一种支撑结构、柔性光伏支架及其安装方法

技术领域

本发明涉及光伏技术领域，尤其涉及一种支撑结构、柔性光伏支架及其安装方法。

背景技术

柔性光伏支架的光伏组件的主要承重结构为钢绞索，钢绞索具有重量轻、跨度大、场地基础要求低、适用于复杂地形等特点。相比于固定支架，柔性光伏支架可以进行大跨度的布置，减少桩基的数量，对于环境的破坏性远低于固定支架。

目前的柔性光伏支架本质上是一种悬索结构，光伏组件安装于2根东西走向的承重索上，光伏组件朝南北向布置。由于山地复杂，目前用于山地区域的柔性光伏支架的跨度要求越来越大，稳定索应运而生，稳定索垂直于光伏组件承重索布置，目前连接稳定索与光伏组件承重索的支架是一种在平面上为三角架式的三角支架。该支架抗风能力较差，无法满足柔性光伏系统对于稳定性的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的连接稳定索与光伏组件承重索的支架抗风能力差，稳定性低，无法满足柔性光伏支架对于稳定性要求的问题，提供一种支撑结构、柔性光伏支架及其安装方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种支撑结构，包括夹具和至少两个三角架，所述夹具沿其长度方向设有第一条形通孔，所述第一条形通孔用于固定稳定索，所述三角架沿所述夹具的长度方向间隔布置，每个所述三角架包括首尾依次连接的第一连杆、第二连杆和安装板，所述第一连杆、所述第二连杆的一端分别与所述夹具铰接，所述第一连杆、所述第二连杆的另一端分别与所述安装板铰接，所述安装板包括第一平面，沿所述第一平面的长度方向间隔设置有若干个紧固件，所述紧固件用于将所述承重索固定于所述第一平面。

传统稳定索和承重索的支撑结构是将两条承重索与稳定索形成三点支撑的结构，即传统的支撑结构是类似三角形支架，但是三角形支架是与承重索的走向垂直的方式布置，即传统的三角形支架与稳定索和承重索为点接触。而本发明提供的支撑结构，在支撑承重索和稳定索时，是通过沿夹具长度方向设置的第一条形通孔夹紧稳定索的外表面，同时，在夹具长度方向间隔布置三角架的结构形式。这种布置形式有效的增大了夹具与稳定索的接触面积，将传统的三角架与稳定索的点接触改为第一条形通孔与稳定索的面接触，可以牢固约束住稳定索，防止夹具与稳定索产生滑移，确保了夹具与稳定索的连接稳固性，有效提升了本支撑结构的抗风振等扰动的能力。同时，本发明的支撑结构中，三角架的布置方式也与传统的布置方式不同，传统的三角架与承重索的走向方向垂直，即一个传统的三角架与两条平行设置的承重索仅有两点接触，而本发明的三角架的布置方式中，承重索固定于三脚架的第一平面，即三角架的安装板与一条承重索是形成面接触或线接触，接触面积更大，承重稳定性更好。本发明提供的支撑结构包括至少两个三角架，使得夹具与其连接的至少两个三角架形成一个虚拟的三角柱，克服了传统的支撑结构仅能在一个竖向平面上实现承重索与稳定索的连接，本支撑结构实现了在该三角柱空间上对承重索与稳定索的立体支撑，在这个三角柱空间内，夹具抱持稳定索，两个三角架支撑相互平行的两条承重索，实现了对承重索与稳定索的立体多点支撑。这种立体支撑方式，相比传统二维平面支撑，大大提高了整体支撑结构的整体刚度和稳定性，为大跨度的柔性光伏系统提供了一个结构可靠的支撑方案。

可选地，所述夹具包括相对设置的第一夹板和第二夹板，所述第一夹板和所述第二夹板通过弧形夹片连接，所述弧形夹片弯曲形成所述第一条形通孔，所述第一夹板和所述第二夹板相互靠近，带动所述弧形夹片的内表面包裹并夹紧所述稳定索的外表面。

采用这种结构设置，可以通过例如螺栓连接副穿过第一夹板和第二夹板，拧紧螺母，两块夹板靠近带动弧形夹片包裹并夹具稳定索，实现对稳定索的径向夹紧，该结构实现了夹具对稳定索的抱持，使得本支撑结构与稳定索连接的更为稳固。

可选地，所述第一夹板和所述第二夹板开设多个夹板通孔，所述三角架通过所述夹板通孔与所述夹具铰接。

本发明的支撑结构，通过在第一夹板和第二夹板开设多个夹板通孔，实现了三角架与夹板通孔连接的可选性，可以根据实际施工需求，例如山地起伏变化，选择不同的夹板通孔进行铰接，提高安装的灵活性；三角架与夹具铰接，三角架可以相对夹具进行一定角度的铰接旋转，可以调整到支撑结构较佳的工作状态。

可选地，所述安装板开设多个连杆通孔，所述第一连杆和所述第二连杆通过所述连杆通孔与所述安装板铰接。

本发明的支撑结构，通过选择不同的连杆通孔来连接第一、第二连杆，可以灵活改变三根连杆之间的相对角度。这种通孔的多位置可选设计，使三角架安装时可以根据实际情况，选择合适的连杆角度组合，以达到较佳支撑状态。多位置通孔的设计增加了三角架的安装调整灵活性，可以适应不同的使用环境要求。

可选地，所述安装板还包括第二平面，所述第一平面与所述第二平面形成夹角，所述连杆通孔开设于所述第二平面，所述第二平面通过所述连杆通孔与所述第一连杆和所述第二连杆铰接。

采用这种结构设置，通过第一平面与承重索固定连接，确保了三角架与承重索的连接稳定性，第二平面与第一、第二连杆铰接，更加方便调整连杆之间的角度，提高三角架的安装适应性。

可选地，所述三角架还包括连接装置，所述连接装置被构造为包括第一连接板和与所述第一连接板固定连接的第二连接板，所述第一连接板与所述第二连接板垂直，所述第一连杆和所述第二连杆靠近所述夹具的一端与所述第一连接板铰接，所述第二连接板通过所述夹板通孔与所述夹具铰接。

采用这种结构设置，由于承重索与稳定索垂直，这里设置第一连接板与第二连接板垂直，使得连接件更加适用于将三角架与夹具连接，确保二者连接稳定。第一连杆和第二连杆均与连接件铰接形成三角架的一个顶点，再通过连接件与夹具铰接，方便调整三角架与夹具间的角度以及第一连杆和第二连杆之间的角度。

可选地，所述第二连接板至少为两个，所述第一夹板和所述第二夹板能够插入相邻两个所述第二连接板之间，相邻两个所述第二连接板相互靠近，带动所述夹具夹紧所述稳定索。

采用这种结构设置，通过两个第二连接板将夹紧力传递给第一夹板和第二夹板，更加方便的实现夹具对稳定索的径向夹紧。

可选地，所述紧固件为U形连接件，所述U形连接件包括U形卡箍和固定块，所述固定块固定安装于所述安装板，所述承重索被锁紧于所述U形卡箍和所述固定块之间。

采用这种结构设置，承重索置于U形卡箍和固定块之间形成的空间内，固定块可以与U形卡箍螺栓连接，实现对承重索的夹紧固定。

一种柔性光伏支架，包括承重索和稳定索，还包括多个上述的一种支撑结构，所述稳定索置于所述第一条形通孔内，所述夹具夹紧所述稳定索，所述三角架通过所述紧固件固定所述承重索。

一种柔性光伏支架安装方法，用于安装上述的一种柔性光伏支架，包括如下步骤：

S1.将所述承重索通过所述紧固件与所述三角架固定连接；将所述三角架与所述夹具铰接；所述夹具夹紧所述稳定索，完成一个所述支撑结构的安装；

S2.重复S1完成其余所述支撑结构的安装。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明提供的支撑结构，在支撑承重索和稳定索时，是通过沿夹具长度方向设置的第一条形通孔夹紧稳定索的外表面，同时，在夹具长度方向间隔布置三角架的结构形式。这种布置形式有效的增大了夹具与稳定索的接触面积，将传统的三角架与稳定索的点接触改为第一条形通孔与稳定索的面接触，可以牢固约束住稳定索，防止夹具与稳定索产生滑移，确保了夹具与稳定索的连接稳固性，有效提升了本支撑结构的抗风振等扰动的能力。本发明的三角架的布置方式中，承重索固定于三脚架的第一平面，即三角架的安装板与一条承重索是形成面接触或线接触，接触面积更大，承重稳定性更好。本发明提供的支撑结构包括至少两个三角架，使得夹具与其连接的至少两个三角架形成一个虚拟的三角柱，克服了传统的支撑结构仅能在一个竖向平面上实现承重索与稳定索的连接，本支撑结构实现了在该三角柱空间上对承重索与稳定索的立体支撑，在这个三角柱空间内，夹具抱持稳定索，两个三角架支撑相互平行的两条承重索，实现了对承重索与稳定索的立体多点支撑。

2.本发明的支撑结构，通过在第一夹板和第二夹板开设多个夹板通孔，实现了三角架与夹板通孔连接的可选性，可以根据实际施工需求，例如山地起伏变化，选择不同的夹板通孔进行铰接，提高安装的灵活性；三角架与夹具铰接，三角架可以相对夹具进行一定角度的铰接旋转，可以调整到支撑结构较佳的工作状态。

3.本发明的支撑结构，可以通过选择不同的连杆通孔来连接第一、第二连杆，可以灵活改变三根连杆之间的相对角度。这种通孔的多位置可选设计，使三角架安装时可以根据实际情况，选择合适的连杆角度组合，以达到较佳支撑状态。多位置通孔的设计增加了三角架的安装调整灵活性，可以适应不同的使用环境要求。

附图说明

图1为实施例1的支撑结构示意图；

图2为夹具结构示意图；

图3为三角架结构示意图；

图4为安装板结构示意图；

图5为连接装置结构示意图；

图6为U形连接件结构示意图；

图7为三角架与稳定索夹角β示意图；

图8为第一连杆与第二连杆夹角α示意图；

图9为实施例2的柔性光伏支架结构示意图；

图10为图9中A部放大示意图；

图11为图9中B部放大示意图。

附图标记：1-夹具，11-第一夹板，12-第二夹板，13-弧形夹片，14-第一条形通孔，15-夹板通孔，2-三角架，21-第一连杆，22-第二连杆，23-安装板，231-第一平面，232-第二平面，24-连杆通孔，25-连接装置，251-第一连接板，252-第二连接板，26-U形连接件，261-U形卡箍，262-固定块，100-承重索，200-稳定索。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

如图1-8所示，一种支撑结构，包括夹具1和两个三角架2，夹具1沿其长度方向设有第一条形通孔14，稳定索200能够穿设于第一条形通孔14，第一条形通孔14用于包裹并固定稳定索200，夹具1的两端各安装一个三角架2，三角架2包括首尾依次连接的第一连杆21、第二连杆22和安装板23，第一连杆21、第二连杆22的一端分别与夹具1铰接，第一连杆21、第二连杆22的另一端分别与安装板23铰接，安装板23包括第一平面231，沿第一平面231的长度方向间隔设置有若干个紧固件，紧固件用于将承重索100固定于第一平面231，即三角架2的第一平面231能够沿承重索100走向支撑承重索100。本实施例中，紧固件为U形连接件26，可以预见的，紧固件的形式不限于此，即只要能够实现将承重索100固定于第一平面231即可。

具体的，如图2所示，夹具1包括相对设置的第一夹板11和第二夹板12，第一夹板11和第二夹板12通过弧形夹片13连接。本实施例中第一夹板11和第二夹板12与弧形夹片13一体成型，弧形夹片13在竖向的剖面为一带有缺口的环状，弧形夹片13弯曲形成第一条形通孔14，稳定索沿弧形夹片13的轴向穿过弧形夹片13，即稳定索200能够穿设于第一条形通孔14。

如图2所示，第一夹板11和第二夹板12的两端各开设三个夹板通孔15，第一夹板11上的夹板通孔15的数量、尺寸、位置与第二夹板12上的夹板通孔15相同，螺栓穿过夹板通孔15，将三角架2通过夹板通孔15与夹具1铰接。

通过拧紧螺栓，第一夹板11和第二夹板12相互靠近，带动弧形夹片13的内表面包裹并夹紧稳定索200的外表面，弧形夹片13实现了对稳定索200的抱持，使得本支撑结构与稳定索200连接的更为稳固。

如图7所示，本发明的支撑结构，通过在第一夹板11和第二夹板12开设多个夹板通孔15，实现了三角架2与夹板通孔15连接的可选性，即可以根据实际施工需求，例如山地起伏变化，选择不同的夹板通孔15进行铰接，即图7中β角度可变，提高安装的灵活性；三角架2与夹具1铰接，三角架2可以相对夹具1进行一定角度的铰接旋转，可以调整到本支撑结构较佳的工作状态。

如图3所示，安装板23开设多个连杆通孔24，第一连杆21和第二连杆22通过连杆通孔24与安装板23铰接。

本发明的支撑结构，通过选择不同的连杆通孔24来连接第一、第二连杆，可以灵活改变三根连杆之间的相对角度，即如图8所示，图中α角度可变。这种连杆通孔24的多位置可选设计，使三角架2安装时可以根据实际情况，选择合适的连杆角度组合，以达到较佳支撑状态。多位置通孔的设计增加了三角架2的安装调整灵活性，可以适应不同的使用环境要求。

具体的，如图4所示，安装板23包括第一平面231和第二平面232，第一平面231与第二平面232形成夹角，安装板23的两端各开设三个连杆通孔24，连杆通孔24开设于第二平面232，第二平面232通过连杆通孔24与第一连杆21和第二连杆22铰接。安装板23可以使用不等边角钢。其第一平面231通过U形连接件26与承重索100固定连接，如图6所示，U形连接件26包括U形卡箍261和固定块262，固定块262上开设两个通孔，对应的第一平面231上也开设两个通孔，U形卡箍261的两个自由端依次穿过固定块262上开设的两个通孔和对应的第一平面231上的两个通孔，承重索100穿过U形卡箍261与第一平面231围成的空间。通过在U形卡箍261的两个自由端上拧紧螺母，将U形连接件26固定安装于第一平面231上，此时承重索100被锁紧于U形卡箍261和固定块262之间，进一步的，固定块262还可以设置为具有内凹部，U形卡箍261的弯曲部与内凹部相对设置，随着螺母的上紧，承重索100被紧紧锁定在U形卡箍261的弯曲部与固定块262的内凹部之间。具体的，U形连接件26设置在第一平面231的两端，沿承重索100的走向，将承重索100与安装板23固定连接。

如图1、5所示，三角架2还包括连接装置25，连接装置25被构造为包括第一连接板251和与第一连接板251固定连接的第二连接板252，本实施例中，第二连接板252的数量为两个，且两个第二连接板252相对设置。第一连接板251与第二连接板252垂直。在第一连接板251上开设两个通孔，两个螺栓穿过通孔，将第一连杆21和第二连杆22靠近夹具1的一端与第一连接板251铰接。同样的，每个第二连接板252上均开设一个通孔，第一夹板11和第二夹板12能够同时插入相邻两个第二连接板252之间，并且夹板通孔15位于与第二连接板252上开设的通孔相对应的位置，螺栓穿过第二连接板252的通孔后，进入夹板通孔15，即螺栓穿过第二连接板252的通孔和夹板通孔15，将第二连接板252通过夹板通孔15与夹具1铰接。随着逐渐紧固螺母，相邻两个第二连接板252相互靠近，带动第一夹板11和第二夹板12相互靠近，带动弧形夹片13的内表面包裹并夹紧稳定索200的外表面。

传统稳定索200和承重索100的支撑结构是两条承重索100与稳定索200形成三点支撑的结构，即传统的支撑结构是类似三角形支架，但是该三角形支架是与承重索100的走向垂直的方式布置，即传统的三角形支架与稳定索和承重索均为点接触。

而本发明提供的支撑结构，在支撑光伏系统的承重索100和稳定索200时，是通过沿夹具1长度方向设置的第一条形通孔14夹紧稳定索200的外表面，同时，在夹具1长度方向间隔布置三角架2的结构形式。这种布置形式有效的增大了夹具1与稳定索200的接触面积，将传统三角架与稳定索200的点接触改为第一条形通孔14与稳定索200的面接触，可以牢固约束住稳定索200，防止夹具1与稳定索200产生滑移，确保了夹具1与稳定索200的连接稳固性，有效提升了本支撑结构的抗风振等扰动的能力。同时，本发明的支撑结构中，三角架2的布置方式也与传统的布置方式不同，传统三角架与承重索100的走向方向垂直，即一个传统三角架与两条平行设置的承重索100仅有两点接触，而本发明的三角架2的布置方式中，承重索100固定于三脚架2的第一平面231，即三角架2的安装板23与承重索100是形成面接触或线接触，接触面积更大，承重稳定性更好。

本发明提供的支撑结构包括至少两个三角架2，使得夹具1与其连接的至少两个三角架2形成一个虚拟的三角柱，克服了传统的支撑结构仅能在一个竖向平面上实现承重索100与稳定索200的连接，本支撑结构实现了在该三角柱空间上对承重索100与稳定索200的立体支撑，在这个三角柱空间内，夹具1抱持稳定索200，两个三角架2支撑相互平行的两条承重索100，实现了对承重索100与稳定索200的立体多点支撑。这种立体支撑方式，相比传统二维平面支撑，大大提高了整体支撑结构的整体刚度和稳定性，为大跨度的柔性光伏系统提供了一个结构可靠的支撑方案

实施例2

如图9-11所示，本发明还提供一种柔性光伏支架，包括多个实施例1提供的支撑结构，还包括多条相互平行的承重索100和与承重索100垂直的多条稳定索200，稳定索200置于第一条形通孔14内，夹具1夹紧稳定索200，三角架2通过紧固件固定承重索100。

实施例3

本发明还提供一种实施例2中的柔性光伏支架安装方法，包括如下步骤：

S1.将承重索100通过紧固件与三角架2固定连接；将三角架2与夹具1铰接；通过夹具1夹紧稳定索200，完成一个支撑结构的安装。

S2.重复S1完成其余支撑结构的安装。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作出的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。