运送大型光伏模的设备和方法

申请号 CN201110176831.0 申请日 2011-06-23 公开(公告)号 CN102398768A 公开(公告)日 2012-04-04
申请人 应用材料公司; 发明人 埃里克·B·布里彻; 凯文·L·卡宁厄姆;
摘要 本 发明 的 实施例 涉及用于移动光伏模 块 的台车,包括:具有第一数个滚轴的延长 基础 部分和 支撑 部分,所述支撑部分与所述延长基础部分可移动地结合,从而使得所述支撑部分可以被向上和向下移动,以升高和降低光伏模块。本发明还描述了包括至少两个台车的套件以及使用所述台车和套件的方法。
权利要求

1.一种用来移动平板式光伏模的台车,所述光伏模块具有支撑所述光伏模块的背部侧的数个间隔的轨道,所述台车包括:
延长基础部分,所述延长基础部分具有轴向长度和第一数个滚轴,所述第一数个滚轴沿着所述延长基础部分的所述轴向长度安装;以及
支撑部分,所述支撑部分与所述延长基础部分可移动地结合,从而使得所述支撑部分可以被向上和向下移动,以升高和降低所述光伏模块;所述支撑部分包括间隔预定距离的数个支架,从而使得每个支架均支撑所述间隔的轨道,而所述支撑部分还包括升举机构,所述升举机构包括升举件,所述升举件与所述基础部分和所述支撑部分可操作地接合,以升高和降低所述支撑部分。
2.根据权利要求1所述的台车,其中所述延长基础部分还包括沿着所述轴向长度安装的第二数个滚轴,所述第二数个滚轴垂直于所述第一数个滚轴。
3.根据权利要求1所述的台车,其中所述数个滚轴为轮子。
4.根据权利要求1所述的台车,其中所述延长基础部分具有顶部、前端面和后端面,所述顶部、前端面和后端面限定了倒置延长的U形形状,所述倒置延长的U形形状中具有开口底部和凹腔。
5.根据权利要求4所述的台车,其中所述第一数个滚轴是轮子,所述轮子位于所述凹腔内且安装到所述延长基础部分,所述第一数个轮子中每一个的一部分从所述延长基础部分的所述凹腔的所述开口底部突出。
6.根据权利要求5所述的台车,其中每个所述轮子通过轴而被附接到所述延长基础部分,所述轴附接于所述延长基础部分的所述前端面和所述后端面,所述轮子可绕所述轴自由转动。
7.根据权利要求1所述的台车,其中所述升举机构还包括铰链组件以及杠杆臂,所述铰链组件与所述延长基础的端面相接触,所述杠杆臂可操作地连接到所述铰链组件,从而使得所述杠杆臂相对于所述铰链组件可以在轴向和径向方向移动,其中轴向地移动所述杠杆臂不会造成所述铰链组件的转动,而径向地移动所述杠杆臂会造成所述铰链组件的转动以及所述升举件在升高或降低所述支撑部分的方向上的运动。
8.根据权利要求1所述的台车,其中与所述基础部分和所述支撑部分可操作地接合的所述升举件是从所述延长基础突出的偏心凸轮,所述偏心凸轮是可操作的以改变从最小突出量到最大的突出量的突出量。
9.根据权利要求1所述的台车,其中所述第一数个滚轴包括两个近端轮子和两个远端轮子,所述两个近端轮子位于接近所述延长基础的中心点处,所述两个远端轮子位于远离所述延长基础的所述中心点处。
10.根据权利要求1所述的台车,其中所述支撑部分还包括至少一个连接孔,所述连接孔中包括约束节,所述约束节适于与位于所述光伏模块的所述背部侧上的所述间隔的轨道中的孔协作地相互配合。
11.根据权利要求1所述的台车,其中所述延长基础部分由厚度至少为约1.5mm的制成。
12.根据权利要求7所述的台车,其中所述升举机构还包括在所述延长基础的端面上的杠杆托架,所述杠杆托架被定位为使得所述杠杆臂能被放置在所述杠杆托架中。
13.一种用于移动平板式光伏模块的台车套件,所述光伏模块具有支撑该光伏模块的背部侧的数个间隔的轨道,所述台车包括:
上轨道台车,包括:
延长基础部分,所述延长基础部分具有轴向长度、第一上部数个滚轴、和第二上部数个滚轴,所述第一上部数个滚轴沿着所述延长基础部分的所述轴向长度安装,所述第二上部数个滚轴在垂直于所述第一数个滚轴的平面内沿着所述延长基础的所述轴向长度安装;以及
支撑部分,所述支撑部分与所述延长基础部分可移动地结合,从而使得所述支撑部分可以被向上和向下移动,以升高和降低所述模块;所述支撑部分包括数个支架,所述数个支架间隔预定的距离,从而使得每个支架均支撑所述间隔的轨道,并且所述支撑部分还包括升举机构,所述升举机构包括升举件,所述升举件与所述基础部分和所述支撑部分可操作地接合,以升高和降低所述支撑部分;以及
下轨道台车,包括:
延长基础部分,所述延长基础部分具有轴向长度和下部数个滚轴,所述下部数个滚轴沿着所述延长基础部分的所述轴向长度安装;以及
支撑部分,所述支撑部分与所述延长基础部分可移动地结合,从而使得所述支撑部分可以被向上和向下移动,以升高和降低所述模块;所述支撑部分包括数个支架,所述数个支架间隔预定的距离,从而使得每个支架均支撑所述间隔的轨道,并且所述支撑部分还包括升举机构,所述升举机构包括升举件,所述升举件与所述基础部分和所述支撑部分可操作地接合,以升高和降低所述支撑部分。
14.根据权利要求13所述的台车,其中所述第一上部数个滚轴、所述第二上部数个滚轴以及所述下部数个滚轴中的一个或多个滚轴是轮子。
15.一种将光伏模块安装到具有上轨道和下轨道的支撑结构上的方法,所述上轨道具有平轨道面和竖直轨道面,而所述下轨道有水平轨道面,所述方法包括:
将上轨道台车附接到间隔的轨道,所述间隔的轨道位于所述光伏模块的背部上,所述上轨道台车具有竖直排列的滚轴和水平排列的滚轴,所述上轨道台车具有支架,所述支架用于接触所述光伏模块的所述背部上的所述间隔的轨道;
将下轨道台车附接到所述光伏模块的所述间隔的轨道,所述下轨道台车具有竖直排列的滚轴,所述下轨道台车具有支架,所述支架用于接触所述光伏模块的所述背部上的所述间隔的轨道;
将所述上轨道台车放置在所述支撑结构的所述上轨道上,从而使得所述竖直排列的滚轴接触所述水平轨道面,以及所述水平排列的滚轴接触所述竖直轨道面;
将所述下轨道台车放置在所述支撑结构的所述下轨道上,从而使得所述竖直排列的滚轴接触所述支撑结构的所述水平轨道面;
升举所述上轨道台车的所述支架和所述下轨道台车的所述支架,以升举所述光伏模块,从而使得所述光伏模块的所述背部上的所述间隔的轨道不接触所述支撑结构;
将所述光伏模块沿着所述支撑结构的所述上轨道和所述下轨道移动到安装位置
降低所述上轨道台车的所述支架和所述下轨道台车的所述支架,以降低所述光伏模块,从而使得所述光伏模块的所述背部上的所述间隔的轨道与所述支撑结构的所述上轨道和所述下轨道相接触;以及
将所述光伏模块固定于所述支撑结构。
16.根据权利要求15所述的方法,还包括:悬置所述光伏模块,以能够接近所述光伏模块的背部上的所述间隔的轨道;以及在将所述上轨道台车和所述下轨道台车中的一个或多个台车放置到所述支撑结构上之前,将所述一个或多个台车附接到所述间隔的轨道。
17.根据权利要求15所述的方法,还包括:在将所述光伏模块固定到所述支撑结构之后,将所述上轨道台车从所述支撑结构的所述上轨道移开,并将所述下轨道台车从所述支撑结构的所述下轨道移开。
18.根据权利要求16所述的方法,其中所述光伏模块是用真空晒版机悬置的。
19.根据权利要求18所述的方法,其中所述真空晒版机由轻便型起重机悬臂支撑。
20.根据权利要求15所述的方法,其中所述光伏模块包括组装成大型阵列的数个小型的太阳能模块。

说明书全文

运送大型光伏模的设备和方法

技术领域

[0001] 本发明的实施方式大体上涉及移动光伏模块的设备和方法。具体的实施方式是有关用来移动光伏模块的台车(dollies)以及移动光伏模块和组装太阳能电场的方法。

背景技术

[0002] 薄膜光伏模块,也被称作太阳能模块,是由串联连接的数个独立的薄膜太阳能电池(solar cell)或光伏电池(photovoltaic cell)组成。完全组装好的光伏模块,尤其是大尺寸的模块,很重并且可能难以安装。
[0003] 举例来讲,虽然对于小型的光伏模块来说依靠人安装是通用的方法,但是5.7m2的光伏模块的尺寸和质量过大以致不能仅仅依靠人力来进行有效且安全的安装。尽管这种尺寸的模块可以仅通过人力安装,但是这不是十分有效,而且可能容易导致无法接受的大量模块的损坏。迄今为止,非人工的安装一般都需要使用专的装备,特别是大型的吊车或者起重机卡车(boom truck)。这些安装方式存在三个主要的问题:(1)地形和土壤条件(比如,泥地)会导致大型装备的使用变得困难;(2)在特定的经济地区(比如,中国),使用专用装备进行安装的花费比如果用人工来完成要高的多;以及(3)对于屋顶安装来说,吊车必须非常大,而且所有的移动都靠盲目指挥(conducted blindly)(通过无线电)来完成,从而增加了安装时间并使在屋顶安装大型模块变得没有吸引力。
[0004] 因此,需要用于在太阳能发电场中安全地运输和安置模块的设备和方法,这样使得大型装备的使用最小化,并且聪明且有效地使用了人力。

发明内容

[0005] 本发明的一个或多个实施方式涉及用来移动平板式光伏模块的一个或多个台车,所述平板式光伏模块具有支撑光伏模块的背部侧的数个间隔的轨道。台车包括延长基础部分和支撑部分。延长基础部分具有一轴向长度和第一数个滚轴,第一数个滚轴沿着延长基础部分的轴向长度安装。支撑部分与延长基础部分可移动地结合,从而使得可以向上和向下移动支撑部分,以升高和降低光伏模块。支撑部分包括间隔预定距离的数个支架,从而使得每个支架均支撑那些间隔的轨道。支撑部分还包括了升举机构,该升举机构包括升举件,升举件与基础部分和支撑部分可操作地接合,以升高和降低支撑部分。
[0006] 在一些实施方式中,延长基础部分还包括沿着轴向长度安装的第二数个滚轴,第二数个滚轴垂直于第一数个滚轴。在具体的实施例中,所述数个滚轴是轮子。
[0007] 特定实施例中的延长基础部分具有顶部、前端面和后端面,这三者限定了倒置延长的U形形状,倒置延长的U形形状中具有开口底部和凹腔。在特定实施方式中,第一数个滚轴是位于凹腔内且安装到延长基础部分的轮子,第一数个轮子中的每一个的一部分从延长基础部分的凹腔的开口底部突出。根据一些实施例,每个轮子通过轴而附接到所述延长基础部分,轴附接到延长基础部分的前端面和后端面,轮子可绕着所述轴自由转动。
[0008] 一些实施例中的升举机构还包括铰链组件及杠杆臂,所述铰链组件和延长基础部分的端面相接触,所述杠杆臂可操作地连接到铰链组件,从而使得杠杆臂可以相对于铰链组件在轴向和径向方向移动。轴向地移动杠杆臂不会造成铰链组件的转动。径向地移动杠杆臂会造成铰链组件的转动以及升举件在升高或降低支撑部分的方向上的运动。在特定的实施例中,升举机构还包括在延长基础部分的端面上的杠杆托架,所述杠杆托架被定位为使得杠杆臂可以被放置在杠杆托架中。
[0009] 在特定实施例中,升举件是从延长基础突出的偏心凸轮,该升举件与基础部分和支撑部分可操作地接合。该偏心凸轮是可操作的以改变从最小突出量到最大突出量的突出量。
[0010] 在一些实施方式中,第一数个滚轴包括两个近端轮子和两个远端轮子,两个近端轮子位于接近延长基础的中心点处,两个远端轮子位于远离延长基础的中心点处。
[0011] 在一个或多个实施方式中的支撑部分还包括至少一个连接孔,所述连接孔中包括约束节(captive knob)。该约束节适于与位于光伏模块的背部侧上的间隔轨道中的孔协作地相互配合。
[0012] 在具体实施方式中,延长基础部分由厚度至少为约1.5mm的制成。
[0013] 本发明另外的实施方式涉及一种用于移动平板式光伏模块的台车套件,所述光伏模块具有支撑该光伏模块的背部侧的数个间隔的轨道。台车包括上轨道台车和下轨道台车。上轨道台车包括延长基础部分和支撑部分。延长基础部分具有轴向长度、第一上部数个滚轴、和第二上部数个滚轴,第一上部数个滚轴沿着延长基础部分的轴向长度安装,第二上部数个滚轴在垂直于第一数个滚轴的平面内沿着延长基础的轴向长度安装。支撑部分与延长基础部分可移动地结合,从而使得可以向上和向下移动支撑部分,以升高和降低模块。支撑部分包括数个支架,所述数个支架间隔预定的距离,从而使得每个支架均支撑那些间隔的轨道。支撑部分还包括升举机构,所述升举机构包括升举件,升举件与基础部分和支撑部分可操作地接合,以升高和降低支撑部分。下轨道台车包括延长基础部分和支撑部分。延长基础部分具有轴向长度和下部数个滚轴,下部数个滚轴沿着延长基础部分的轴向长度安装。支撑部分与延长基础部分可移动地结合,从而使得可以向上和向下移动支撑部分,以升高和降低模块。支撑部分包括数个支架,所述数个支架间隔预定的距离,从而使得每个支架均支撑那些间隔的轨道。支撑部分还包括了升举机构,所述升举机构包括升举件,升举件与基础部分和支撑部分可操作地接合,以升高和降低支撑部分。在具体实施方式中,第一上部数个滚轴、第二上部数个滚轴以及下部数个滚轴中的一个或多个滚轴是轮子。
[0014] 本发明进一步的实施方式涉及一种将光伏模块安装到具有上轨道和下轨道的支撑结构上的方法,上轨道具有平轨道面和竖直轨道面,而下轨道具有水平轨道面。所述方法包括将上轨道台车附接到光伏模块的背部上的间隔轨道。上轨道台车具有竖直排列的滚轴和水平排列的滚轴。上部轨道台车具有支架,支架用于接触光伏模块的背部上的间隔轨道。下轨道台车被附接到光伏模块的间隔轨道。下轨道台车具有竖直排列的滚轴和支架,支架用于接触光伏模块的背部上的间隔轨道。上轨道台车被放置在支撑结构的上轨道上,从而使得竖直排列的滚轴接触水平轨道面而水平排列的滚轴接触竖直轨道面。下轨道台车被放置在支撑结构的下轨道上,从而使得竖直排列的滚轴接触支撑结构的水平轨道面。升举上轨道台车的支架和下轨道台车的支架,以举起光伏模块,从而使得光伏模块的背部上的间隔轨道不接触支撑结构。光伏模块沿着支撑结构的上轨道和下轨道被移动到安装位置。降低上轨道台车的支架和下轨道台车的支架,以降低光伏模块,从而使得光伏模块的背部上的间隔轨道与支撑结构的上轨道和下轨道相接触。光伏模块被固定到支撑结构。
[0015] 具体实施方式还包括:将光伏模块悬置以使得能够接近光伏模块的背部上的间隔轨道;以及在将上轨道台车和下轨道台车中的一个或多个台车放置于支撑结构上之前,将所述一个或多个台车附接到间隔轨道。在特定实施方式中,利用真空晒版机悬置光伏模块。在特定实施方式中,真空晒版机由轻便型起重机悬臂固持。
[0016] 一些实施方式还包括:在将光伏模块固定到支撑结构之后,将上轨道台车从支撑结构的上轨道移开并将下轨道台车从支撑结构的下轨道移开。
[0017] 根据一个或多个实施方式,光伏模块包括可组装成大型阵列的数个小型的太阳能模块。附图说明
[0018] 为了使上文叙述的本发明的特征能被具体地理解的方式,可以通过参考实施方式来更具体地描述上文简要概括的本发明,其中一些实施例在附图中示出。然而,需要注意的是,附图仅示出本发明的典型实施方式,因此并不能理解为限制了本发明的范围,因为本发明可以允许其他等效的实施方式。
[0019] 图1示出了根据用于安装光伏模块的现有技术工艺的太阳能发电场的瞰示意图,所述图中包括吊车位置和每个吊车的工作半径;
[0020] 图2A是光伏支撑结构的侧视图;
[0021] 图2B是沿图2A的2B部分的光伏支撑结构的顶端的放大侧视图;
[0022] 图3是根据本发明一个或多个实施例的下轨道台车的侧视图;
[0023] 图4是根据本发明一个或多个实施方式的上轨道台车的侧视图;
[0024] 图5是根据本发明一个或多个实施方式的上轨道台车的透视图;
[0025] 图6是根据本发明一个或多个实施方式的上轨道台车的端视图,所述上轨道台车置于沿图2A中2B部分的支撑结构的顶端的放大侧视图中;
[0026] 图7示出了根据本发明一个或多个实施方式的处于移动位置的上轨道台车的透视图;
[0027] 图8示出了根据本发明一个或多个实施方式的处于安装位置的上轨道台车的透视图;以及
[0028] 图9示出了根据本发明一个或多个实施方式的装载站概念的原理图。

具体实施方式

[0029] 在描述本发明的几个示例性的实施方式之前,需要理解的是,本发明并不局限于下文描述中阐述的结构或过程步骤的具体细节。本发明还适用于其他实施方式并可能通过各种方式来实现或进行。
[0030] 如本说明书和所附的权利要求书中,除非在文中另外明确指出,否则单数形式的“一”和“该”包括有复数的所指对象。举例来说,提及“电池”也可以指多于一个的电池或类似含义。
[0031] 名词术语“光伏模块”和“太阳能模块”用来描述一种由数个独立的光伏电池组成的用来将光转换为电力的装置。
[0032] 图1示出了小型太阳能发电场(solar farm)100的鸟瞰草图,所述发电场包括光伏模块120的十二个行110。用来安装这些模块120的典型的工艺涉及四人队伍用吊车130工作。吊车130必须被驾驶通过发电场100,前后地扫,以沿着每行110来装设模块120。图1示出了四个吊车位置,其中用圆圈示出了每个位置的工作半径140。如图所示,为了能够覆盖太阳能发电场100的所有的区域,需要这样的吊车位置使得每个位置的工作半径140与相邻位置交叠。这个过程非常耗时,因为这个过程需要吊车按照例程地被重新定位以接近太阳能发电场的不同区域。而且,地形和土壤条件会使得在发电场中移动大型装备非常困难,或者有时是不可能的。很深的泥地或者柔软的沙地是会阻止吊车移动的不好的土壤的两种例子。同时,这也是一种昂贵的过程,因为所述过程需要四个人和可移动的吊车单元。
[0033] 虽然不是严格按比例,但是图1中的太阳能发电场100具有十二行,每行具有50m的近似长度。典型的1MW太阳能发电场具有超过40行,其中每行在长度上大于约100米。很显然,为了覆盖1MW太阳能发电场,吊车需要在可能恶劣的地形和土壤上被多次重定位,最好也只是个低效且费钱的事情。
[0034] 图2A示出了在很多太阳能发电场中使用的普通的支撑结构200。支撑结构包括穿透地面的柱子210,所述柱子具有用来固持太阳能模块的成度的支撑件220。穿透地面的柱子210可以由镀锌钢和卷制成。成角度的支撑件220通过穿过在柱子210或在成角度的支撑件220中的槽(未图示)而定位的螺栓230而被连接到穿透地面的柱子210上。槽使得成角度的支撑件220的角度可以根据位置以及太阳能发电场的需要而改变。
[0035] 成角度的支撑件220包括Z字形桁条横支撑件(zee purlin cross supports),所述支撑件也被称作Z型轨(z-track)240。上轨道250位于成角度的支撑件220的顶端,而下轨道260位于支撑件220的底端。图2B示出了成角度的支撑件220的顶端250的放大视图。Z型轨240被示出为利用一对螺栓270附接到成角度的支撑件220的顶端250。这对螺栓270是可选的,且可以用任何合适的连接器件来替代。Z型轨240包括水平轨道面280和竖直轨道面290。从图2B中可以看出,水平轨道面280并不是完全水平的,而是有和成角度的支撑件220大致相同的角度。如在本说明书和所附权利要求书中所使用的,术语“水平轨道面”意指如图2B中所示的与成角度的支撑件220大致共线的下部的Z型轨240的面。从图2B中还可以看出,竖直轨道面290并不是完全竖直的,而是与成角度的支撑件
220成近似90°角。如在本说明书和所附权利要求书中所使用的,术语“竖直轨道面”意指如图2B中所示的Z型轨240的基本垂直于成角度的支撑件220的长轴和/或基本垂直于水平轨道面280的部分。
[0036] 本发明的一个或多个实施例涉及光伏模块台车,所述光伏模块台车可以利用已有的支撑结构200的Z型轨240作为滑动模块的轨道。图3到图8示出了模块台车300及其应用的代表性的实施方式。这些实施方式仅仅是示意性的,而不应被用作为对发明范围的限制。附图示出了用于移动基本平板式光伏模块302的台车300的各个实施方式。如在本说明书和所附权利要求书中所使用的,术语“基本平板式”意指光伏模块是相当平坦的,即,没有到模块无法按预期工作的那种非平板的程度。在一些实施例中使用的光伏模块302具有支撑光伏模块302的背部侧的数个间隔的轨道304。本发明的特定实施例意在使用具有四个间隔轨道304的光伏模块302。
[0037] 台车300包括延长基础部分306,延长基础部分306具有轴向长度L和沿着延长基础部分306的轴向长度L安装的第一数个滚轴308。支撑部分312与延长基础部分306可移动地结合,使得支撑部分312可以被向上或向下移动,以升高或降低光伏模块302。支撑部分312包括数个支架314,所述数个支架间隔预定的距离,使得每个支架314均支撑间隔轨道304。支撑部分312还包括升举机构316,所述升举机构包括升举件,升举件与基础部分306以及支撑部分312可操作地接合,以升高或降低支撑部分312。
[0038] 在特定实施方式中,延长基础部分306还包括第二数个滚轴322,第二数个滚轴322在垂直于第一数个滚轴308的方向上沿着轴向长度L安装。
[0039] 本发明的实施例的滚轴可以是任何数量的合适的滚轴装置。合适的例子包括但不限于轮子和滚珠轴承。在具体的实施方式中,第一数个滚轴308和第二数个滚轴322中的一个或多个滚轴为轮子。在特定实施例中,轮子的直径大于约30mm。在其他实施方式中,轮子的直径为大约40mm。图3到图8中所示的实施例中,第一数个滚轴308和第二数个滚轴322均采用轮子。
[0040] 延长基础部分306可以是任何合适的形状。如最佳由图5到图7示出的,在特定实施方式中,延长基础部分306具有顶部324、前端面326和后端面328,这三者限定了其中具有开口底部和凹腔332的倒置延长的U形形状。在一些具体实施方式中,第一数个滚轴308位于凹腔332中且被安装到延长基础部分306,并且底部部分从延长基础部分306中的凹腔332的开口底部突出。在一些实施方式中,如图5所示,第一数个滚轴308的顶部可以延伸穿过延长基础部分306的顶部324中的开口334。在特定实施例中,开口334仅位于越过外部滚轴的位置。这些开口334可使得外部滚轴在台车跨越支撑结构200中的沟槽时可以向上运动。
[0041] 在具体的实施方式中,第一数个滚轴308中的每个均为轮子,这些轮子通过轴336附接到延长基础部分306,轴336附接到延长基础部分306的前端面326和后端面328。第一数个滚轴308可绕轴336自由转动。
[0042] 在本发明的一个或多个具体实施方式中,升举机构316还包括铰链组件338,铰链组件338与延长基础部分306的前端面326或者与延长基础部分306的后端面328接触。杠杆臂342可与铰链组件338可操作地相连,使得杠杆臂342可以相对于铰链组件338在轴向和径向方向上移动。参考图6,杠杆臂342在轴向上的运动指的是杠杆臂342沿着和第二数个滚轴322相同的轴运动。杠杆臂的轴向运动不会造成铰链组件338的旋转。杠杆臂
342在径向上的运动会造成铰链组件338旋转,从而造成升举件318在抬起或降低支撑部分312的方向上运动。轴向和径向运动的这种组合,使得杠杆臂342在不被促动使用时可以被压贴到延长基础部分306的前端面326,以确保杠杆臂342不会碍事。当不在促动使用状态时,杠杆臂342可被放置在附接到延长基础部分306的前端面326的杠杆托架344中。
[0043] 在需要时,杠杆臂342可以按从约0°到约180°的任何的量轴向运动,从而使得杠杆臂342的径向运动可以转移至铰链组件338,并造成铰链组件338旋转。在特定实施方式中,杠杆臂342相对于延长基础部分306的前端面326可以小于约90°轴向地运动。在另外一些实施例中,杠杆臂342相对于延长基础部分306的前端面326可以小于约80°、70°、60°、50°、45°、40°或者30°轴向地运动。
[0044] 在特定实施方式中,与延长基础部分306和支撑部分312可操作地接合的升举件318是偏心凸轮。在图3和图4中可以看出,这个凸轮从延长基础部分306突出的程度根据杠杆臂342的位置是不同的。杠杆臂342的运动造成升举件318在最小突出量到最大突出量之间改变突出量。在具体的实施例中,升举件318提供约35mm的升举行程。在不同的实施例中,升举件318或者偏心凸轮提供了大于约20mm、25mm、30mm、35mm或40mm的升举行程。在特定实施方式中,升举件318是偏心凸轮。在一个或多个实施方式中,升举件318包括气动缸或液压缸、滚珠丝杆、具有直线导轨的线缆组件、杠杆及其组合。升举件的上述清单仅仅是示例性的,而不应作为对本发明范围的限制。
[0045] 图7和图8中所示出的实施方式中举例说明了从最小突出量到最大突出量的运动。图7示出了台车300在移动位置支撑光伏模块302。台车300的支撑部分312处于将模块302托起离开成角度的支撑件220和Z型轨240的升起位置。杠杆臂342定位成朝向台车300的远端,示出为图4中台车的右侧。当杠杆臂342处于这个位置时,铰链组件338被旋转到使升举件318处于最大突出的位置。在一些实施方式中,杠杆臂342搁置在杠杆托架344内,这帮助防止模块302的重量(即施加到升举件318上的压力)造成或迫使升举件318到达引起铰链组件338旋转的降低的位置。应理解的是,为了使升举件318达到最大突出的位置,杠杆臂342的方向不是必须朝向远端,也可以是反过来的,或者处于其他构型。
[0046] 图8示出了图7中的台车300处于安装位置。台车300沿着Z型轨240被移动到期望的安装位置。光伏模块302已经被附接到成角度的支撑件220上,而支撑部分312不再和间隔轨道304相接触。杠杆臂342朝向图8中台车300的近端。由于在这个位置没有压力施加到支撑部分312上,所以几乎没有理由使得杠杆托架344在这一侧上。然而,在一些实施例中,在台车300的一侧有杠杆托架344,这代表着支撑部分312的降低位置。这些例子中的杠杆托架344可以被用来确保杠杆臂342在台车300的运动过程中仍是安全地不碍事。当支撑部分312处于降低位置时,在支撑部分312和模块302上的间隔轨道304之间存在缝隙。所述缝隙使得台车300可以从Z型轨240上移除,而不会影响模块302的位置,因为模块302已经被固定到支撑结构200上的位置。在具体实施方式中,缝隙宽至约10mm。在特定实施方式中,缝隙在5-6mm的范围内。在不同的实施方式中,缝隙可以大于约
1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm或9mm。
[0047] 在一些实施方式中,支撑部分312还被至少一个轴杆356支撑。至少一个轴杆356可以通过任何合适的方式连接到支撑部分312。在具体实施方式中,轴杆356被螺纹连接到支撑部分312。至少一个轴杆356可以帮助提供额外的侧向支撑给台车300,从而帮助防止支撑部分312实质上扭曲而与延长基础部分306不再对准。在特定实施例中,延长基础部分306还包括至少一个定位成与轴杆356协作地相互配合的轴杆托架358。轴杆托架358还可以帮助通过支撑轴杆356而给台车300提供侧面支撑,这样随后给支撑部分312提供支撑。
[0048] 如图5所示,在具体实施例中,第一数个滚轴308包括位于接近延长基础部分306的中心点处的两个近端轮子和位于远离延长基础部分306的中心点处的两个远端轮子。在具体实施例中,第二数个滚轴322包括位于接近延长基础部分306的中心点处的两个近端轮子以及位于远离延长基础部分306的中心点处的两个远端轮子。第一数个滚轴308和第二数个滚轴322可以被分成几组,其中单独的滚轴被分开以使得台车可以跨越经过Z型轨240上的小缝隙。这使得一个滚轴或成套滚轴在其他的一个滚轴或成套滚轴跨越缝隙时可以承受载荷
[0049] 如图4所示,在一些实施例中,第一数个滚轴308包括位于延长基础部分306的中心点的左边的两个左边轮子。第二数个滚轴322包括位于延长基础部分306的中心点的右边的两个右边轮子。这种将轮子分成两套每套两个轮子的方式使得台车300能够滚过Z型轨上的裂口而不会脱离轨道。
[0050] 这些轮子可以被分成任何数量的构型。在特定实施例中,在第一数个滚轴308和第二数个滚轴322中的一个或多个滚轴被分成两组一组两个的情况下,组的分隔距离在约700mm到约1000mm(从中心到中心测量得到)的范围内。在特定实施方式中,组的分隔距离为约860mm(从中心到中心测量得到)。在一些采用同样分组设计的实施方式中,两个左边轮子(或近端轮子)和/或两个右边轮子(或远端轮子)的分隔距离在约200mm到约
350mm(从中心到中心测量得到)的范围内。在特定实施例中,该距离为约280mm。
[0051] 在支撑部分312中的数个支架314可以是用来与光伏模块302的背部上的间隔轨道304相配合的任何合适的形状。图6至图8中示出的支架314是在支撑部分312上的U形凹陷,所述凹陷的尺寸被设置为与间隔轨道304协作地相互配合。在图5中,支架314还包括翼部354,翼部354在垂直于台车300的轴向长度L的方向上延伸了支撑部分312的尺寸。翼部354增加了支撑部分312所接触的间隔轨道304的表面面积。翼部354的长度可以根据需要而调整。在一些实施方式中,支架314具有向台车300的两侧延伸的翼部354。较大的支架314可以提供较好的稳定性并帮助防止台车300在张力下扭曲。
[0052] 另外,具体实施方式中的支撑部分包括保持件。所述保持件可以为任何数量的合适的连接机构,并且不限于这里所描述的机构。在一些实施方式中,支撑部分312包括至少一个销352,所述销可以被插入到间隔轨道304上的孔(未图示)中。销352可以被置于支架314中,并帮助防止模块302从台车300上滑落。
[0053] 为了将光伏模块302固定到台车300的支撑部分302,一些实施方式还包括在支撑部分312或者支架314中的至少一个连接孔348。连接孔348可以是螺纹的或者非螺纹的,并且可以包括插入在其中的约束节346。约束节346可以适于与光伏模块302的背部侧上的间隔轨道304中的孔(未图示)协作地相互配合。这使得使用者可以容易地将台车300固定到光伏模块302的背部,而无需使用额外的工具。
[0054] 延长基础部分306和/或支撑部分312可以由任何合适的材料制成,包括但不限于、钢、镀锌钢、喷漆或粉末涂覆的材料、石墨和高强度的铝挤压制品。在具体实施方式中,延长基础部分306和/或支撑部分312由钢或镀锌钢制成。在特定实施例中,延长基础部分306和/或支撑部分312由厚度至少为约1.5mm的镀锌钢制成。在不同的实施方式中,延长基础部分306和/或支撑部分312由厚度为至少约1mm、2mm、2.25mm、2.5mm、2.75mm、或3mm的镀锌钢制成。
[0055] 在一些实施方式中,延长基础部分306包括至少一个额外的铆接加强件(未图示),以防止台车300由于来自光伏模块302的重量的张力而扭曲。所述至少一个加强件可以用在延长基础部分306包括如上文描述的凹腔332那样的开口的实施方式中。在一个或多个实施例中,延长基础部分306被用螺栓连接或焊接,以提供额外的强度和/或防止扭曲。
[0056] 本发明另外的实施例涉及用于移动平板式光伏模块的台车套件。台车套件包括两个分离的台车单元,上轨道台车和下轨道台车。两个台车均是基于之前描述的实施例而设计的。如图4至图8所示,上轨道台车包括第一数个滚轴308和第二数个滚轴322。第一数个滚轴308沿着Z型轨240的水平轨道面280行驶,而第二数个滚轴322沿着Z型轨240的竖直轨道面290行驶。第一数个滚轴308和第二数个滚轴322的组合同时提供了竖直和侧向的支撑。如图3所示的下轨道台车包括下部数个滚轴,所述下部数个滚轴与上轨道台车中的第一数个滚轴308是类似的。
[0057] 本发明另外的实施方式涉及将光伏模块302安装到具有上轨道250和下轨道260的支撑结构200上的方法。上轨道250具有水平轨道面280和竖直轨道面290;而下轨道260具有是上轨道250上的Z型轨的镜像的水平轨道面。如图4所示,上轨道台车附接于光伏模块302背部上的间隔轨道304。上轨道台车具有竖直排列的第一数个滚轴308和水平排列的第二数个滚轴322。第一数个滚轴308也可以被称作竖直排列的滚轴,而第二数个滚轴322也可以被称作水平排列的滚轴。上轨道台车具有至少一个支架314,该至少一个支架
314用于接触光伏模块302的背部上的间隔轨道304。如图3所示,下轨道台车附接于光伏模块302的间隔轨道304。下轨道台车具有竖直排列的滚轴和至少一个支架314,该至少一个支架314用于接触光伏模块302背部上的间隔轨道304。
[0058] 上轨道台车被放置在支撑结构200的上轨道250上,使得竖直排列的滚轴接触到水平轨道面280而水平排列的滚轴接触到竖直轨道面290。下轨道台车被放置在支撑结构200的下轨道260上,使得竖直排列的滚轴接触到支撑结构200的水平轨道面280。将上轨道台车还是下轨道台车首先放置在各自对应的轨道上并不重要,并且不应成为对本发明范围的限制。在具体实施例中,上轨道台车被首先放置到上轨道250上。在一些实施例中,下轨道台车被首先放置到下轨道260上。在特定实施例中,上轨道台车被放置到上轨道250上和下轨道台车被放置到下轨道260上几乎是同时的。
[0059] 上轨道台车的至少一个支架314和下轨道台车的至少一个支架314通过升举各个台车300的支撑部分312而被升举,以便升举光伏模块302,从而使得光伏模块302的背部上的间隔轨道304不会接触到支撑结构200。在将各台车放到各自对应的轨道上之前或之后,支撑部分312可以被举到提升位置。在一些实施方式中,在将台车放到轨道上之前升举支撑部分312。在不同的实施方式中,在将台车放到轨道上之后升举支撑部分312。
[0060] 一旦上轨道台车和下轨道台车的支撑部分312包括的支架314都处于提升位置,光伏模块302则沿着支撑结构200的上轨道250和下轨道260被移动到将要安装光伏模块302的位置。模块随后可以通过任何合适的方式附接到支撑结构200。
[0061] 在光伏模块202已经被固定到支撑结构200之后,包括上轨道台车和下轨道台车的至少一个支架314的支撑部分312被降低。一旦支撑部分312处于降低位置,光伏模块302的背部上的间隔轨道304就与支撑结构200的上轨道250和下轨道260接触,而台车可以被移走。
[0062] 举例来说,如果支撑部分312被约束节346连接到间隔轨道304,那么支撑部分312会以至少两个阶段来降低。首先支撑部分312被降低以使得间隔轨道可被搁置于支撑结构200上。当模块302被固定到支撑结构之后,支撑部分312可以从间隔轨道304脱离并被完全降低。一旦被完全降低,台车就可以在不影响已安装的模块的情况下从Z型轨移走。
[0063] 在一些实施方式中,光伏模块302是悬置的,以使得能够接近光伏模块302的背部上的间隔轨道304。在被悬置时,在将上轨道台车和下轨道台车中的一个或多个台车放置到支撑结构200上之前,该一个或多个台车被附接到间隔的轨道304。在特定的具体实施方式中,利用真空晒版机(vacuum frame)悬置光伏模块302。在特定实施方式中,真空晒版机由轻便型起重机悬臂(portablejib boom)900固持。
[0064] 图9示出了根据本发明的不同实施方式的装载站概念。轻便型起重机悬臂900可以位于太阳能发电场100中的排110的端部。模块运送架902可以位于起重机悬臂900的可到达范围内。独立的模块302可以被升举到起重机悬臂900上,而台车可以被附接到背部上的间隔轨道304。然后,起重机悬臂900可以进行回转运动,以使得台车可以被放置到支撑结构200的轨道上。一旦放置到轨道上,模块302可以滑下支撑机构200并被固定在那里。在一些实施方式中,起重机悬臂900与真空晒版机(未图示)固连在一起,这使得单独的光伏模块302可以被容易地升举而不会损伤表面。
[0065] 这使得太阳能发电场的整个排都可以被安放有光伏模块,而不用重新定位起重机悬臂900或模块运送架902。取决于起重机悬臂900的尺寸和可到达范围,可以安放多于一排的太阳能发电场,而无需重新定位起重机悬臂900或模块运送架902。这将使得两人或三人使用相对小型或轻便型的装备就可以在整个太阳能发电场内安装模块。另外,在需要重新定位起重机悬臂900时,起重机悬臂900需要沿着阵列的边缘或穿过过道来移动。这些区域通常是弄平的和/或压实的以用于将来的阵列维护和/或应急通道。因此,起重机悬臂900不需要在可能恶劣的地形或困难的土壤环境中进行移动。
[0066] 支撑单独的模块302的模块台车可以被人推着穿过太阳能发电场。另外,模块302可以在台车300上以多种不同的方式被推送穿过发电场,包括但不限于皮带传送系统和电动达。在特定实施例中,台车300装备有电动马达,所述电动马达适于在太阳能发电场内沿着Z型轨240的长度推送载有模块302的台车300。在更特定的实施例中,台车300的电动马达由台车300所支撑的太阳能模块302提供能源
[0067] 已经参照移动和支撑大型(即5.7m2)的模块描述了台车300及其安装方法。应理解的是,台车300和方法也适合应用于小型太阳能板,特别是在小型太阳能板被预组装成大型阵列时。
[0068] 本说明书中提及的“一个实施方式”、“某些实施方式”、“一个或多个实施例”、“一实施方式”、“一个方面”、“某些方面”、“一个或多个实施例”和“一方面”的含义是,结合该实施例所描述的具体的特点、结构、材料或特征被包括在本发明的至少一个实施例中。因此,在本说明书中各个不同位置中出现的诸如“在一个或多个实施方式中”、“在某些实施方式中”、“在一个实施方式中”、“在一实施方式中”、“根据一个或多个方面”、“在一方面”等短语,不一定指代本发明的相同的实施方式或方面。此外,在一个或多个实施方式或方面,具体的特性、结构、材料或特征可以以任何合适的方式组合。上述方法的描述顺序不应被看作是限制,而方法可以不根据顺序地使用所描述的操作,或者可以有所删除或添加。
[0069] 应当理解,上文的描述意在是说明性的而非限制性的。在看过上文的描述之后,本领域普通技术人员会想到许多其他实施方式。因此,本发明的范围应当考虑所附权利要求连同这些权利要求的等效物的全部范围而决定。
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