54上，所述卡塊55被構造為在安裝架1 的第二端12位于第二安裝部32時，抵接于所述壓塊51的下方。在本實施例中，所述卡塊 55具有旋轉部551和與所述旋轉部551形成銳角的卡接部552(參閱圖4)，所述旋轉部551 朝向所述安裝架1的第二端12設置；所述支桿54與所述壓塊51之間形成有第一間隔，與套筒52之間形成有第二間隔；所述旋轉部551的長度小于所述第一間隔的長度，所述卡接部552的長度大于所述第一間隔的長度且小于所述第二間隔的長度。當所述安裝架1的第二端12從彈片42的自由端脫落，繞第一立柱2的鉸接部21向下旋轉觸碰到所述卡塊55 的旋轉部551時，推動所述旋轉部551繞所述支桿54旋轉，使得所述卡接部552朝向所述壓塊51旋轉，當所述卡接部552觸碰到壓塊51時，使壓塊51進入所述套筒52，當所述安裝架1的第二端12下落到所述定位塊34時，所述卡接部552旋轉到所述壓塊51的下方， 隨后所述壓塊51受彈性件53的回彈力回復原位，所述卡塊55的卡接部552抵接于所述壓塊51的下方，使得所述安裝架1的第二端12被限制于所述卡塊55與所述定位塊34之間。 在本實施例中，優選地，所述定位塊34上設有凹槽331，所述凹槽331與所述第二橫梁14相適配，使得整體結構更可靠，安裝架1的第二端12的定位更方便。本實用新型提供的太陽能電池支架通過在所述第二立柱設置第一安裝部和第二安裝部，所述第二安裝部與所述安裝架的第一端的安裝位置等高設置，所述第一安裝部位于第二安裝部的上方，當安裝架的第二端位于第一安裝部時，與水平面呈一定的角度(便于接收太陽光的傾角)，能夠使安裝于安裝架上的太陽能電池板充分吸收太陽光線；當安裝架的第二端位于第二安裝部時，與水平面平行，安裝于安裝架上的太陽能電池板所受風力減小，太陽能支架承受的力也相應減小。本領域的技術人員知道，風載(承受風力)的計算公式W=CwX q X A，其中q—設計風壓；A—受風面積；Cw—風力系數，順風時，Cw =0.65+0. 009 θ，逆風時，Cw= 0.71+0.016 θ ； θ為太陽能電池板與水平面的夾角；以本實施例中的太陽能電池支架為例，當太陽能電池支架位于第一狀態時，安裝架及其上安裝的太陽能電池板與水平面的夾角θ =45°，順風WCw= 1.06，逆風的Cw= 1.43。而當太陽能電池支架位于第二狀態時，安裝架及其上安裝的太陽能電池板與水平面的夾角θ = 0 °，順風的C w = 0. 65，逆風的C w = 0. 71 ；由此可知，順風時，太陽能電池支架位于第二狀態的風載為位于第一狀態的風載的約0. 61倍，逆風時，太陽能電池支架位于第二狀態的風載為位于第一狀態的風載的約0. 50倍，充分說明，太陽能電池板與水平面的夾角越小，其風載越小。通過本實施例的結構設計，太陽能電池支架在受到強風時，通過使安裝架與水平面平行可以降低強風對整個太陽能電池支架的作用力。因而，可將所述太陽能電池支架的設計強度相應降低，也就是說，將太陽能支架整體的抗風能力以太陽能電池板位于水平狀態進行設計，而不以正常使用時，即太陽能電池板與地面(即水平面)呈一定傾角時的最大風速進行設計，可以降低太陽能支架的材料和制作成本，粗略估算，可節約五分之一的支架成本，即鋼材成本；進一步地說，通過將太陽能電池支架的定位組件受力按照略高于當地常見風力進行設計，安裝架、立柱和鎖緊裝置以太陽能電池板水平狀態時重現期最大風速進行抗風設計，當實際風力超過定位組件的預定承受風力時，安裝架的第二端對定位組件的彈片施加向下的壓力后繞第一端向下旋轉，旋轉到第二安裝部的定位塊時停止向下轉動， 并由第二安裝部處設置的鎖緊裝置鎖死，此時，太陽能支架可抵抗較大風力，強風過后，可將支架重新置于第一安裝部，結構穩定、安全保險，能夠滿足固定太陽能電池的需要。值得一提的是，本實用新型的太陽能電池支架還可包括減震裝置，所述減震裝置在安裝架的第二端從第一安裝部下落到第二安裝部時，能夠起到緩沖、減震的作用，防止安裝架上的太陽能支架及其上安裝的太陽能電池的損壞，所述減震裝置可采用本領域技術人員常用的減震裝置，在此不做贅述。另外，可以理解的是，本實施例中，使所述第二安裝部與所述安裝架的第一端的安裝位置(即鉸接部)等高設置，當安裝架的第二端位于第二安裝部時，與水平面平行，是一種優選的方式。實際上，在本實用新型的其它實施例中，并不要求所述第二安裝部與所述鉸接部等高設置，只要使所述第一安裝部位于第二安裝部的上方，所述安裝架在第二狀態時的傾斜角度小于安裝架在第一狀態時的傾斜角度即可，這樣就能夠保證安裝架在第二狀態時所受風力小于在第一狀態時所受的風力。本實用新型優選實施例的太陽能電池支架具有以下特點太陽能電池支架的定位組件受力按照略高于當地常見風力進行設計，安裝架、立柱和鎖緊裝置以太陽能電池板水平狀態時重現期最大風速進行抗風設計，當安裝架上安裝的太陽能電池板受風強度超過定位組件的設計值時，安裝架的第二橫梁對彈片施加壓力后下滑，安裝架的第二端掉落至水平位置時，觸碰鎖緊裝置的彈片，彈片接觸壓塊并移動至壓塊的下方以實現鎖死，使得太陽能電池支架可以抵抗較大風速，并且能有效降低材料成本。本領域技術人員容易知道，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。本實用新型的保護范圍由權利要求書確定。
權利要求1.一種太陽能電池支架，其特征在于，包括第一立柱，所述第一立柱設有鉸接部；用于放置太陽能電池的安裝架，所述安裝架具有第一端和第二端，安裝架的第一端鉸接于所述第一立柱的鉸接部，安裝架的第二端為繞第一端旋轉的自由端；第二立柱，所述第二立柱設有第一安裝部和第二安裝部，所述第一安裝部位于第二安裝部的上方；第一安裝部處設有定位組件，所述安裝架的第二端于第一狀態時通過所述定位組件放置于所述第一安裝部；所述第二安裝部處設有鎖緊裝置，所述安裝架的第二端于第二狀態時通過所述鎖緊裝置固定于所述第二安裝部。
2.根據權利要求1所述的太陽能電池支架，其特征在于，所述第二立柱的高度大于所述第一立柱，所述第二安裝部與所述鉸接部等高設置。
3.根據權利要求1所述的太陽能電池支架，其特征在于，所述第一立柱和第二立柱分別為兩根；所述安裝架包括架體、以及設于架體背面的第一橫梁和第二橫梁，所述第一橫梁位于安裝架的第一端并分別與所述的兩根第一立柱相鉸接，所述第二橫梁位于安裝架的第一犧。
4.根據權利要求3所述的太陽能電池支架，其特征在于，所述定位組件包括支撐片、彈片以及彈簧；所述支撐片的一端與第二立柱相連接，另一端與彈片相鉸接；所述彈簧連接于支撐片和彈片之間；所述彈片遠離支撐片的一端為自由端，所述安裝架的第二端于第一狀態時放置于所述彈片上。
5.根據權利要求4所述的太陽能電池支架，其特征在于，所述彈片水平設置，所述安裝架的第二橫梁靠近所述彈片的自由端放置。
6.根據權利要求4所述的太陽能電池支架，其特征在于，所述第二立柱延伸設置有安裝塊，所述支撐片固定于所述安裝塊上。
7.根據權利要求3-6任意一項所述的太陽能電池支架，其特征在于，所述鎖緊裝置包括壓接組件和卡接組件，所述壓接組件包括壓塊、套筒以及彈簧，所述套筒沿水平方向固定于所述第二立柱上，所述壓塊安裝于所述套筒內并露出所述套筒，所述彈簧連接于所述壓塊與套筒或第二立柱之間；所述卡接組件包括支桿、卡塊，所述支桿沿豎直方向固定于所述第二立柱上，所述卡塊鉸接于所述支桿上，卡塊被構造為在安裝架的第二端置于第二安裝部時，抵接于所述壓塊的下方。
8.根據權利要求7所述的太陽能電池支架，其特征在于，所述支桿與所述壓塊之間形成第一間隔，與套筒之間形成第二間隔；所述卡塊具有旋轉部和與所述旋轉部形成銳角的卡接部，所述旋轉部朝向所述安裝架的第二端設置，旋轉部的長度小于所述第一間隔的長度，所述卡接部的長度大于所述第一間隔的長度且小于所述第二間隔的長度。
9.根據權利要求7所述的太陽能電池支架，其特征在于，所述第二立柱延伸設置有定位塊，所述支桿沿豎直方向固定于所述定位塊上。
10.根據權利要求9所述的太陽能電池支架，其特征在于，所述定位塊上設有凹槽，所述凹槽與所述第二橫梁相適配。
專利摘要本實用新型提供一種太陽能電池支架，包括第一立柱，所述第一立柱設有鉸接部；用于放置太陽能電池的安裝架，所述安裝架具有第一端和第二端，安裝架的第一端鉸接于所述第一立柱的鉸接部，安裝架的第二端為繞第一端旋轉的自由端；第二立柱，所述第二立柱設有第一安裝部和第二安裝部，所述第一安裝部位于第二安裝部的上方；第一安裝部處設有定位組件，所述安裝架的第二端于第一狀態時通過所述定位組件放置于所述第一安裝部；所述第二安裝部處設有鎖緊裝置，所述安裝架的第二端于第二狀態時通過所述鎖緊裝置固定于所述第二安裝部。本實用新型的太陽能電池支架既能夠降低原材料成本，又能夠抵抗強風。
文檔編號H01L31/042GK202042492SQ20112007955
公開日2011年11月16日 申請日期2011年3月24日 優先權日2011年3月24日
發明者劉觀, 司雷, 周曉軍, 李珍 申請人:比亞迪股份有限公司