阅读说明：本技术 用于太阳能板拼接的支撑结构以及太阳能板拼接方法 (Support structure for splicing solar panel and splicing method of solar panel ) 是由 陈婷 于 2019-09-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了用于太阳能板拼接的支撑结构,主要由支撑方盒和支撑套轴组件组成,支撑方盒顶面和底面设大螺孔,侧壁设圆孔,圆孔附近设限位钢球,限位钢球通过弹簧连接支撑方盒内壁,弹簧套接弹簧筒；支撑套轴组件的转轴两端设环形凹槽,限位钢球卡接环形凹槽；轴套筒外壁连接第一支撑杆及第一三角板,转轴连接第二支撑杆及第二三角板,第一支撑杆与第二支撑杆呈等距对称间隔分布；本发明还提供了相应的一种太阳能板拼接方法。本发明构造了一种灵活的支撑结构,支撑方盒作为固定安装节点,支撑套轴组件则作为太阳能板的角度调节结构,可适合不同地域地形的太阳能板组装；采用本支撑结构拼接的太阳能板整体结构,具有较佳的抗外力性能,安全性高。(The invention discloses a supporting structure for splicing a solar panel, which mainly comprises a supporting square box and a supporting sleeve component, wherein the top surface and the bottom surface of the supporting square box are provided with large screw holes, the side wall of the supporting square box is provided with a round hole, a limiting steel ball is arranged near the round hole, the limiting steel ball is connected with the inner wall of the supporting square box through a spring, and the spring is sleeved with a spring barrel; two ends of a rotating shaft of the support sleeve component are provided with annular grooves, and the limiting steel balls are clamped in the annular grooves; the outer wall of the shaft sleeve is connected with a first supporting rod and a first triangular plate, the rotating shaft is connected with a second supporting rod and a second triangular plate, and the first supporting rod and the second supporting rod are distributed at equal intervals; the invention also provides a corresponding solar panel splicing method. The invention constructs a flexible supporting structure, the supporting square box is used as a fixed mounting node, and the supporting sleeve component is used as an angle adjusting structure of the solar panel, so that the flexible supporting structure can be suitable for assembling the solar panels in different terrain areas; adopt the solar panel overall structure of this bearing structure concatenation, have the anti external force performance of preferred, the security is high.)

用于太阳能板拼接的支撑结构以及太阳能板拼接方法

技术领域

本发明涉及太阳能板组装技术领域，尤其涉及用于太阳能板拼接的支撑结构以及太阳能板拼接方法。

背景技术

当前单块封装好的太阳能板一般电压电流均较低，电压最高为12V或24V，电流一般为4A或8A，故而在实际应用或并网之前，为了提高逆变器的变电效率，一般对电池板进行拼接，拼接包括并联拼接和串联拼接。

现有技术中，多块太阳能板的安装均通过支架直接安装使用，使用过程中故障频发，使用寿命低；并且调整角度的方式是将整个支架结构进行调整，不适应于铺设在各种表面不平整的屋顶或地面；另外，一马平川的铺设方式，使光伏屋顶或屋檐外形较普通，会降低屋顶设计的美观程度。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的用于太阳能板拼接的支撑结构以及太阳能板拼接方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

用于太阳能板拼接的支撑结构，主要由支撑方盒和支撑套轴组件组成，支撑方盒的顶面和底面设有对应的大螺孔，多个大螺孔呈四角对称分布，支撑方盒的四个外侧壁中心位置开设有圆孔，圆孔附近环形分布有八个限位钢球，限位钢球连接有弹簧，弹簧外套接有弹簧筒，限位钢球的外径小于弹簧筒的内径；

其中两组弹簧筒及两个弹簧固定连接在支撑方盒的顶内壁上，其中两组弹簧筒及两个弹簧固定连接在支撑方盒的底内壁上，另外四组弹簧筒及两个弹簧固定连接在支撑方盒的对称两内侧壁上；弹簧筒的外壁与支撑方盒的侧壁之间有间隙，两对称的圆孔形成虚拟圆柱体，限位钢球的初始位置位于圆孔的圆柱范围内部，弹簧筒远离支撑方盒内壁的一端位于圆孔的圆柱范围外部；

支撑套轴组件包括转轴及套在转轴外的轴套筒，转轴的两端均伸出轴套筒外，转轴的两端部均开设有环形凹槽，环形凹槽的截面为半圆形，且限位钢球卡接在环形凹槽内，大螺孔中穿接大螺钉，大螺钉有限制转轴的作用，保证各个方向的转轴相互之间不接触，也保证限位钢球不过位，正好卡接在环形凹槽内；

轴套筒外壁垂直连接有第一支撑杆，第一支撑杆连接有第一三角板，第一三角板上开设有小螺孔，轴套筒外壁还等距开设有弧形条孔，弧形条孔活动卡接有第二支撑杆，第二支撑杆的一端垂直连接在转轴的轴壁上，第二支撑杆的另一端连接有第二三角板，第二三角板上也开设有小螺孔；

第一支撑杆与第二支撑杆沿轴套筒的长度方向呈等距对称间隔分布；

轴套筒外径>圆孔孔径>转轴外径。

优选地，第一三角板与第一支撑杆之间的夹角为55°-90°，第二支撑杆与的第二三角板之间的夹角也为55°-90°。

优选地，支撑方盒具体是铸铁件，轴套筒的端面位置固定衬有吸铁环。

优选地，转轴与轴套筒的接触面填充有润滑油。

优选地，第一三角板或第二三角板分别与一个太阳能板的底面螺钉连接。

本发明还提出相应的一种太阳能板拼接方法，采用前述的支撑结构，与太阳能板拼接，包括以下步骤：

1）根据待铺设太阳能板的地形空间结构，绘制地形图，确定太阳能板的尺寸和拼接图（包括倾斜角度和相邻边的间隙，类似地板、屋顶盖瓦的绘图方式），着重于标注带有折线或者凹凸面的区域，标注出支撑方盒的节点位置以及支撑套轴组件的组装方式（类似地暖的排线布局），再确定第一三角板或第二三角板的位置，选择合适的夹角范围的第一支撑杆和第二支撑杆，并在太阳能板的背面确定小螺孔的对应位置；

2）采用激光定位法，在太阳能板的背面板框上打出与小螺孔对应的螺槽，其深度范围为2-5cm，备用；

3）将支撑套轴组件按照既定方式依次安装到各支撑方盒内，再通过小螺孔及其对应的小螺钉，将第一三角板或第二三角板与太阳能板的背面板框紧密结合；

4）将标记好的地形图等比例放大，在安装现场标记出图中对应位置，采用电锤，通过大螺孔及其对应的大螺钉将支撑方盒固定在标记好的节点位置，并从太阳能板整体结构的内部依次向***安装支撑方盒，形成较灵活的太阳能板整体结构；

5）同时，安装人员也从内走到太阳能板整体结构的***，依次进行步骤3）和步骤4），从内到外依次进行拼接太阳能板，最终形成整体结构；利用水平仪测试各板的倾斜角度，手动调整，使各太阳能板的相邻边框抵在一起，最后进行高压冲水试验，验证整体结构是否会产生巨大变形或损坏，如不出现较大形变或支架损坏，则验证合格，即完成太阳能板的拼接过程。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明采用支撑方盒和支撑套轴组件连接，作为太阳能板拼接用的支撑结构，支撑方盒作为固定安装节点，用于将整个太阳能板拼接结构置于既定的安装位置，支撑套轴组件作为太阳能板的支撑线轴，在各太阳能板拼接之前，均可通过转轴在轴套筒内的旋转，调整第一支撑杆与第二支撑杆的夹角，再搭配第一支撑杆及第二支撑杆本身的倾斜度，即决定了相邻太阳能板之间的夹角；并根据太阳能板之间的间隙，调整第一三角板及第二三角板位于太阳能板的安装位置，因此本发明中的支撑结构可适合不同地域地形的太阳能板组装。

2.已拼接组装好的太阳能板整体结构中，由于转轴在轴套筒内活动套接，故相邻太阳能板之间的夹角有一定的灵活可变性，形成类似空间折线板结构，各板之间有一定的扭动可能，在经受暴雨、大雪或狂风气候，各板之间产生一定的扭动，能够将太阳能板正面所受外力泄去大半，便于整个拼接结构的抗外力性能，提高安全性。

附图说明

图1为本发明提出的用于太阳能板拼接的支撑结构的组装结构示意图；

图2为本发明提出的用于太阳能板拼接的支撑结构的支撑套轴组件的立体结构示意图；

图3为本发明提出的用于太阳能板拼接的支撑结构的支撑套轴组件的内部结构示意图；

图4为本发明提出的用于太阳能板拼接的支撑结构的支撑方盒内部结构的侧视图；

图5为本发明提出的用于太阳能板拼接的支撑结构的支撑方盒内部结构的俯视图；

图6为本发明提出的用于太阳能板拼接的支撑结构的角度调节原理简易图；

图7为本发明提出的用于太阳能板拼接的支撑结构的安装结构图一（波浪折线形）；

图8为本发明提出的用于太阳能板拼接的支撑结构的安装结构图二（空间折线形）；

图9为本发明提出的用于太阳能板拼接的支撑结构的安装结构图三（梯形）。

图中：支撑方盒1、大螺孔101、圆孔102、限位钢球103、弹簧104、弹簧筒105、支撑套轴组件2、转轴201、轴套筒202、环形凹槽203、第一支撑杆204、第一三角板205、小螺孔206、弧形条孔207、第二支撑杆208、第二三角板209、吸铁环210。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-6，用于太阳能板拼接的支撑结构，主要由支撑方盒1和支撑套轴组件2组成，支撑方盒1的顶面和底面设有对应的大螺孔101，多个大螺孔101呈四角对称分布，支撑方盒1的四个外侧壁中心位置开设有圆孔102，圆孔102附近环形分布有八个限位钢球103，限位钢球103连接有弹簧104，弹簧104外套接有弹簧筒105，限位钢球103的外径小于弹簧筒105的内径；其中两组弹簧筒105及两个弹簧固定连接在支撑方盒1的顶内壁上，其中两组弹簧筒105及两个弹簧固定连接在支撑方盒1的底内壁上，另外四组弹簧筒105及两个弹簧固定连接在支撑方盒1的对称两内侧壁上；弹簧筒105的外壁与支撑方盒1的侧壁之间有间隙，两对称的圆孔102形成虚拟圆柱体，限位钢球103的初始位置位于圆孔102的圆柱范围内部，弹簧筒105远离支撑方盒1内壁的一端位于圆孔102的圆柱范围外部；支撑套轴组件2包括转轴201及套在转轴201外的轴套筒202，转轴201的两端均伸出轴套筒202外，转轴201的两端部均开设有环形凹槽203，环形凹槽203的截面为半圆形，且限位钢球103卡接在环形凹槽203内；轴套筒202外壁垂直连接有第一支撑杆204，第一支撑杆204连接有第一三角板205，第一三角板205上开设有小螺孔206，轴套筒202外壁还等距开设有弧形条孔207，弧形条孔207活动卡接有第二支撑杆208，第二支撑杆208的一端垂直连接在转轴201的轴壁上，第二支撑杆208的另一端连接有第二三角板209，第二三角板209上也开设有小螺孔206；第一支撑杆204与第二支撑杆208沿轴套筒202的长度方向呈等距对称间隔分布；轴套筒202外径>圆孔102孔径>转轴201外径。

参照图1-6，第一三角板205与第一支撑杆204之间的夹角为55°-90°，第二支撑杆208与的第二三角板209之间的夹角也为55°-90°，可形成标准件，随着转轴201在轴套筒202内旋转，第一支撑杆204与第二支撑杆208的夹角，再搭配第一支撑杆204及第二支撑杆208本身的倾斜度，即决定了相邻太阳能板之间的夹角；并根据太阳能板之间的间隙，调整第一三角板205及第二三角板209位于太阳能板的安装位置，如图6所示，可适合不同地域地形的太阳能板组装。

参照图6，支撑方盒1具体是铸铁件，轴套筒202的端面位置固定衬有吸铁环210，提供一定的吸引力，在安装时能使轴套筒202固定在支撑方盒1上，可先调整第一三角板205的倾斜度，再转动转轴201即可调整第二三角板209的角度，在通过螺钉紧固太阳能板。

参照图1，转轴201与轴套筒202的接触面填充有润滑油。

参照图6，第一三角板205或第二三角板209分别与一个太阳能板的底面螺钉连接，采用在太阳能板的现场钻螺孔方法，根据地形的角度图纸限定太阳能板的尺寸及分布位置，确定第一三角板205或第二三角板209的固定位置，在太阳能板上钻小螺孔206；安装时先组装所有太阳能板，再依据稳定性及地形要求，通过大螺钉和大螺孔101固定各个支撑方盒1，即完成太阳能板的拼接组装。

本发明的太阳能板拼接方法，具体步骤如下：

1）根据待铺设太阳能板的地形空间结构，绘制地形图，确定太阳能板的尺寸和拼接图（包括倾斜角度和相邻边的间隙，类似地板、屋顶盖瓦的绘图方式），着重于标注带有折线或者凹凸面的区域，标注出支撑方盒1的节点位置以及支撑套轴组件2的组装方式，再确定第一三角板205或第二三角板209的位置，选择合适的夹角范围的第一支撑杆204和第二支撑杆208，并在太阳能板的背面确定小螺孔206的对应位置；

2）采用激光定位法，在太阳能板的背面板框上打出与小螺孔206对应的螺槽，其深度范围为2-5cm，备用；

3）将支撑套轴组件2按照既定方式依次安装到各支撑方盒1内，再通过小螺孔206及其对应的小螺钉，将第一三角板205或第二三角板209与太阳能板的背面板框紧密结合；

4）将标记好的地形图等比例放大，在安装现场标记出图中对应位置，采用电锤，通过大螺孔101及其对应的大螺钉将支撑方盒1固定在标记好的节点位置，并从太阳能板整体结构的内部依次向***安装支撑方盒1，形成较灵活的太阳能板整体结构；

5）同时，安装人员也从内走到太阳能板整体结构的***，利用水平仪测试各板的倾斜角度，手动调整，使各太阳能板的相邻边框抵在一起，最后进行高压冲水试验，验证整体结构是否会产生巨大变形或损坏，验证合格即完成太阳能板的拼接过程。

本发明的角度调整原理，如图6所示：旋转转轴201调整第二三角板209的倾斜角度，同时需要调整第二三角板209在太阳能板上的位置，以使相邻太阳能板的边相接触并抵住。

本发明的拼接安装示例一（波浪折线形），如图7所示：采用空间平行的几组支撑套轴组件2，每组支撑套轴组件2由多个平行的转轴201及轴套筒202通过支撑方盒1依次连接而成的直线形安装结构，依据地形（如瓦屋顶）的角度要求，设定各太阳能板背面的小螺孔位置，依次按照上述方法组装，得到波浪折线形的太阳能板拼接结构。

本发明的拼接安装示例二（空间折线形），如图8所示：采用空间平行的几组支撑套轴组件2，每组支撑套轴组件2由多个平行的转轴201及轴套筒202通过支撑方盒1依次连接而成的直线形安装结构，其中中间的两个支撑套轴组件2高度不同，从而形成一个凹形折线和一个凸形折线，且两个折线的边相连接，也为一个整体的空间折线形的太阳能板拼接结构。

本发明的拼接安装示例三（梯形），如图9所示：采用两组直角结构支撑套轴组件2搭配几个直线结构的支撑套轴组件2，形成一个平面门型的连杆结构，使两端的太阳能板对称倾斜，中部的太阳能板位于同一平面，从而形成梯形的太阳能板拼接结构。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。