一种光伏电池组件定点单向串联滑动安装机具及方法

技术领域

本发明涉及一种光伏电池组件定点单向串联滑动安装机具及方法，属于光伏电池技术领域。

背景技术

近年来，光伏产业的不断发展推动了可再生能源的应用和能源产业的转型升级。光伏电站在各地以“水光互补”、“牧光互补”、“渔光互补”、“农光互补”等多种型式得到广泛开发和建设。然而，“沙戈荒”地区的地理条件限制了传统安装方法的应用，“沙戈荒”地区的土路多地面不够平整。传统光伏组件安装方法的安装过程需要多个环节，在场内运输和安装过程中存在震动、摇摆等不利因素，这些不利因素不可避免地会对光伏电池组件造成应力损伤，导致光伏组件的性能下降和寿命缩短。

因此，亟需提出一种便于光伏电池组件安装的滑动安装新技术，以解决现场安装工作量大、质量控制难度大、安装效率较低、电池组件隐裂等问题。本发明的机具及安装方法能够解决现有光伏组件安装面临的问题，为“沙戈荒”地区的光伏电池组件安装提供了一种高效且可靠的解决方案。

发明内容

本发明研发目的是为了解决现有的光伏组件安装存在现场安装工作量大、质量控制难度大、安装效率较低、电池组件隐裂的问题，在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。

本发明的技术方案：

方案一、一种光伏电池组件定点单向串联滑动安装机具，包括支架、滑轨、滑块、连接件、拉索、定滑轮和电驱动装置，支架顶部安装有滑轨，滑轨上方滑动设置有多个滑块，每相邻两个滑块之间通过连接件建立连接，滑块上安装有光伏电池组件，连接件与拉索一侧建立连接，拉索另一侧通过定滑轮和电驱动装置建立连接。

优选的：所述滑轨至少设置有两个，且在支架顶部相互平行设置。

优选的：所述电驱动装置包括电机、驱动支护架和轮轴，驱动支护架上转动安装有轮轴，轮轴与电机输出端建立连接，拉索缠绕安装于轮轴上。

优选的：所述滑轨上开设有多个定位孔，连接件通过螺栓固定安装于滑轨的定位孔上。

优选的：所述滑轨为檩条，槽钢制备的檩条与滑块滑动配合。

优选的：所述每相邻两个滑块之间还通过刚性杆建立连接。

优选的：所述拉索至少设置有两条。

优选的：所述驱动支护架底部设置有滚轮。

优选的：所述滑轨上设置有限位器。

方案二、一种光伏电池组件定点单向串联滑动安装方法，是依托于方案一所述的一种光伏电池组件定点单向串联滑动安装机具的安装方法，包括以下步骤：

步骤一、将支架、滑轨、滑块、连接件、拉索、定滑轮和电驱动装置在分别工厂预制成型，预先将支架上安装滑轨，确保滑轨平整且固定在支架上，以便后续光伏电池组件的滑动安装；

步骤二、滑轨上安装第一个滑块其中一侧安装有第一个连接件；

步骤三、在滑轨的一端安装电驱动装置，将拉索一端缠绕安装在电驱动装置的轮轴上，另一端通过定滑轮后，与第一个连接件相连；

步骤四、启动电驱动装置的电机，通过轮轴驱动拉索的收放，从而控制光伏电池组件的滑动速度和滑动方向；第一个滑块沿着滑轨向前滑动，并沿途进行定点单向串联滑动安装；

步骤五、所述定点单向串联滑动安装即将多个滑块依次放置在滑轨上，相邻滑块之间通过连接件建立连接，滑块顶部安装有光伏电池组件；

步骤六、待光伏电池组件到达安装位置，然后使用螺栓将连接件固定在滑轨的定位孔处，确保光伏电池组件的位置准确和稳定。

本发明具有以下有益效果：

1.本发明采用滑块式光伏组件和电驱动装置，实现滑块式光伏组件的定点单向串联的滑动安装，该方式避免了传统安装方法中因震动、摇摆等因素对光伏电池组件造成应力损伤的问题，大大提高了安装效率，适用于“沙戈荒”等地区复杂的地理环境；

2.本发明相比传统的手工安装方法，本发明可显著降低安装时间和人力资源投入；

3.本发明的定位孔、螺栓和连接件的配合设置，可以精确控制光伏电池组件的位置，从而保证安装质量；

4.本发明的光伏电池组件定点单向串联滑动安装方法具有高效、快速和适应性强等优势，在“沙戈荒”地区等大型风电光伏基地建设中发挥重要作用，推动光伏电池技术的广泛应用，为可再生能源产业的发展做出积极贡献。

附图说明

图1是一种光伏电池组件定点单向串联滑动安装机具的立体图；

图2是一种光伏电池组件定点单向串联滑动安装机具的俯视图；

图3是一种光伏电池组件定点单向串联滑动安装机具的主视图；

图4是本发明的螺栓与定位孔的配合示意图；

图5是图3的A处放大图；

图6是本发明的滑块的立体图；

图中1-支架，2-滑轨，3-滑块，4-连接件，5-拉索，6-定滑轮，7-电驱动装置，8-光伏电池组件，9-驱动支护架，10-轮轴，11-定位孔，12-螺栓，13-刚性杆，14-滑架，15-滚轴，16-滑轮，17-限位器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

本发明所提到的连接分为固定连接和可拆卸连接，所述固定连接即为不可拆卸连接包括但不限于折边连接、铆钉连接、粘结连接和焊接连接等常规固定连接方式，所述可拆卸连接包括但不限于螺纹连接、卡扣连接、销钉连接和铰链连接等常规拆卸方式，未明确限定具体连接方式时，默认为总能在现有连接方式中找到至少一种连接方式能够实现该功能，本领域技术人员可根据需要自行选择。例如：固定连接选择焊接连接，可拆卸连接选择铰链连接。

具体实施方式一：结合图1-图5说明本实施方式，本实施方式的一种光伏电池组件定点单向串联滑动安装机具，包括支架1、滑轨2、滑块3、连接件4、拉索5、定滑轮6和电驱动装置7，支架1顶部安装有滑轨2，滑轨2上方滑动设置有多个滑块3，每相邻两个滑块3之间通过连接件4建立连接，滑块3上安装有光伏电池组件8，连接件4与拉索5一侧建立连接，拉索5另一侧通过定滑轮6和电驱动装置7建立连接。所述每相邻两个滑块3之间还通过刚性杆13建立连接，防止定点单向串联安装过程中光伏电池组件8破碎。

所述滑轨2至少设置有两个，且在支架1顶部相互平行设置。

所述滑轨2为檩条，槽钢制备的檩条与滑块3滑动配合，用于支撑和引导滑块3的滑动，适用于“沙戈荒”地区光伏电池组件8的快速安装，同时减少人力资源消耗，相同尺寸的槽钢相对于方钢管更能节省材料，最大化材料的力学性能。

所述拉索5选择高强度聚酯纤维绳，其具有较轻的重量和良好的耐磨性，对紫外线具有很高的抵抗力，适合在“沙戈荒”地区等恶劣条件下使用。

所述滑轨2与滑块3之间增加润滑油，可进一步减少滑轨2与滑块3之间的摩擦，最大程度减少电驱动装置的能源消耗。

所述连接件4上设置有扣合结构，相邻两个连接件4通过扣合结构快速扣合连接，所述扣合结构可以为卡扣、套筒、连接柱等可以实现快速扣合的连接结构。

所述电驱动装置7包括电机、驱动支护架9和轮轴10，驱动支护架9用于将电驱动装置7固定在地面上，驱动支护架9上转动安装有轮轴10，轮轴10与电机输出端建立连接，电机的输出端可以带动轮轴10转动，从而实现拉索5的拉放，进一步实现拉索5带动滑块3在滑轨2上移动，拉索5缠绕安装于轮轴所述滑轨2上开设有多个定位孔11，连接件4通过螺栓12固定安装于滑轨2的定位孔11上，螺栓12用于固定相邻连接件4位置，从而完成光伏电池组件8的安装。所述驱动支护架9底部设置有滚轮，用于水平运输。设置控制器用于控制电机的启动、停止和转速，通过控制器控制电机而进一步实现控制光伏电池组件8的滑动速度和拉索5收进长度。

所述滑轨2上的两端设置有限位器17，限位器17为橡胶材质，具有一定的减震功能，用于限制滑块3在滑轨2上的滑动范围。滑块3和连接件4之间为固定连接，在工厂中一体化制作。

具体实施方式二：结合图1-图6说明本实施方式，本实施方式的一种光伏电池组件定点单向串联滑动安装机具，包括支架1、滑轨2、滑块3、连接件4、拉索5、定滑轮6和电驱动装置7，支架1顶部安装有滑轨2，滑轨2上方滑动设置有多个滑块3，每相邻两个滑块3之间通过连接件4建立连接，滑块3上安装有光伏电池组件8，连接件4与拉索5一侧建立连接，拉索5另一侧通过定滑轮6和电驱动装置7建立连接。所述每相邻两个滑块3之间还通过刚性杆13建立连接，所述定滑轮6通过转动支架转动安装于滑轨2一侧。

所述滑轨2至少设置有两个，且在支架1顶部相互平行设置，如图1所示，本实施方式举例的滑轨2数量为两个，分别在支架1的前后两侧布置。

所述支架包括立柱和横梁，多个立柱设置为平行的两排，前后两排立柱通过横梁固定连接，前后两排的立柱顶部分别安装有两条滑轨2。

滑轨2、立柱和横梁均为槽钢，槽钢材质为低合金钢，具有较高的强度和韧性，适用于高温、高压、低温等特殊环境，滑块3和连接件4也采用低合金钢材，统一材质便于工厂预制，该材质能更好地抵抗风沙的侵蚀，提高滑块式光伏组件的寿命。

所述滑轨2为檩条，槽钢制备的檩条与滑块3滑动配合，用于支撑和引导滑块3的滑动，所述檩条的开口朝向前侧或者后侧，如图4所示，本实施方式的檩条的开口方向朝向前侧。所述拉索5选择高强度聚酯纤维绳，其具有较轻的重量和良好的耐磨性，对紫外线具有很高的抵抗力，适合在“沙戈荒”地区等恶劣条件下使用。

所述滑块3包括滑架14、滚轴15和滑轮16，滑架14前侧从檩条的开口探入其内部，与其建立滑动连接，滑架14的后侧通过滑轮16与檩条后侧壁建立滑动连接，滑架14的中部通过滚轴15与檩条的顶部建立滑动连接，滑架14通过滚轴15和滑轮16与滑轨2建立滑动连接。

所述滑架14顶部为斜面，斜面上安装有光伏电池组件8，所述斜面的倾斜角度范围为10-40°，所述斜面与光伏电池组件8之间设置有防滑防磕垫。

所述连接件4上设置有扣合结构，相邻两个连接件4通过扣合结构快速扣合连接，所述扣合结构可以为卡扣、套筒、连接柱等可以实现快速扣合的连接结构，本实施方式如图5所示，提供一种套筒快速扣合结构，扣合后套筒中部的通孔还可用于安装螺栓12，从而实现光伏电池组件8的快速安装。

所述电驱动装置7包括电机、驱动支护架9和轮轴10，驱动支护架9用于将电驱动装置7固定在地面上，驱动支护架9上转动安装有轮轴10，轮轴10与电机输出端建立连接，电机的输出端可以带动轮轴10转动，从而实现拉索5的拉放，进一步实现拉索5带动滑块3在滑轨2上移动，拉索5缠绕安装于轮轴所述滑轨2上开设有多个定位孔11，连接件4通过螺栓12固定安装于滑轨2的定位孔11上，螺栓12用于固定相邻连接件4位置，从而完成光伏电池组件8的安装。所述驱动支护架9底部设置有滚轮，用于水平运输。通过控制器控制电机而进一步实现控制光伏电池组件8的滑动速度和拉索5收进长度。

所述拉索5至少设置有两条，本实施方式的拉索5设置有两条，相应地，定滑轮6也设置有两个，两条拉索5分别对应的设置于前后两个滑轨2上方，滑轨2一侧设置有定滑轮6，两条拉索5均通过相应地定滑轮6后，缠绕在轮轴10上。

所述滑轨2上的两端设置有限位器17，用于限制滑块3在滑轨2上的滑动范围。

滑块3、连接件4、光伏电池组件8和刚性杆13之间为固定连接，基于装配式理念设计，可在工厂中一体化制作。

具体实施方式三：结合图1-图6说明本实施方式，基于具体实施方式一或二所述的一种光伏电池组件定点单向串联滑动安装机具，本实施方式的一种光伏电池组件定点单向串联滑动安装方法，包括以下步骤：

步骤一、按照“沙戈荒”地区设计和安装要求，将支架1、滑轨2、滑块3、连接件4、拉索5、定滑轮6和电驱动装置7在分别工厂预制成型，预先将支架1上安装滑轨2，确保滑轨2平整且固定在支架1上，以便后续光伏电池组件8的滑动安装；

步骤二、滑轨2上安装第一个滑块3其中一侧安装有第一个连接件4；

步骤三、在滑轨2的一端安装电驱动装置7，将拉索5一端缠绕安装在电驱动装置7的轮轴10上，另一端通过定滑轮5后，与第一个连接件4相连；

步骤四、启动电驱动装置7的电机，通过轮轴10驱动拉索5的收放，从而控制光伏电池组件8的滑动速度和滑动方向；第一个滑块3沿着滑轨2向前滑动，并沿途进行定点单向串联滑动安装；

步骤五、所述定点单向串联滑动安装即将多个滑块3依次放置在滑轨2上，相邻滑块3之间通过连接件4建立连接，滑块3顶部安装有光伏电池组件8；

步骤六、待光伏电池组件8到达安装位置，然后使用螺栓12将连接件4固定在滑轨2的定位孔11处，确保光伏电池组件8的位置准确和稳定。

所述步骤五包括第i个连接件4的一端与滑块3相连，另一端设有扣合结构，用于与第i+1个连接件4扣合连接，并通过螺栓12将扣合后的连接件4固定在滑轨2的定位孔11处，实现光伏电池组件8的快速安装，有效减少人力资源投入，更适用于“沙戈荒”地区等恶劣条件下大规模光伏电池组件的快速安装，具有很高的实用价值。

本发明提供了一种光伏电池组件定点单向串联滑动安装机具及方法，具有高效、快速、可靠、适应性强等优势。采用滑块式光伏组件和电驱动装置，实现了光伏组件的定点单向串联的滑动安装，该方式避免了传统安装方法中因震动、摇摆等因素对光伏电池组件造成应力损伤的问题，大大提高了安装效率，适用于“沙戈荒”等地区复杂的地理环境。相比传统的手工安装方法，本发明可显著降低安装时间和人力资源投入。定位螺栓孔的设置和其他辅助部件的配合，可以精确控制光伏组件的位置，从而保证安装质量。该技术将在“沙戈荒”地区等大型风电光伏基地建设中发挥重要作用，采用此机具及安装方法有利于推动光伏电池技术的广泛应用，为可再生能源产业的发展做出积极贡献。

需要说明的是，在以上实施例中，只要不矛盾的技术方案都能够进行排列组合，本领域技术人员能够根据排列组合的数学知识穷尽所有可能，因此本发明不再对排列组合后的技术方案进行一一说明，但应该理解为排列组合后的技术方案已经被本发明所公开。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。