一种光伏组件机械载荷测试设备的制作方法

1.本发明属于光伏组件测试技术领域，涉及一种光伏组件机械载荷测试设备。


背景技术：

2.根据要求，光伏组件需要经过机械载荷测试，其目的是测试光伏组件承受风、雪、静压和冰载的能力。由于在实际使用过程中，光伏组件可能遇到单点受压、局部受压以及整体受压。为了更好的模拟光伏组件在实际使用过程中遇到的不同情况，需要对光伏组件进行单点抗压测试、局部抗压测试、整体抗压测试。目前对光伏组件机械载荷的测试设备一般只能进行单项测试，不能同时满足单点抗压测试、局部抗压测试、整体抗压测试要求，测试中，需要更换不同的测试设备才能完成。使得操作繁琐，效率较低。
3.为解决上述问题，本发明提出了一种光伏组件机械载荷测试设备。


技术实现要素：

4.为解决背景技术中存在的问题，本发明提出了一种光伏组件机械载荷测试设备。
5.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种光伏组件机械载荷测试设备包括机箱，机箱内上下移动设置有多个压块，多个压块在同一个水平面上且成正方形布置；
6.机箱的顶壁上转动安装有电动滑轨，电动电动滑轨水平设置，电动滑轨配套有电动滑块，电动滑块上上下移动设置有连接板，连接板的下端设置有向下挤压压块的驱动模块，驱动模块的水平面截面为为正方形；
7.驱动模块包括固定推杆和移动推杆，固定推杆与连接板固连，移动推杆与连接板水平方向滑动连接，移动推杆沿着连接板滑动，进而改变移动推杆与固定推杆之间的间距，进而改变驱动模块的大小，进而改变抗压测试模式。
8.进一步地，机箱内固定设置有网格架，压块上开设有与网格架配合的十字滑槽，压块通过十字滑槽与网格架上下滑动配合；十字滑槽的顶壁和网格架之间固定连接有弹簧，弹簧使得十字滑槽的底部与网格架抵触。
9.进一步地，机箱的顶壁上开设有安装槽，安装槽内固定安装有第一电机，第一电机的电机轴竖直向下设置，电动滑轨的一端与第一电机的电机轴固定连接。
10.进一步地，机箱的顶壁上开设有环形的限位滑槽，电动滑轨远离第一电机的一端固定设置有弧形滑块；弧形滑块滑动设置在限位滑槽内；第一电机的轴线与限位滑槽的轴线在同一个竖直线上。
11.进一步地，所述电动滑轨的电动滑块上固设有气缸，气缸的输出轴竖直向下设置；连接板固定安装在气缸的输出轴上。
12.进一步地，所述连接板的下端面上开设有多个导向滑槽，多个导向滑槽沿着连接板的轴线圆周均匀分布，且每个导向滑槽的一端均指向连接板的轴线处；多个导向滑槽与多个移动推杆一一对应，移动推杆上端固设有导向滑块，导向滑块滑动设置在对应的导向
滑槽内。
13.进一步地，所述固定推杆的上端与连接板之间开设有安装腔；安装腔的底壁上固设有第二电机，第二电机的电机轴竖直向上；连接板上开设有多个通道，多个通道与多个导向滑槽一一对应；通道的一端与对应的导向滑槽连通，通道的另一端与安装腔连通；
14.第二电机的电机轴上同轴固定安装有大收线轮，位于驱动模块角上的每个移动推杆均固设有第一绳子，第一绳子的另一端穿过相应的通道后缠绕在大收线轮上，
15.大收线轮上端同轴固设有小收线轮；位于驱动模块边上的每个移动推杆均固设有第二绳子，第二绳子的另一端穿过相应的通道后缠绕在小收线轮上；
16.大收线轮直径大于小收线轮直径；
17.第一绳子与第二绳子均处于张紧状态。
18.进一步地，每个所述导向滑槽内均固定设置有拉簧，拉簧的一端与导向滑槽远离连接板轴线的一端端壁固定连接，拉簧的另一端与相应的导向滑块固连。
19.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：通过使移动推杆沿着滑槽移动，进而改变驱动模块的大小。当驱动模块最小时，可以对光伏组件进行单点抗压测试。当驱动模块最大时，可以对光伏组件进行整体抗压测试。当驱动模块的大小与局部多个压块相对应时，可以对光伏组件进行局部抗压测试。当进行单点抗压测试与局部抗压测试时，通过第一电机和电动滑轨改变驱动模块的位置，使驱动模块与不同的压块对应，进而对光伏组件的不同处进行抗压测试。
附图说明
20.图1是本发明的整体结构示意图；
21.图2是本发明中压块的结构示意图；
22.图3是本发明中机箱的内部结构示意图；
23.图4是本发明中第一绳子的安装示意图；
24.图5是本发明中导向滑槽与固定推杆的位置示意图；
25.图6使本发明中驱动模块处于最小状态时的结构示意图；
26.图7是本发明中弧形滑块的结构示意图；
27.图8是本发明中单点抗压测试时驱动模块的状态示意图；
28.图9是本发明中局部抗压测试时驱动模块的状态示意图；
29.图10是本发明中整体抗压测试时驱动模块的状态示意图。
30.图中：1、机箱；2、网格架；3、压块；4、十字滑槽；5、弹簧；6、第一电机；7、电动滑轨；8、弧形滑块；9、限位滑槽；10、气缸；11、连接板；12、固定推杆；13、边推杆；14、角推杆；15、导向滑块；16、导向滑槽；17、拉簧；18、安装腔；19、第二电机；20、大收线轮；21、小收线轮；22、第一绳子；23、第二绳子；24、光伏组件。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。
32.如图1-图10所示，本发明采用的技术方案如下：一种光伏组件机械载荷测试设备，包括机箱1。机箱1内上下移动设置有多个压块3，多个压块3在同一个水平面上，且多个压块3成正方形布置。本实施例中，压块3具有九个，压块3为方形，九个压块3的水平截面形成第一正方形。
33.具体的，机箱1内固定安装有网格架2，网格架2水平设置。网格架2包括三个左右设置的第一横杆和三个前后设置的第二横杆，三个第一横杆相互平行，三个第二横杆相互平行。第一横杆与第二横杆均位于同一水平面上，第一横杆和第二横杆相互垂直。第一横杆和第二横杆的交接处固定连接。网格架2具有九个交接点。九个交接点与九个压块3一一对应。
34.每个压块3内均开设有十字滑槽4，十字滑槽4的十字交叉点与对应的交接点配合。第一横杆和第二横杆穿过所述的十字滑槽4，压块3通过十字滑槽4与网格架2上下滑动连接。十字滑槽4的十字交叉点的顶端固定连接有弹簧5。弹簧5的另一端与相应的交接点固定连接。初始状态下，弹簧5处于压缩状态，弹簧5具有使压块3向上移动的趋势，在弹簧5的作用下，十字滑槽4的下部与网格架2抵触。
35.将待测的光伏组件24放置到机箱1底部，且使光伏组件24位于压块3的下方，当单个压块3向下移动而挤压光伏组件24时，压块3对光伏组件24进行单点抗压测试。当多个压块3但不是全部压块3同时向下移动而挤压光伏组件24时，对光伏组件24进行局部抗压测试。当全部的压块3向下移动而挤压光伏组件24时，对光伏组件24进行整体的抗压测试。
36.机箱1的顶壁上转动安装有电动滑轨7。具体的，机箱1的顶壁上开设有安装槽，安装槽内固定安装有第一电机6，第一电机6的电机轴竖直向下设置。电动滑轨7的一端固定安装在第一电机6的电机轴上。机箱1的顶壁上开设有环形的限位滑槽9，第一电机6的轴线与限位滑槽9的轴线在同一个竖直线上。电动滑轨7远离第一电机6的一端固定设置有弧形滑块8。弧形滑块8滑动设置在限位滑槽9内。电动滑轨7水平设置，电动滑轨7配套的电动滑块上上下移动设置有连接板11，连接板11的下端设置有挤压压块3的驱动模块。具体的，电动滑块上固定安装有气缸10，气缸10的输出轴竖直向下设置。连接板11固定安装在气缸10的输出轴上。通过第一电机6和电动滑轨7改变驱动模块与第一正方形的相对位置，进而使挤压模块与不同的压块3相配合，进而可以对光伏组件24不同的位置进行抗压测试。
37.驱动模块位于压块3的上方。驱动模块包括固定推杆12和移动推杆，固定推杆12与连接板11的中心处固连。移动推杆与连接板11滑动连接。移动推杆沿着连接板11水平滑动。本实施例中移动推杆具有八个，八个移动推杆与固定推杆12水平截面为第二正方形，且固定推杆12处于第二正方形的中心。为了便于表达，将位于第二正方形角处的移动推杆命名为角推杆14，位于第二正方形边中间的移动推杆命名为边推杆13，边推杆13与角推杆14均具有四个。围绕在固定推杆12周围的移动推杆向背离固定推杆12的方向移动，使驱动模块变大，移动推杆向靠近固定推杆12的方向移动，使驱动模块变小。当驱动模块最小时，可以对光伏组件24进行单点抗压测试，当驱动模块最大时，可以对光伏组件24进行整体抗压测试。
38.连接板11的下端面上开设有多个导向滑槽16，多个导向滑槽16沿着连接板11的轴线圆周均匀分布，且每个导向滑槽16的一端均指向连接板11的轴线处。导向滑槽16具有八条，八条导向滑槽16与八个移动推杆一一对应。移动推杆与对应的导向滑槽16滑动连接。每
个移动推杆的上端均固设有与导向滑槽16滑动配合的导向滑块15，导向滑块15限位滑动设置在对应的导向滑槽16内。每个导向滑槽16内均设置有拉簧17，拉簧17的一端与导向滑块15固定连接，拉簧17的另一端与导向滑槽16远离连接板11中心处的一端端壁固定连接。
39.固定推杆12的上端与连接板11之间开设有安装腔18。安装腔18的底壁上固设有第二电机19，第二电机19的电机轴竖直向上，第二电机19的电机轴上同轴固定安装有大收线轮20。连接板11上开设有多个通道，多个通道与多个导向滑槽16一一对应。通道的一端与对应的导向滑槽16连通，通道的另一端与安装腔18连通。大收线轮20上缠绕有多个第一绳子22，多个第一绳子22与多个角推杆14一一对应。第一绳子22的一端穿过对应的通道与对应的导向滑块15固定连接。
40.大收线轮20的上端同轴固定设置有多个小收线轮21。小收线轮21上缠绕有多个第二绳子23，多个第二绳子23与多个边推杆13一一对应。第二绳子23的一端穿过对应的通道与相应的导向滑块15固定连接。
41.在拉簧17的作用下，第一绳子22与第二绳子23始终处于张紧状态。
42.第二电机19带动大收线轮20与小收线轮21同步转动，大收线轮20带动第一绳子22收放，小收线轮21带动第二绳子23收放。第一绳子22带动角推杆14沿着相应的导向滑槽16滑动，第二绳子23带动边推杆13沿着相应的导向滑槽16滑动。
43.大收线轮20的直径大于小收线轮21的直径。大收线轮20的直径与小收线轮21的直径之比由第二正方形的形状来设计。大收线轮20与小收线轮21的转速相同时，第一绳子22的线速度大于第二绳子23的线速度，使角推杆14移动速度大于边推杆13的移动速度。使得驱动模块变大或变小时，驱动模块始终保持为边长不同的正方形。
44.移动推杆沿着连接板11滑动，进而改变移动推杆与固定推杆12之间的间距，进而改变驱动模块的大小。驱动模块处于最小状态时，驱动模块与其中一个压块3对应，驱动模块向下移动并推动相应的压块3向下移动，使压块3对光伏组件24进行单点抗压测试。通过第一电机6和电动滑轨7，可以改变连接板11的位置，进而使驱动模块与不同的压块3向对应，分别对光伏组件24的多处进行测试。当驱动模块变大时，使驱动模块覆盖对应的多个压块3，对光伏组件24进行局部抗压测试。当驱动模块最大时，将全部的压块3覆盖，对光伏组件24进行整体抗压测试。
45.工作原理：初始状态下，驱动模块处于最小状态，且驱动模块处于连接板11的中心处。气缸10的轴线与第一电机6的轴线在同一个竖直线上，驱动模块与中间的压块3相对应，固定推杆12的中心与中间的压块3的中心相对，第一绳子22和小收线轮21均处于张紧状态。角推杆14在相应的拉簧17和第一绳子22作用下处于静止状态，边推杆13在相应的拉簧17和第二绳子23的作用下处于静止状态。弹簧5处于压缩状态，在弹簧5的作用下，压块3与网格架2抵触。需要说明的是，弹簧5始终处于压缩状态。在本实施例中，此时第二正方形的对角线与第一正方形的对角线垂直。当然通过使电动滑轨7绕着第一电机6的轴线转动，可以改变第二正方形对角线的朝向。
46.将光伏组件24放入到机箱1的底部，使光伏组件24处于压块3的正下方。
47.如图8所示，对光伏组件24进行单点抗压测试时，启动气缸10，使气缸10伸长，气缸10带动连接板11向下移动，驱动模块挤压中间的压块3，中间的压块3克服弹簧5的弹力沿着网格架2向下移动，压块3向下挤压光伏组件24的中心，进而对光伏组件24的中心进行单点
抗压测试。
48.需要对光伏组件24的左上角进行单点测试时，即使左上角的压块3向下移动，启动第一电机6，第一电机6带动电动滑轨7转动，使电动滑轨7转动一定的角度，使电动滑轨7的轴线处于第一正方形左上角对角线的正上方。此时第二正方形的对角线与第一正方形的对角线相互平行。然后启动电动滑轨7，电动滑轨7带动使气缸10使气缸10沿着电动滑轨7向第一正方形的左上角滑动，气缸10带动连接板11和驱动模块滑动，直到驱动模块处于左上角的压块3的正上方，即固定推杆12的中心与左上角压块3的中心在同一个竖直线上。然后使驱动模块向下移动并推动左上角的压块3向下移动，对光伏组件24的左上角进行单点抗压测试。
49.需要使驱动模块挤压第一正方形上边中间处的压块3时，首先启动第一电机6，第一电机6带动电动滑轨7转动，使电动滑轨7处于第一正方形上边中间处的压块3的正上方。然后启动电动滑轨7，使气缸10沿着电动滑轨7滑动，气缸10带动连接板11以及驱动模块移动，进而使驱动模块处于第一正方形上边中间处的压块3的上方，固定推杆12的中心与该压块3的中心相对。此时，第二正方形的对角线与第一正方形的对角线垂直。然后启动气缸10，气缸10推动连接板11、驱动模块向下移动，驱动模块推动相应的压块3，使相应的压块3向下移动。压块3向下挤压光伏组件24，进而对光伏组件24的上部中间处进行单点抗压测试。测试完毕后，使气缸10缩短，进而使连接板11以及驱动模块向上移动，使驱动模块回到初始的高度，失去驱动模块推力的压块3在相应的弹簧5的作用下向上移动而恢复到初始状态。
50.依此，通过使第一电机6和电动滑轨7的动作，使驱动模块运动到相应的压块3的上方，通过气缸10使驱动模块推动相应的压块3向下移动，进而对光伏组件24上的多点进行单点测试。
51.如图9所示，需要对光伏组件24进行局部测试时，使移动推杆沿着相应的导向滑槽16滑动，使驱动模块构成的第二正方形变大。
52.具体的，启动第二电机19，第二电机19带动大收线轮20和小收线轮21同步转动。大收线轮20对第一绳子22进行放线动作，小收线轮21对第二绳子23进行放线动作。角推杆14在相应的拉簧17的作用下沿着相应的导向滑槽16向远离固定推杆12的方向移动。边推杆13在相应的拉簧17的作用下沿着相应的导向滑槽16向远离固定推杆12的方向移动。进而使第二正方形变大，当第二正方形的大小与四个压块3构成的方形相应时，关闭第二电机19。然后通过第一电机6和电动滑轨7使驱动模块处于第一正方形的左上角，此时固定推杆12的中心与相应四个压块3构成的方形的中心相对，且四个角推杆14与四个压块3一一对应，角推杆14的中心与对应的压块3的中心相对。然后使驱动模块向下移动，驱动模块推动相应的四个压块3同时向下移动，使该四个压块3挤压光伏组件24的局部，对光伏组件24进行局部抗压测试。
53.如图10所示，需要对光伏组件24进行整体测试时，启动第二电机19，第二电机19带动大收线轮20和小收线轮21同步转动，大收线轮20对第一绳子22进行放线操作，小收线轮21对第二绳子23进行放线操作。第一绳子22放线，在相应的拉簧17的作用下，角推杆14沿着相应的导向滑槽16滑动，角推杆14向远离固定推杆12的方向移动。第二绳子23放线，在相应的拉簧17的作用下，边推杆13沿着相应的导向滑槽16滑动，边推杆13向远离固定推杆12的方向移动。进而使第二正方形变大，直到第二正方形将九个压块3全覆盖。其中中间的压块3
的中心与固定推杆12的中心相对。八个移动推杆与其他八个压块3一一对应，移动推杆的中心与对应压块3的中心相对。然后启动气缸10，气缸10带动连接板11和驱动模块向下移动，进而使驱动模块向下移动并推动压块3，使多个压块3同时向下移动并向下挤压光伏组件24，进而对光伏组件24进行整体抗压测试。
54.需要将驱动模块恢复到初始大小时，启动第二电机19，第二电机19带动大收线轮20、小收线轮21同步转动，大收线轮20对第一绳子22进行收线操作，小收线轮21对第二绳子23进行收线操作。第一绳子22收线，使角推杆14克服相应拉簧17的弹力向靠近固定推杆12的方向移动。第二绳子23收线，使边推杆13克服相应拉簧17的弹力向靠近固定推杆12的方向移动。直到驱动模块回到初始大小。然后关闭第二电机19。
55.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,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。

技术特征：
1.一种光伏组件机械载荷测试设备，其特征在于：包括机箱(1)，机箱(1)内上下移动设置有多个压块(3)，多个压块(3)在同一个水平面上且成正方形布置；机箱(1)的顶壁上转动安装有电动滑轨(7)，电动滑轨(7)水平设置，电动滑轨(7)配套有电动滑块，电动滑块上上下移动设置有连接板(11)，连接板(11)的下端设置有向下挤压压块(3)的驱动模块，驱动模块的水平面截面为正方形；驱动模块包括固定推杆(12)和移动推杆，固定推杆(12)与连接板(11)固连，移动推杆与连接板(11)水平方向滑动连接，移动推杆沿着连接板(11)滑动，进而改变移动推杆与固定推杆(12)之间的间距，进而改变驱动模块的大小，进而改变抗压测试模式。2.根据权利要求1所述的一种光伏组件机械载荷测试设备，其特征在于：机箱(1)内固定设置有网格架(2)，压块(3)上开设有与网格架(2)配合的十字滑槽(4)，压块(3)通过十字滑槽(4)与网格架(2)上下滑动配合；十字滑槽(4)的顶壁和网格架(2)之间固定连接有弹簧(5)，弹簧(5)使得十字滑槽(4)的底部与网格架(2)抵触。3.根据权利要求1所述的一种光伏组件机械载荷测试设备，其特征在于：机箱(1)的顶壁上开设有安装槽，安装槽内固定安装有第一电机(6)，第一电机(6)的电机轴竖直向下设置，电动滑轨(7)的一端与第一电机(6)的电机轴固定连接。4.根据权利要求1所述的一种光伏组件机械载荷测试设备，其特征在于：机箱(1)的顶壁上开设有环形的限位滑槽(9)，电动滑轨(7)远离第一电机(6)的一端固定设置有弧形滑块(8)；弧形滑块(8)滑动设置在限位滑槽(9)内；第一电机(6)的轴线与限位滑槽(9)的轴线在同一个竖直线上。5.根据权利要求1所述的一种光伏组件机械载荷测试设备，其特征在于：所述电动滑轨(7)的电动滑块上固设有气缸(10)，气缸(10)的输出轴竖直向下设置；连接板(11)固定安装在气缸(10)的输出轴上。6.根据权利要求1所述的一种光伏组件机械载荷测试设备，其特征在于：所述连接板(11)的下端面上开设有多个导向滑槽(16)，多个导向滑槽(16)沿着连接板(11)的轴线圆周均匀分布，且每个导向滑槽(16)的一端均指向连接板(11)的轴线处；多个导向滑槽(16)与多个移动推杆一一对应，移动推杆上端固设有导向滑块(15)，导向滑块(15)滑动设置在对应的导向滑槽(16)内。7.根据权利要求6所述的一种光伏组件机械载荷测试设备，其特征在于：所述固定推杆(12)的上端与连接板(11)之间开设有安装腔(18)；安装腔(18)的底壁上固设有第二电机(19)，第二电机(19)的电机轴竖直向上；连接板(11)上开设有多个通道，多个通道与多个导向滑槽(16)一一对应；通道的一端与对应的导向滑槽(16)连通，通道的另一端与安装腔(18)连通；第二电机(19)的电机轴上同轴固定安装有大收线轮(20)，位于驱动模块角上的每个移动推杆均固设有第一绳子(22)，第一绳子(22)的另一端穿过相应的通道后缠绕在大收线轮(20)上，大收线轮(20)上端同轴固设有小收线轮(21)；位于驱动模块边上的每个移动推杆均固设有第二绳子(23)，第二绳子(23)的另一端穿过相应的通道后缠绕在小收线轮(21)上；大收线轮(20)直径大于小收线轮(21)直径；第一绳子(22)与第二绳子(23)均处于张紧状态。
8.根据权利要求6所述的一种光伏组件机械载荷测试设备，其特征在于：每个所述导向滑槽(16)内均固定设置有拉簧(17)，拉簧(17)的一端与导向滑槽(16)远离连接板(11)轴线的一端端壁固定连接，拉簧(17)的另一端与相应的导向滑块(15)固连。

技术总结
本发明属于光伏组件测试技术领域，涉及一种光伏组件机械载荷测试设备。本发明包括机箱，机箱内上下移动设置有多个压块，机箱的顶壁上转动安装有电动滑轨，电动滑轨上固设有连接板，连接板的下端设置有向下挤压压块的驱动模块，驱动模块为正方形。通过使移动推杆沿着滑槽移动，进而改变驱动模块的大小。当驱动模块最小时，可以对光伏组件进行单点抗压测试。当驱动模块最大时，可以对光伏组件进行整体抗压测试。当驱动模块的大小与局部多个压块相对应时，可以对光伏组件进行局部抗压测试。当进行单点抗压测试与局部抗压测试时，通过第一电机和电动滑轨改变驱动模块的位置，使驱动模块与不同的压块对应，进而对光伏组件的不同处进行抗压测试。行抗压测试。行抗压测试。


技术研发人员：李宁
受保护的技术使用者：南京国联电力工程设计有限公司
技术研发日：2023.05.24
技术公布日：2023/8/14