模拟阵列式光伏组件抗风负载能力的试验装置[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 207779835 U(45)授权公告日 2018.08.28

(21)申请号 201820025851.5(22)申请日 2018.01.08

(73)专利权人 江苏中信博新能源科技股份有限

公司

地址 215331 江苏省苏州市昆山市陆家镇

白杨路6号5号楼(72)发明人 蔡浩　刘一兴　候书源　

(74)专利代理机构 上海硕力知识产权代理事务

所(普通合伙) 31251

代理人 郭桂峰(51)Int.Cl.

G01N 3/34(2006.01)

权利要求书2页 说明书6页 附图1页

CN 207779835 U(54)实用新型名称

模拟阵列式光伏组件抗风负载能力的试验装置

(57)摘要

本实用新型公开了一种模拟阵列式光伏组件抗风负载能力的试验装置，包括：承重支架、侧置支架、升降机构、至少两组沿着第一方向设置的施力机构，每组施力机构包括：定滑轮，定滑轮沿着第二方向均布在承重支架的上部；侧滑轮、固定吸盘组，固定吸盘组沿着第二方向均布在同一个光伏组件上；计量件，计量件放置在升降机构上且被升降机构带动在竖直方向上上升或者下降；钢丝绳，钢丝绳的第一端与固定吸盘组连接，钢丝绳的第二端依次绕过相应的定滑轮和侧滑轮与相应的计量件连接；第一方向为承重支架的长度方向，第二方向为承重支架的宽度方向。本实用新型能够一次对多个光伏组件同时进行测试，测试操作简单且节约时间和人力成本。

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1.一种模拟阵列式光伏组件抗风负载能力的试验装置，其特征在于，包括：承重支架和侧置支架；升降机构，所述升降机构设置在所述侧置支架上；至少两组沿着第一方向设置的施力机构，每组所述施力机构包括：至少一个定滑轮，所述定滑轮沿着第二方向均布在所述承重支架的上部；至少一个设置在所述侧置支架的上部的侧滑轮；至少一组固定吸盘组，所述固定吸盘组沿着所述第二方向均布在同一个光伏组件上，所述光伏组件平行于地面固设在所述承重支架上；

至少一个计量件，所述计量件放置在所述升降机构上且被所述升降机构带动在竖直方向上上升或者下降；

至少一根钢丝绳，所述钢丝绳的第一端与所述固定吸盘组连接，所述钢丝绳的第二端依次绕过相应的所述定滑轮和侧滑轮与相应的所述计量件连接；

所述第一方向为所述承重支架的长度方向，所述第二方向为所述承重支架的宽度方向。

2.根据权利要求1所述的模拟阵列式光伏组件抗风负载能力的试验装置，其特征在于：

每组所述固定吸盘组包括至少两个沿着所述第一方向均布在同一个光伏组件上的固定吸盘。

3.根据权利要求1所述的模拟阵列式光伏组件抗风负载能力的试验装置，其特征在于：

每组所述施力机构中，所述固定吸盘组的个数≥所述侧滑轮和计量件的个数，且所述固定吸盘组的个数与所述定滑轮的个数相等。

4.根据权利要求1所述的模拟阵列式光伏组件抗风负载能力的试验装置，其特征在于：

所述承重支架上设有至少两个支撑立柱，所述支撑立柱沿着所述第一方向设置，且所述支撑立柱的上端与相应的所述光伏组件固定连接。

5.根据权利要求1所述的模拟阵列式光伏组件抗风负载能力的试验装置，其特征在于：

所述承重支架的上方沿着所述第一方向上设有至少两个横梁，所述横梁的轴线与所述第二方向平行；

每组所述施力机构的定滑轮均沿着相应的所述横梁的轴线方向均布在所述横梁上。6.根据权利要求1所述的模拟阵列式光伏组件抗风负载能力的试验装置，其特征在于，还包括：计数器和接近开关，所述计数器与所述接近开关连接，所述接近开关设置在所述侧置支架的第一高度上；

所述升降机构上设有触发件，所述触发件被所述升降机构带动在竖直方向上上升或者下降；

所述第一高度为所述触发件在所述升降机构的带动下达到的最高高度。7.根据权利要求6所述的模拟阵列式光伏组件抗风负载能力的试验装置，

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其特征在于，还包括：水平尺，每个所述光伏组件上均设有所述水平尺。

8.根据权利要求1～7中任意一项所述的模拟阵列式光伏组件抗风负载能力的试验装置，其特征在于：

所述计量件为砝码；或

所述计量件为由不锈钢或者重金属制成的额定负载压块；或

所述计量件包括一端开口的计量槽和放置在计量槽内的砝码，所述计量槽的开口端与所述钢丝绳连接。

9.根据权利要求1～7中任意一项所述的模拟阵列式光伏组件抗风负载能力的试验装置，其特征在于：

所述升降机构包括：升降台；升降臂，所述升降臂包括两组升举杆组，每组升举杆组包括两根中心相互铰接的升举杆，分别为第一升举杆和第二升举杆，所述第一升举杆的第一端通过第一导轨与所述升降台滑动连接，所述第一升举杆的第二端通过第二导轨与所述侧置支架滑动连接，所述第二升举杆的第一端通过第一导轨与所述升降台滑动连接，所述第二升举杆的第二端通过第二导轨与所述侧置支架滑动连接；

两组所述升举杆组的各自的第二升举杆的同一高度位置通过一根连接杆相连；液压缸，所述液压缸的推杆的自由端和所述连接杆转动连接，推动所述连接杆带着所述升降台沿着竖直方向上做往返运动；

液压泵和电控箱，所述电控箱与所述液压泵连接，所述液压泵与所述液压缸连接。

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模拟阵列式光伏组件抗风负载能力的试验装置

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技术领域

[0001]本实用新型涉及抗风负载受力的试验装置结构设计技术领域，尤其涉及一种模拟阵列式光伏组件抗风负载能力的试验装置。

背景技术

[0002]随着对清洁能源的利用越来越广泛，太阳能发电被应用在生活中的各个场合，对光伏组件利用太阳能发电的研究也日益深入。[0003]现有技术中，通常将光伏组件排成阵列形式对太阳能进行利用，光伏组件的抗风负载能力是光伏系统的关键部分，若其抗风负载能力不足以抵抗具有较高等级强风时，强风会导致光伏组件产生变形，从而影响其发电效率，当产生较大形变时甚至可能造成光伏组件内的线路断裂，导致光伏组件无法继续使用，因此，光伏组件的抗风负载能力的试验非常重要。

[0004]现有的光伏组件的抗风负载能力试验一般是采用单块的光伏组件通过人力搬运施加沙袋等重物的方式验证其载荷能力，这种测试方法的操作繁琐，沙袋需要人工搬运，导致耗时耗力，而且一次只能测试一块光伏组件，若需要测试阵列式光伏组件或者同时测量多个光伏组件时，需要对多个光伏组件进行依次测试，更加耗费时间和人力。发明内容

[0005]本实用新型的目的是提供一种模拟阵列式光伏组件抗风负载能力的试验装置，测试操作简单，且能够一次对多个光伏组件同时进行测试，节约时间和人力成本。[0006]本实用新型提供的技术方案如下：

[0007]一种模拟阵列式光伏组件抗风负载能力的试验装置，包括：承重支架和侧置支架；升降机构，所述升降机构设置在所述侧置支架上；至少两组沿着第一方向设置的施力机构，每组所述施力机构包括：至少一个定滑轮，所述定滑轮沿着第二方向均布在所述承重支架的上部；至少一个设置在所述侧置支架的上部的侧滑轮；至少一组固定吸盘组，所述固定吸盘组沿着所述第二方向均布在同一个光伏组件上，所述光伏组件平行于地面固设在所述承重支架上；至少一个计量件，所述计量件放置在所述升降机构上且被所述升降机构带动在竖直方向上上升或者下降；至少一根钢丝绳，所述钢丝绳的第一端与所述固定吸盘组连接，所述钢丝绳的第二端依次绕过相应的所述定滑轮和侧滑轮与相应的所述计量件连接；所述第一方向为所述承重支架的长度方向，所述第二方向为所述承重支架的宽度方向。

[0008]上述结构中设计了一种用于同时测试多个光伏组件的抗风负载能力的测试装置，通过设置至少两组施力机构，每组施力机构在测试时对应测试一个光伏组件，通过将施力机构的固定吸盘通过结构胶等工业用胶粘贴在光伏组件的上，从而实现固定吸盘与光伏组件的固定，并通过升降机构的升降使得计量件的重量通过钢丝绳转化为拉力并传递到光伏组件表面，从而对光伏组件的抗风负载能力进行测试，整个测试过程中，不需要人力搬运沙袋等操作，只需要控制升降机构的上升或者下降以及计量件的重量来对施加在光伏组件上

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的拉力大小进行调整，节约了人力且操作方便，并且能够同时通过多个施力机构同时对其对应的光伏组件施力，实现同时测试多个光伏组件，大大节约了测试时间，提高了测试效率。

[0009]优选地，每组所述固定吸盘组包括至少两个沿着所述第一方向均布在同一个光伏组件上的固定吸盘。[0010]上述结构中，通过在光伏组件上沿着第一方向上均匀设置至少两个固定吸盘，能够将计量件提供的拉力分为若干个分力分别作用在光伏组件的不同位置，使得光伏组件的受力更加均匀，从而使得光伏组件的抗风负载能力测试结果更加精确。[0011]优选地，每组所述施力机构中，所述固定吸盘组的个数≥所述侧滑轮和计量件的个数，且所述固定吸盘组的个数与所述定滑轮的个数相等。[0012]上述结构中，由于固定吸盘组的数量较多，所以，测试人员能够将钢丝绳连接在任意一组固定吸盘组上，且由于固定吸盘组均布于光伏组件上，测试人员能够通过选择不同位置的固定吸盘组实现对光伏组件的不同位置施力，使得光伏组件的测试的位置组合更加多样性。

[0013]优选地，所述承重支架上设有至少两个支撑立柱，所述支撑立柱沿着所述第一方向设置，且所述支撑立柱的上端与相应的所述光伏组件固定连接。[0014]优选地，所述承重支架的上方沿着所述第一方向上设有至少两个横梁，所述横梁的轴线与所述第二方向平行；每组所述施力机构的定滑轮均沿着相应的所述横梁的轴线方向均布在所述横梁上。[0015]优选地，所述模拟阵列式光伏组件抗风负载能力的试验装置还包括：计数器和接近开关，所述计数器与所述接近开关连接，所述接近开关设置在所述侧置支架的第一高度上；所述升降机构上设有触发件，所述触发件被所述升降机构带动在竖直方向上上升或者下降；所述第一高度为所述触发件在所述升降机构的带动下达到的最高高度。[0016]通过设置计数器、接近开关与触发件，能够实时记录加载在光伏组件上的力的次数，实现用更精确的数据证明测试的真实性，且计数器自动测量，不需要测试人员实时计数，节约了人力成本。[0017]优选地，所述模拟阵列式光伏组件抗风负载能力的试验装置还包括：水平尺，每个所述光伏组件上均设有所述水平尺。

[0018]通过设置水平尺在光伏组件上，能够更加精确地得到光伏组件的形变角度，从而得到更加精确的测试结果。[0019]优选地，所述计量件为砝码；或所述计量件为由不锈钢或者重金属制成的额定负载压块；或所述计量件包括一端开口的计量槽和放置在计量槽内的砝码，所述计量槽的开口端与所述钢丝绳连接。[0020]优选地，所述升降机构包括：升降台；升降臂，所述升降臂包括两组升举杆组，每组升举杆组包括两根中心相互铰接的升举杆，分别为第一升举杆和第二升举杆，所述第一升举杆的第一端通过第一导轨与所述升降台滑动连接，所述第一升举杆的第二端通过第二导轨与所述侧置支架滑动连接，所述第二升举杆的第一端通过第一导轨与所述升降台滑动连接，所述第二升举杆的第二端通过第二导轨与所述侧置支架滑动连接；两组所述升举杆组的各自的第二升举杆的同一高度位置通过一根连接杆相连；液压缸，所述液压缸的推杆的

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自由端和所述连接杆转动连接，推动所述连接杆带着所述升降台沿着竖直方向上做往返运动；液压泵和电控箱，所述电控箱与所述液压泵连接，所述液压泵与所述液压缸连接。[0021]上述结构中，采用液压泵来代替现有技术中电机驱动升降支架，电机在长时间使用后磨损较大，需要时常进行保养，且寿命相较于液压泵短，因此，采用液压泵代替，能够节约维护成本，延长升降机构的使用寿命。

[0022]本实用新型提供的一种模拟阵列式光伏组件抗风负载能力的试验装置，能够带来以下有益效果：

[0023]本实用新型设计了一种用于同时测试多个光伏组件的抗风负载能力的试验装置，设置至少两组施力机构同时运作，每组施力机构对应一个光伏组件，从而实现两个以上光伏组件的同时测试，节约了测试时间，提高测试效率。而且通过升降机构的升降、改变计量件的重量来控制施加在光伏组件上的力，相较于采用沙袋堆积在光伏组件上，这种方法更加节约人力，操作和控制更加简单和精确。附图说明

[0024]下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对模拟阵列式光伏组件抗风负载能力的试验装置的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。[0025]图1是本实用新型的模拟阵列式光伏组件抗风负载能力的试验装置的立体示意图；

[0026]图2是图1的侧视图。[0027]附图标号说明：[0028]1-承重支架，1a-支撑立柱，1b-横梁，2-侧置支架，3-光伏组件，4-固定吸盘，5-定滑轮，6-侧滑轮，7-钢丝绳，8-砝码，9-升降机构，9a-升降台，9b-第一升举杆，9c-液压缸，9d-第一导轨，9e-第二导轨，9f-第二升举杆。具体实施方式

[0029]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，并获得其他的实施方式。[0030]为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。[0031]【实施例1】

[0032]如图1和图2所示，实施例1公开了一种模拟阵列式光伏组件抗风负载能力的试验装置，包括：承重支架1、侧置支架2、升降机构9和6组施力机构，升降机构9设置在侧置支架2上，施力机构沿着第一方向设置，其中，第一方向为承重支架1的长度方向。[0033]在其他具体实施例中，施力机构不局限于6组，也可以是2组、3组等，根据实际需要进行设置，只要承重支架1与侧置支架2能够具有足够的强度支撑所有施力机构即可，此处不再赘述。

[0034]每组施力机构包括：2个定滑轮5、2个侧滑轮6、2组固定吸盘组、2个计量件和2根钢

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丝绳7。其中，每根钢丝绳7的第一端与1组固定吸盘组连接，其第二端依次绕过1个定滑轮5和1个侧滑轮6与计量件连接，固定吸盘组、定滑轮5、侧滑轮6和计量件通过钢丝绳7一一对应。2组固定吸盘组沿着第二方向均布在同一个待测的光伏组件3上，2个定滑轮5沿着第二方向均布在承重支架1的上部，定滑轮5位于相应的固定吸盘组的正上方，上述第二方向为承重支架1的宽度方向。本实施例中，计量件为额定负载的砝码8。当然了，计量件也可以是由不锈钢或者重金属制成的额定负载压块，此处不再赘述。

[0035]每组固定吸盘组包括沿着第一方向上均布在同一个待测的光伏组件3上的2个固定吸盘4，每个固定吸盘4通过结构胶等工业用胶粘贴在待测的光伏组件3的上表面。且钢丝绳7的第一端分别于2个固定吸盘4连接。在其他具体实施例中，每组固定吸盘组也可以设置3个、4个或者更多个的固定吸盘4沿着第一方向均布在同一个待测的光伏组件3上，使得待测的光伏组件3表面在测试时受力点更多，受力更加均匀，提高测试结果的准确性。[0036]待测的光伏组件3固定设置在承重支架1上，2个侧滑轮6设置在侧置支架2的上部。[0037]升降机构9为液压升降平台，计量件放置在升降平台的升降台9a上，并被升降台9a带动在竖直方向上上升或者下降。

[0038]该液压升降平台包括升降台9a，升降臂、液压缸9c、液压泵和电控箱，其中，升降臂包括两组升举杆组，每组升举杆组包括两根中心相互铰接的升举杆，分别为第一升举杆9b和第二升举杆9f，第一升举杆9b的第一端(图2中第一升举杆9b的上端)通过第一导轨9d与升降台9a滑动连接，第一升举杆9b的第二端通过第二导轨9e与侧置支架2滑动连接，第二升举杆9f的第一端(图2中第二升举杆9f的上端)通过第一导轨9d与升降台9a滑动连接，第二升举杆9f的第二端通过第二导轨9e与侧置支架2滑动连接因此，升降台9a上共设有4根第一导轨9d，侧置支架上共设有4根第二导轨9e。两组升举杆组的各自的第二升举杆9f的同一高度位置通过一根连接杆相连。与第一升举杆9b连接的第一导轨9d和与第二升举杆9f连接的第一导轨9d延伸方向相同。同样的，与第一升举杆9b连接的第二导轨9e和与第二升举杆9f连接的第二导轨9e延伸方向也相同。液压缸9c的推杆的自由端和上述连接杆转动连接，其推动连接杆带着升降台9a沿着竖直方向上做往返运动。具体的，当液压缸9c的推杆向外推出时，能够带动连接杆向上走，从而连接杆会带动与其相连的第二升举杆9f的上端向上运动，从而实现升降台9a的上升，升降台9a的下降与上述上升的过程相反。第一升举杆9b和第二升举杆9f均通过滑轮与第一导轨9d和第二导轨9e滑动连接，且与第二导轨9e连接的滑轮为带刹车的滑轮。

[0039]液压泵与液压缸9c连接，用于控制液压缸9c的推杆的推出或者缩回，电控箱与液压泵连接，用于通过液压泵控制液压缸9c的状态。[0040]升降机构9也可以是电机驱动的升降平台，此处不再赘述。[0041]本实施例的测量过程如下：[0042]1、先将待测的光伏组件3水平固定在承重支架1上；[0043]2、每组施力机构的固定吸盘4通过结构胶粘贴在相应的待测的光伏组件3的上表面，使固定吸盘4与待测的光伏组件3固定连接；[0044]3、打开升降机构9，升降机构9的升降台9a在竖直方向上做往返运动，从而带动放置在升降台9a上的砝码8在竖直方向上做往返运动；[0045]4、当升降台9a运动到最上端时，连接砝码8的钢丝绳7为松弛状态，此时待测的光

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伏组件3的上表面不受力；当升降台9a缓慢向下运动中，砝码8随着升降台9a缓慢下降，从而钢丝绳7渐渐收紧，加载在待测的光伏组件3上表面的力逐渐变大；当升降台9a运动到最下端时，连接砝码8的钢丝绳7为最张紧状态，此时待测的光伏组件3的上表面受到的力的数值最大；

[0046]5、记录升降台9a上升或下降次数与待测的光伏组件3的形变情况，得到抗风负载能力测试数据。

[0047]本实施例中采用升降台9a在竖直方向上带动砝码8做往返运动，从而实现对待测的光伏组件3的上表面的加载与卸载，相较于现有技术中采用人力搬运沙袋，将沙袋堆放在待测的光伏组件3的上表面，本实施例中的装置不需要来回装载、卸载，浪费人力搬运沙袋等重物，节约人力成本，而且测试过程的加载和卸载直接通过升降台9a的升降完成，节约测试时间且操作简单。且由于本实施例中设置有6组施力机构，因此，可以同时对6个待测的光伏组件3进行测试，进一步节约了时间和人力成本。[0048]【实施例2】

[0049]如图1和图2所示，实施例2与实施例1的结构基本相同，实施例2与实施例1相比，实施例2的不同之处在于，实施例2中的每组的施力机构包括：每组固定吸盘组的个数为3组，定滑轮5为3个，侧滑轮6为2个，钢丝绳7为2个以及计量件为2个。在测试时，可以任意选择2组固定吸盘组与钢丝绳7的第一端连接，实现对待测的光伏组件3的负载加载，通过钢丝绳7与不同位置处的固定吸盘组连接，能够实现对待测的光伏组件3的上表面的不同位置进行负载加载，从而使得光伏组件3的测试位置组合更加多样性。

[0050]计量件包括一个一端开口的计量槽和放置在计量槽内的砝码，计量槽的开口方向与钢丝绳7连接，可以通过改变计量槽内的砝码的数量，便捷地改变计量件总体的质量，从而改变施加在待测的光伏组件3表面的力的大小。[0051]当然了，固定吸盘组的个数也可以是4组、5组或者更多，数量越多，其能够实现测量的位置组合就越多，测试位置组合的多样性越好，此处不再赘述。[0052]【实施例3】

[0053]如图1和图2所示，实施例3在实施例1～2的基础上，实施例3的承重支架1上设有6个支撑立柱1a，每个支撑立柱1a对应一个待测的光伏组件3，6个支撑立柱1a沿着第一方向设置在承重支架1上，且支撑立柱1a垂直于地面设置，支撑立柱1a的上端与待测的光伏组件3固定连接，具体连接形式为：先采用压块压紧在待测的光伏组件3的边缘，然后在支撑主梁的上端固定设置压板，该压块与压板采用长螺栓固定连接在一起，即实现光伏组件3与支撑立柱1a的固定。

[0054]承重支架1的上方沿着第一方向上设有6根横梁1b，横梁1b的轴线与第二方向平行，每组施力机构的定滑轮5沿着横梁1b的轴线方向均布在横梁1b上。[0055]【实施例4】

[0056]如图1和图2所示，实施例4在实施例1～3的基础上，实施例4的侧置支架2上的第一高度上固定设有接近开关，该接近开关与计数器连接，且升降机构9的升降台9a上设有触发件，该触发件被升降机构9的升降台9a带动在竖直方向上上升或者下降，上述第一高度为触发件在升降机构9的带动下能够达到的最高高度，本实施例中，接近开关为磁性接近开关，触发件为磁铁，当触发件与接近开关位于同一水平面时，磁铁会触发磁性接近开关，从而磁

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性接近开关会发送计数指令给计数器，从而计数器的计数数值增加，即升降机构9的升降台9a达到最高高度时，看作计数器计数一次，从而达到统计待测的光伏组件3加载次数的目的。

[0057]当然了，在其他实施例中，接近开关也可以是电容型接近开关，则触发件为纸张、烟草或者塑料等，此处不再赘述。[0058]【实施例5】

[0059]如图1和图2所示，实施例5在实施例4的基础上，实施例5还包括水平尺，每个待测的光伏组件3表面均设置有一个水平尺用于测量加载时待测的光伏组件3的表面形变角度，从而使得测试人员能够更精确地得到待测的光伏组件3的形变程度。[0060]应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

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图2

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