阅读说明：本技术 一种可收放式树状光伏组件及其使用方法 (Retractable tree-shaped photovoltaic module and use method thereof ) 是由 仇俊 王勒言 薛鹏 吴耀楠 于 2019-11-05 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种可收放式树状光伏组件,包括支杆,支杆的两侧设置有光伏板单元,光伏板单元包括固定连接的光伏板和支架,支架与支杆转动连接；支架与支杆之间设置有锁定件,锁定件用于锁定光伏板的受光状态和收折状态；收折状态的光伏板沿铅垂方向设置且位于支杆的受光侧,并且支杆两侧的光伏板受光面相邻或相贴合。该可收放式树状光伏组件中展开状态的光伏板受光充足,而收折状态的两光伏板沿铅垂方向设置,与展开状态相比,冰雹与光伏板的碰撞几率降低；将该可收放式树状光伏组件用于风沙环境中,受光面相邻或者相贴合,光伏板的受光面几乎无沙土附着,设备维护工作量小。本发明还公开了一种可收放式树状光伏组件的使用方法。(The invention discloses a retractable tree-shaped photovoltaic module which comprises a supporting rod, wherein photovoltaic panel units are arranged on two sides of the supporting rod, each photovoltaic panel unit comprises a photovoltaic panel and a support, the photovoltaic panels and the supports are fixedly connected, and the supports are rotatably connected with the supporting rod; a locking piece is arranged between the support and the support rod and used for locking the light receiving state and the folding state of the photovoltaic panel; the folded photovoltaic panel is arranged along the vertical direction and is positioned on the light receiving side of the supporting rod, and the light receiving surfaces of the photovoltaic panels on the two sides of the supporting rod are adjacent or attached to each other. The photovoltaic panel in the unfolded state in the retractable tree-shaped photovoltaic module receives sufficient light, and the two photovoltaic panels in the folded state are arranged along the vertical direction, so that the collision probability of hailstones and the photovoltaic panels is reduced compared with that in the unfolded state; the retractable tree-shaped photovoltaic module is used in a wind and sand environment, the illuminated surfaces are adjacent or attached to each other, the illuminated surfaces of the photovoltaic panels are almost free of sand and soil adhesion, and the equipment maintenance workload is small. The invention also discloses a use method of the retractable tree-shaped photovoltaic module.)

一种可收放式树状光伏组件及其使用方法

技术领域

本发明涉及光伏组件技术领域，具体涉及一种可收放式树状光伏组件及其使用方法。

背景技术

光伏组件一般安装方式都是平铺式，平铺在地面、屋顶等地方，但这前提条件是要有开阔型好，面积大的区域，对地理环境要求较高。光伏组件的前防护玻璃通常采用的是低铁超白钢化玻璃，具有一定的抗打击能力，即能承受一般的冰雹打击。

我国光伏组件产品规范GB/T9535和国际规范IEC61215对光伏组件抗冰雹能力的要求是能抗击直径25mm的冰雹以23米/秒的速度的打击。但是速度更快或者直径更大的冰雹会导致玻璃隐裂、玻璃破碎和电池完全报废等严重后果。另外，在风沙较严重的地区，沙尘天气之后需要清扫光伏板，以确保光伏板的受光量，设备维护难度高。

发明内容

本发明的目的之一在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种可收放式树状光伏组件，通过光伏板收折，减少光伏板与冰雹的撞击几率，降低光伏组件的维护成本。

为了实现上述技术效果，本发明的技术方案为：一种可收放式树状光伏组件，其特征在于，包括支杆，所述支杆的两侧设置有光伏板单元，所述光伏板单元包括固定连接的光伏板和支架，所述支架与所述支杆转动连接；

所述支架与所述支杆之间设置有锁定件，所述锁定件用于锁定光伏板的受光状态和收折状态；

收折状态的所述光伏板沿铅垂方向设置且位于支杆的受光侧，所述支杆两侧的光伏板受光面相邻或相贴合。

优选的技术方案为，所述支杆上设置有悬臂，所述悬臂的自由端和所述支架上设置有相配合的转轴和轴套，所述转轴的轴向与所述支杆的轴向一致；所述锁定件设置于所述转轴和轴套之间。

优选的技术方案为，所述转轴外周设置有第一法兰盘，所述轴套外周设置有第二法兰盘，所述第一法兰盘和第二法兰盘上设置有若干个销孔或螺孔，所述锁定件为依次穿设于第一法兰盘和第二法兰盘的销钉或螺栓。

优选的技术方案为，所述转轴的表面周向间隔设置有两个第一限位块，所述轴套的外周设置有第二限位块，所述第二限位块位于两个所述第一限位块之间。

优选的技术方案为，还包括主杆和斜撑杆；所述主杆表面沿轴向依次设置有第一铰接座和第二铰接座，所述第一铰接座位于第二铰接座的上方；

所述第一铰接座与所述支杆的一端销接；所述斜撑杆的一端与所述第二铰接座销接，另一端与所述支杆的轴向中部或者另一端销接；

所述第一铰接座、第二铰接座、支杆和斜撑杆的销孔轴向均垂直于所述主杆的轴向。

优选的技术方案为，所述主杆表面还设置有第三铰接座，所述第二铰接座位于所述第一铰接座和第三铰接座之间，所述第三铰接座和第二铰接座均用于与斜撑杆的一端销接。

优选的技术方案为，所述光伏板的背面设置有檩条，所述檩条与所述支架固定连接。

本发明的目的之二在于提供一种可收放式树状光伏组件的使用方法，其特征在于，基于上述的可收放式树状光伏组件；包括以下光伏板受光状态至收折状态的切换步骤：

调节或者移除锁定件，向所述支杆的受光侧收折支杆两侧的光伏板单元，至两个光伏板均沿铅垂方向设置且光伏板受光面相邻或相贴合。

本发明的目的之三在于提供一种可收放式树状光伏组件的使用方法，其特征在于，基于上述的可收放式树状光伏组件；包括以下光伏板受光状态至收折状态的切换步骤：调节或者移除锁定件，向所述支杆的受光侧收折支杆两侧的光伏板单元，至两个光伏板均沿铅垂方向设置且光伏板受光面相邻或相贴合，调节或者安装锁定件；

还包括以下光伏板倾斜角的调节步骤：解除支杆与第二铰接座或第三铰接座的销接结构，将支杆在第二铰接座和第三铰接座之间切换，安装切换后的销接结构。

本发明的优点和有益效果在于：

该可收放式树状光伏组件以支杆作为支承件，光伏单元设置转动设置于支杆的两侧，通过支架与支杆之间的锁定件固定光伏板的受光展开状态和收折状态；

展开状态的光伏板受光充足，而收折状态的两光伏板沿铅垂方向设置，与展开状态相比，冰雹与光伏板的碰撞几率降低；

将该可收放式树状光伏组件用于风沙环境中，与一根支杆连接的两光伏板的受光面相邻或者相贴合，并且竖向受光面的表面光滑，大颗粒沙土进入两光伏板之间后因重力下落，因此光伏板的受光面几乎无沙土附着，设备维护工作量小；

进一步的，将支杆和光伏单元与主杆和斜撑杆装配，冰雹风沙等恶劣天气下使用时，将支杆与第三铰接座连接，使光伏单元呈伞状收合结构。与光伏板收折且支杆与第二铰接座的结构相比，光伏板的水平投影面积进一步减少，冰雹与光伏板的碰撞几率进一步降低；收合且收折的光伏板受风面积也进一步减少。

附图说明

图1是实施例1可收放式树状光伏组件受光状态的主视图；

图2是图1中A的局部放大图；

图3是实施例1的立体结构示意图；

图4是图3中B的局部放大图；

图5是实施例1中悬臂、支架与锁定件的结构示意图；

图6是实施例1可收放式树状光伏组件收折状态的主视图；

图7是实施例2可收放式树状光伏组件受光状态的立体结构示意图；

图8是实施例2可收放式树状光伏组件收折状态的主视图；

图中：1、支杆；2、光伏板单元；21、光伏板；22、支架；23、轴套；24、檩条；3、悬臂；4、第一法兰盘；5、第二法兰盘；6、销孔；7、限位凸环；8、第二限位块；9、主杆；91、第一铰接座；92、第二铰接座；93、第三铰接座；10、斜撑杆；11、螺栓。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

支杆

支杆作为光伏单元的基座，可直接固定连接在固定的支架上，或者进一步的，支杆与主杆和斜撑杆连接，支杆、主杆和斜撑杆组合成三角形的连杆结构，主杆周围设置有多个支杆，形成类似伞状的开合结构。

主杆外周的支杆数量根据光伏板的尺寸以及支杆的开合角度综合确定。光伏板受光面相邻或者相贴合取决于光伏板自身的厚度以及支架和支杆的尺寸。

光伏板单元

支杆两侧的光伏板单元中光伏板的形状可为不同形状的光伏板。基于相同形状的光伏板，位于支杆两侧的光伏板数量可以不等。优选的，支杆两侧的光伏板对称设置。收折状态下两对称的光伏板外缘齐平，光伏组件的边框间距小，风沙环境下进入两个收折光伏板之间的风沙量小。

光伏板的受光状态和收折状态

光伏板的受光状态是指光伏板朝向光源的状态，即光伏板中的电池板面向上。受光状态下，与同一支杆相连的两光伏板受光侧夹角等于、大于或者小于180°，优选等于或者大于180°。收折状态需要同时满足以下三个条件：光伏板沿铅垂方向设置、光伏板位于支杆的受光侧、支杆两侧的光伏板受光面相邻或相贴合。与同一支杆连接的两个光伏板受光面的间距越小，对光伏板的保护效果越好。

支架与支杆的转动连接以及锁定件

支架与支杆的转动连接包括已知的转动连接结构，不限于转轴和轴套。锁定件的作用在于固定支架和支杆的相对位置。具体的，转动结构的转轴上设置有齿轮或者蜗轮，锁定件包括相对应的齿轮离合器和蜗杆，同样可达到锁定支架和支杆的目的。

转轴和轴套

转轴和轴套的位置可互换，即转轴设置在悬臂上，轴套设置在支架上，或者轴套设置在悬臂上，转轴设置在支架上。转轴的轴向与支杆的轴向一致，以及支杆两侧的光伏单元对称设置，均有助于确保支杆与光伏单元的装配体中心位于支杆正上方。与收折状态的光伏板的中心偏离支杆相比，光伏组件的连接结构更趋稳定可靠，有助于延长其使用寿命。

第一限位块和第二限位块

两个第一限位块限定第二限位块的行程，具体的，第二限位块的行程的圆心角为80-100°。

第一铰接座、第二铰接座和第三铰接座

第一铰接座与支杆端部连接，斜撑杆、支杆与主杆形成三角连杆结构，斜撑杆的端部在两铰接座之间切换，以实现支杆的展开和收合。等效替换结构包括但不限于已知的伞骨架结构：主杆外设置有套环，套环与斜撑杆销接，套环沿主杆移动，带动支杆的展开和收合。

进一步的，为了优化冰雹撞击防护效果，还可局部增强光伏板的边框，或者在光伏板的顶部边框内和/或外设置缓冲层。

实施例1

如图1-6所示，实施例1可收放式树状光伏组件包括支杆1，支杆1的两侧设置有形状一致的光伏板单元2，光伏板单元2包括固定连接的光伏板21和支架22，支架22与支杆1转动连接；

支杆1上设置有L形悬臂3，悬臂3的自由端为转轴，转轴的自由端面通过螺栓11连接第一法兰盘4，支架22上设置有轴套23，转轴与轴套23转动配合，转轴的轴向与支杆1的轴向一致；轴套23外周设置有第二法兰盘5，第一法兰盘4和第二法兰盘5上等间隔若干个销孔6，锁定件为螺栓11螺母，螺栓11依次穿设与第一法兰盘4和第二法兰盘5的销孔中。

转轴的表面周向设置有圆心角为180°的限位凸环7，该限位凸环7等同于一体连接的两第一限位块，轴套23的外周设置有第二限位块8，圆弧形的第二限位块8与第二法兰盘5固定连接，第二限位块8对应的圆心角为90°，第二限位块8位于限位凸环7的缺口中，限制轴套23的转动角度为90°。

实施例1中还包括主杆9和斜撑杆10；主杆9表面沿轴向依次设置有第一铰接座91和第二铰接座92，主杆9铅垂方向设置，四个第一铰接座91等高设置，四个第二铰接座92同样等高设置，第一铰接座91一一对应的设置在第二铰接座92的正上方。

第一铰接座91与支杆1的一端销接；斜撑杆10的一端与第二铰接座92销接，另一端与支杆1的轴向中部销接；第一铰接座91、第二铰接座92、支杆1和斜撑杆10的销孔轴向均垂直于主杆9的轴向。

主杆9表面还设置有第三铰接座93，第二铰接座92位于第一铰接座91和第三铰接座93之间，第三铰接座93和第二铰接座92均用于与斜撑杆10的一端销接。

光伏板21的背面设置有檩条24，檩条24与支架22固定连接。

实施例2

如图7-8所示，实施例2基于实施例1，区别在于，主杆9上第一铰接座91、第二铰接座92和第三铰接座93的数量均为五个，其中一个支杆1两侧的光伏单元2对称设置，另四个支杆1一侧设置有一个光伏板21，另一侧设置有两个光伏板21。

实施例1和实施例2的正常展开状态下，支杆1与主杆9的第二铰接座92销接，第二限位块8与限位凸环7的一端横截面相顶，螺栓11穿设于第一法兰盘4和第二法兰盘5相对应的通孔中并与螺母连接，锁定光伏单元与支杆。

冰雹或者风沙前，移除螺栓11和螺母，向支杆1的受光侧收折支杆1两侧的光伏板单元2，直至第二限位块8与限位凸环7的另一端横截面相顶，两个光伏板21板平面呈铅垂方向且光伏板21受光面相贴合。

实施例1和实施例2还包括收合支杆的以下步骤：解除支杆1与第二铰接座92的销接结构，将支杆1销接至第三铰接座93上，收合支杆。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。