自平衡光伏支架的制作方法

1.本发明涉及光伏发电设备技术领域，具体涉及一种自平衡光伏支架。


背景技术：

2.光伏发电将光能直接转变为电能，是一种清洁的发电方式。通常高海拔地区的光照资源丰富，有利于光伏电站开发，但是上述地区冬季普遍存在大范围高强度降雪，为光伏发电带来了不利影响，一方面，降雪过后积雪长时间覆盖在光伏组件表面，阻挡太阳光正常照射光伏组件，降低了组件发电效率；另一方面，大量的降雪堆积，可能导致光伏支架变形、光伏组件破裂等损耗，增加了光伏电站的运行维护成本。
3.现有技术中，光伏电站需配置清洗人员定期对光伏板表面进行清理，如果清理不及时，降雪在光伏板表面冻结，需要使用刮板将冰层刮除，费时耗力。


技术实现要素：

4.因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中光伏板表面积雪无法及时清理，降低光伏板发电效率，加重光伏支架负担的缺陷，从而提供一种自平衡光伏支架。
5.本发明提供的自平衡光伏支架，包括：
6.支架本体；
7.连接机构，设置有适于安装光伏板的安装部，所述连接机构与所述支架本体转动连接，所述连接机构适于在所述光伏板积雪时沿第一转动方向转动；
8.所述支架本体设置有第一止挡部，所述第一止挡部适于在所述连接机构与其抵接时限制所述连接机构继续沿所述第一转动方向转动；
9.所述连接机构在沿所述第一转动方向转动时，所述光伏板与水平面的夹角逐渐增大。
10.可选的，所述支架本体设置有第二止挡部，所述第二止挡部适于在所述连接机构与其抵接时限制所述连接机构继续背离所述第一转动方向转动。
11.可选的，所述支架本体的顶端开设有凹槽，所述凹槽的两侧延伸至所述支架本体的侧边，所述连接机构转动设置在所述凹槽内。
12.可选的，所述凹槽底部延伸至所述支架本体侧边的两处分别为第一槽界和第二槽界，所述第一止挡部为所述第一槽界或所述第二槽界，所述连接机构适于在所述光伏板积雪时沿所述第一转动方向转动，转动一定角度后与所述第一槽界或所述第二槽界抵接；
13.或所述第一止挡部为固定设置在所述凹槽内的第一挡柱，所述连接机构适于在所述光伏板积雪时沿所述第一转动方向转动，转动一定角度后与所述第一挡柱抵接。
14.可选的，所述连接机构与所述支架本体通过铰接轴转动连接，所述连接机构具有沿所述铰接轴的轴向滑动的平移状态及绕所述铰接轴的轴向旋转的旋转状态。
15.可选的，所述连接机构包括安装板和连接杆，所述安装板设置有所述安装部，所述连接杆与所述支架本体转动连接，所述连接杆的第一端与所述安装板连接。
16.可选的，所述连接机构设置有利于所述光伏板与所述连接机构整体平衡的配重块，所述配重块与所述连接杆的第二端连接。
17.可选的，所述连接机构安装有振动电机，所述自平衡光伏支架还包括控制模组，所述振动电机与所述控制模组通信连接，所述控制模组适于控制所述振动电机的启停。
18.可选的，所述凹槽内设置有自复位开关，所述自复位开关与所述控制模组通信连接，所述自复位开关适于在所述连接机构沿所述第一转动方向转动后，在所述连接机构的按压下闭合开关，将接触信号传递至所述控制模组。
19.可选的，所述控制模组包括计时模块，所述计时模块适于对所述连接机构与所述自复位开关的连续接触时长计时，所述控制模组适于在所述连续接触时长大于所述计时模块的预设时长时，启动所述振动电机。
20.本发明具有以下优点：
21.1.本发明提供的自平衡光伏支架，连接机构设置有能够安装光伏板的安装部，连接机构与支架本体转动连接，当光伏板上覆盖积雪时，连接机构的重心发生变化，连接机构相对支架本体沿第一方向转动，转动过程中，光伏板与水平面的夹角逐渐增大，利于使积雪脱离光伏板，支架本体设置有第一止挡部，当连接机构转动至与第一止挡部抵接时，第一止挡部能够限制连接机构继续沿第一方向转动，连接机构与第一止挡部抵接时的震动利于抖落光伏板上的积雪，同时，第一止挡部能够限制连接机构的转动角度，保证光伏板上的积雪抖落后能够顺利复位，整个工作过程不需要浪费人力物力，光伏板表面产生积雪后能够自动及时清理，降低对支架本体的负担，保证光伏板的发电效率。
22.2.本发明提供的自平衡光伏支架，支架本体设置有第二止挡部，第二止挡部能够使连接机构复位后停留在适于光伏板发电的角度。
23.3.本发明提供的自平衡光伏支架，支架本体的顶端开设有凹槽，凹槽的两侧延伸至支架本体的侧边，连接机构转动设置在凹槽内，支架本体能够对连接机构连接处提供保护，提高光伏支架的使用寿命，同时凹槽内可布置止挡部，并能够对止挡部提供保护。
24.4.本发明提供的自平衡光伏支架，凹槽底部延伸至支架本体侧边形成槽界，槽界可直接作为止挡部，通过设计槽界的位置，即可调整连接机构沿第一转动方向的最大转动角度，凹槽内不需要另设结构件作为止挡部，降低了光伏支架的加工和组装成本。
25.5.本发明提供的自平衡光伏支架，连接杆的一端与安装板连接，连接杆的另一端与配重块连接，通过调整配重块的重量即可更改光伏板的工作位置，使安装板上的光伏板在不同地区都具有合适的仰角。
26.6.本发明提供的自平衡光伏支架，连接机构安装有振动电机，自平衡光伏支架还包括控制模组，控制模组用于控制振动电机的启停，振动电机能够使连接结构相对支架本体活动，相比仅依靠连接机构在积雪作用下改变转动角度以抖搂积雪，启用振动电机具有更大的除雪强度，使用振动电机抖落积雪作为备用除雪手段，能够使自平衡光伏支架的除雪功能更系统，更实用。
27.7.本发明提供的自平衡光伏支架，凹槽内设置有自复位开关，自复位开关能够在连接机构沿第一转动方向转动后与连接机构抵接，在连接机构的按压下闭合开关，将接触信号传递至控制模组，控制模组通过接收接触信号能够准确判断连接机构上的光伏板处于积雪状态，利于后续通过振动电机为光伏板除雪。
28.8.本发明提供的自平衡光伏支架，当光伏板表面的积雪无法通过连接机构的转动抖落时，连接机构接触自复位开关后仍无法复位，造成与自复位开关长时间接触，控制模组的计时模块能够对连接机构与自复位开关的连续接触时长计时，控制模组适于在连续接触时长大于计时模块的预设时长时，启动振动电机，控制模组能够在连接机构与自复位开关连续接触达到一定时长后再启动振动电机，保证能够为光伏板除雪的前提下，减少了振动电机的启用频率，使除雪系统更加节能。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1为本发明实施例1自平衡光伏支架的结构示意图一；
31.图2为本发明实施例1自平衡光伏支架的结构示意图二；
32.图3为图1的自平衡光伏支架的支架本体的结构示意图；
33.图4为本发明实施例2自平衡光伏支架的结构示意图一；
34.图5为本发明实施例2自平衡光伏支架的结构示意图二；
35.图6为本发明实施例3自平衡光伏支架的结构示意图；
36.图7为图6中a处的放大示意图。
37.附图标记说明：
38.10、支架本体；11、凹槽；111、第一槽界；112、第二槽界；121、第一挡柱；122、第二挡柱；13、铰接轴；20、连接机构；21、安装板；22、连接杆；23、配重块；31、振动电机；32、自复位开关。
具体实施方式
39.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
41.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
42.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构
成冲突就可以相互结合。
43.实施例1
44.参考图1-图3，本发明实施例提供的自平衡光伏支架，包括：
45.支架本体10；
46.连接机构20，设置有适于安装光伏板的安装部，连接机构20与支架本体10转动连接，连接机构20适于在光伏板积雪时沿第一转动方向转动；
47.支架本体10设置有第一止挡部，第一止挡部适于在连接机构20与其抵接时限制连接机构20继续沿第一转动方向转动；
48.连接机构20在沿第一转动方向转动时，光伏板与水平面的夹角逐渐增大。
49.本实施例中，连接机构20设置有能够安装光伏板的安装部，连接机构20与支架本体10转动连接，当光伏板上覆盖积雪时，连接机构20的重心发生变化，连接机构20相对支架本体10沿第一方向转动，转动过程中，光伏板与水平面的夹角逐渐增大，利于使积雪脱离光伏板，支架本体10设置有第一止挡部，当连接机构20转动至与第一止挡部抵接时，第一止挡部能够限制连接机构20继续沿第一方向转动，连接机构20与第一止挡部抵接时的震动利于抖落光伏板上的积雪，同时，第一止挡部能够限制连接机构20的转动角度，保证光伏板上的积雪抖落后能够顺利复位，整个工作过程不需要浪费人力物力，光伏板表面产生积雪后能够自动及时清理，降低了对支架本体10的负担，保证了光伏板的发电效率。
50.作为一种优选的实施方式，支架本体10设置有第二止挡部，第二止挡部适于在连接机构20与其抵接时限制连接机构20继续背离第一转动方向转动。
51.本实施例中，支架本体10设置有第二止挡部，第二止挡部能够使连接机构20复位后停留在适于光伏板发电的角度。
52.本实施例中，视自平衡光伏支架的安装地区，通过合理设置第二止挡部的位置，能够保证光伏板具有较高的发电效率。
53.作为一种优选的实施方式，支架本体10的顶端开设有凹槽11，凹槽11的两侧延伸至支架本体10的侧边，连接机构20转动设置在凹槽11内。
54.本实施方式中，支架本体10的顶端开设有凹槽11，凹槽11的两侧延伸至支架本体10的侧边，连接机构20转动设置在凹槽11内，支架本体10能够对连接机构20连接处提供保护，提高光伏支架的使用寿命，同时凹槽11内可布置止挡部，并能够对止挡部提供保护。
55.本实施例中，对第一止挡部和第二止挡部的结构不作具体限定，能够固定在支架本体10上，限制连接机构20的转动角度即可，作为一种实施方式，参考图1和图3，凹槽11底部延伸至支架本体10侧边的两处分别为第一槽界111和第二槽界112，第一止挡部为第一槽界111或第二槽界112，连接机构20适于在光伏板积雪时沿第一转动方向转动，转动一定角度后与第一槽界111或第二槽界112抵接。
56.本实施方式中，凹槽11底部延伸至支架本体10侧边形成槽界，槽界可直接作为止挡部，通过设计槽界的位置，即可调整连接机构20沿第一转动方向的最大转动角度，凹槽11内不需要另设结构件作为止挡部，降低了光伏支架的加工和组装成本。
57.本实施方式中，第一槽界111与第二槽界112的其中一个可以作为第一止挡部，另外一个可作为第二槽界112，参考图1和图2，图1中第一槽界111作为第一止挡部，第二槽界112作为第二止挡部，安装在连接机构20上的光伏板积雪后朝向第一槽界111转动，积雪清
除后朝向第二槽界112转动。
58.本实施例中，对实现连接机构20与支架本体10可转动连接的结构不作具体限定，作为一种实施方式，连接机构20设置在支架本体10的凹槽11内，与支架本体10通过铰接轴13转动连接，进一步的，凹槽11的槽宽大于连接机构20铰接处的宽度，连接机构20具有沿铰接轴13的轴向滑动的平移状态及绕铰接轴13的轴向旋转的旋转状态。
59.本实施方式中，连接机构20不仅可以绕铰接轴13的轴向旋转，还能够沿铰接轴13的轴向滑动，使积雪更易抖落。
60.本实施例中，对连接机构20的结构不作具体限定，作为一种实施方式，连接机构20包括安装板21和连接杆22，安装板21设置有安装部，连接杆22与支架本体10转动连接，连接杆22的第一端与安装板21连接。
61.本实施方式中，连接机构20包括安装板21和连接杆22，安装板21设置有安装部，连接杆22的第一端与安装板21连接，连接杆22与支架本体10转动连接，实现连接机构20相对支架本体10转动。
62.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，连接机构20设置有利于光伏板与连接机构20整体平衡的配重块23，配重块23与连接杆22的第二端连接。
63.本实施方式中，连接杆22的一端与安装板21连接，连接杆22的另一端与配重块23连接，通过调整配重块23的重量即可更改光伏板的工作位置，使安装板21上的光伏板在不同地区都具有合适的仰角。
64.实施例2
65.本实施例提供的自平衡光伏支架，与上述实施例1的区别在于，参考图4和图5，第一止挡部为固定设置在凹槽11内的第一挡柱121，连接机构20适于在光伏板积雪时沿第一转动方向转动，转动一定角度后与第一挡柱121抵接。
66.本实施例中，支架本体10的凹槽11内固定设置有第一挡柱121，第一挡柱121能够在连接机构20沿第一转动方向转动一定角度后与连接机构20抵接，以限制连接机构20的转动角度，第一挡柱121易于设置，且限位效果稳定可靠。
67.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，参考图4和图5，支架本体10的凹槽11内还固定设置有第二挡柱122，第二挡柱122能够使连接机构20复位后停留在适于光伏板发电的角度。
68.实施例3
69.本实施例提供的自平衡光伏支架，与上述实施例1的区别在于，参考图6，连接机构20安装有振动电机31，自平衡光伏支架还包括控制模组，振动电机31与控制模组通信连接，控制模组适于控制振动电机31的启停。
70.本实施例中，连接机构20安装有振动电机31，自平衡光伏支架还包括控制模组，控制模组用于控制振动电机31的启停，振动电机31能够使连接机构20相对支架本体10活动，相比仅依靠连接机构20在积雪作用下改变转动角度以抖搂积雪，启用振动电机31具有更大的除雪强度，使用振动电机31抖落积雪作为备用除雪手段，能够使自平衡光伏支架的除雪功能更系统，更实用。
71.本实施例中，对振动电机31的设置数量与设置位置不作具体限定，保证振动电机31停用时光伏板能够正常复位即可，振动电机31启用时应使连接机构20能够相对支架本体
10转动。
72.本实施例中，对振动电机31的启用条件不作具体限定，作为一种实施方式，可通过控制模组定期为振动电机31通电；作为另一种实施方式，参考图6和图7，凹槽11内设置有自复位开关32，自复位开关32与控制模组通信连接，自复位开关32适于在连接机构20沿第一转动方向转动后，在连接机构20的按压下闭合开关，将接触信号传递至控制模组，具体的，自复位开关32设置在第一槽界111处，作为第一止挡部以限制连接机构20的转动角度。
73.本实施方式中，凹槽11内设置有自复位开关32，自复位开关32能够在连接机构20沿第一转动方向转动后与连接机构20抵接，在连接机构20的按压下闭合开关，将接触信号传递至控制模组，控制模组通过接收接触信号能够准确判断连接机构20上的光伏板处于积雪状态，利于后续通过振动电机31为光伏板除雪。
74.本实施方式中，对控制模组接收到接触信号后启动振动电机31的方法不作具体限定，作为一种实施方式，控制模组接收到接触信号后直接为振动电机31通电，使振动电机31工作；作为另一种实施方式，控制模组包括计时模块，计时模块适于对连接机构20与自复位开关32的连续接触时长计时，控制模组适于在连续接触时长大于计时模块的预设时长时，启动振动电机31。
75.本实施方式中，当光伏板表面的积雪无法通过连接机构20的转动抖落时，连接机构20接触自复位开关32后仍无法复位，造成与自复位开关32长时间接触，控制模组的计时模块能够对连接机构20与自复位开关32的连续接触时长计时，控制模组适于在连续接触时长大于计时模块的预设时长时，启动振动电机31，控制模组能够在连接机构20与自复位开关32连续接触达到一定时长后再启动振动电机31，保证能够为光伏板除雪的前提下，减少了振动电机31的启用频率，使除雪系统更加节能。
76.本实施方式中，对计时模块预设时长的设置时长不作具体限定，作为一种实施方式，预设时长为5s-15s，具体可以是10s。
77.基于上述具体实施方式，本实施例自平衡光伏支架的工作原理/工作过程为：
78.连接机构20的连接杆22转动设置在支架本体10的凹槽11内，凹槽11底部延伸至支架本体10侧边的两处分别为第一槽界111和第二槽界112，第一槽界111处设置有自复位开关32作为第一止挡部，自复位开关32与控制模组通信连接，控制模组与连接机构20的安装板21背部的振动电机31通信连接，连接机构20的安装板21适于安装光伏板，当光伏板上落有积雪时，连接机构20的重心发生变化，连接机构20相对支架本体10转动，转动过程中光伏板与水平面的夹角逐渐增大，直至连接机构20与自复位开关32抵接，该过程中若光伏板成功将积雪抖落，连接机构20重心发生变化，返回至工作位置，若光伏板未能将积雪抖落，光伏板与自复位开关32持续接触，自复位开关32将接触信号传递至控制模组，控制模组的计时模块对连接机构20与自复位开关32的连续接触时长计时，当连续接触时长大于计时模块的预设时长时，控制模组启动振动电机31，为光伏板除雪，最终令连接机构20返回至工作位置。
79.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

技术特征：
1.一种自平衡光伏支架，其特征在于，包括：支架本体(10)；连接机构(20)，设置有适于安装光伏板的安装部，所述连接机构(20)与所述支架本体(10)转动连接，所述连接机构(20)适于在所述光伏板积雪时沿第一转动方向转动；所述支架本体(10)设置有第一止挡部，所述第一止挡部适于在所述连接机构(20)与其抵接时限制所述连接机构(20)继续沿所述第一转动方向转动；所述连接机构(20)在沿所述第一转动方向转动时，所述光伏板与水平面的夹角逐渐增大。2.根据权利要求1所述的自平衡光伏支架，其特征在于，所述支架本体(10)设置有第二止挡部，所述第二止挡部适于在所述连接机构(20)与其抵接时限制所述连接机构(20)继续背离所述第一转动方向转动。3.根据权利要求1所述的自平衡光伏支架，其特征在于，所述支架本体(10)的顶端开设有凹槽(11)，所述凹槽(11)的两侧延伸至所述支架本体(10)的侧边，所述连接机构(20)转动设置在所述凹槽(11)内。4.根据权利要求3所述的自平衡光伏支架，其特征在于，所述凹槽(11)底部延伸至所述支架本体(10)侧边的两处分别为第一槽界(111)和第二槽界(112)，所述第一止挡部为所述第一槽界(111)或所述第二槽界(112)，所述连接机构(20)适于在所述光伏板积雪时沿所述第一转动方向转动，转动一定角度后与所述第一槽界(111)或所述第二槽界(112)抵接；或所述第一止挡部为固定设置在所述凹槽(11)内的第一挡柱(121)，所述连接机构(20)适于在所述光伏板积雪时沿所述第一转动方向转动，转动一定角度后与所述第一挡柱(121)抵接。5.根据权利要求3所述的自平衡光伏支架，其特征在于，所述连接机构(20)与所述支架本体(10)通过铰接轴(13)转动连接，所述连接机构(20)具有沿所述铰接轴(13)的轴向滑动的平移状态及绕所述铰接轴(13)的轴向旋转的旋转状态。6.根据权利要求3所述的自平衡光伏支架，其特征在于，所述连接机构(20)包括安装板(21)和连接杆(22)，所述安装板(21)设置有所述安装部，所述连接杆(22)与所述支架本体(10)转动连接，所述连接杆(22)的第一端与所述安装板(21)连接。7.根据权利要求6所述的自平衡光伏支架，其特征在于，所述连接机构(20)设置有利于所述光伏板与所述连接机构(20)整体平衡的配重块(23)，所述配重块(23)与所述连接杆(22)的第二端连接。8.根据权利要求3-7中任一项所述的自平衡光伏支架，其特征在于，所述连接机构(20)安装有振动电机(31)，所述自平衡光伏支架还包括控制模组，所述振动电机(31)与所述控制模组通信连接，所述控制模组适于控制所述振动电机(31)的启停。9.根据权利要求8所述的自平衡光伏支架，其特征在于，所述凹槽(11)内设置有自复位开关(32)，所述自复位开关(32)与所述控制模组通信连接，所述自复位开关(32)适于在所述连接机构(20)沿所述第一转动方向转动后，在所述连接机构(20)的按压下闭合开关，将接触信号传递至所述控制模组。10.根据权利要求9所述的自平衡光伏支架，其特征在于，所述控制模组包括计时模块，所述计时模块适于对所述连接机构(20)与所述自复位开关(32)的连续接触时长计时，所述
控制模组适于在所述连续接触时长大于所述计时模块的预设时长时，启动所述振动电机(31)。

技术总结
本发明涉及光伏发电设备技术领域，具体涉及一种自平衡光伏支架。本发明提供的自平衡光伏支架，包括：支架本体；连接机构，设置有适于安装光伏板的安装部，所述连接机构与所述支架本体转动连接，所述连接机构适于在所述光伏板积雪时沿第一转动方向转动；所述支架本体设置有第一止挡部，所述第一止挡部适于在所述连接机构与其抵接时限制所述连接机构继续沿所述第一转动方向转动；所述连接机构在沿所述第一转动方向转动时，所述光伏板与水平面的夹角逐渐增大。本发明提供的自平衡光伏支架，整个工作过程不需要浪费人力物力，光伏板表面产生积雪后能够自动及时清理，降低对支架本体的负担，保证光伏板的发电效率。保证光伏板的发电效率。保证光伏板的发电效率。


技术研发人员：王红伟 龚建华 邹春宝 王皓 刘艺杰 冯源 魏进惯
受保护的技术使用者：中国长江三峡集团有限公司
技术研发日：2023.03.31
技术公布日：2023/8/5