Adjustable solar bracket

Abstract

A photovoltaic (PV) support structure is configured to support a PV array of PV panels. The PV support structure includes a foldable PV coupling assembly and stationary base support structure configured to support the foldable PV coupling assembly. The foldable PV coupling assembly may fold / unfold along the stationary base support structure in a longitudinal dimension parallel to the ground. The foldable PV coupling assembly may be configured to support a plurality of PV panels and configured to allow articulation of adjacent PV panels. A controller may be in electrical communication with one or more motors of the foldable PV coupling assembly to drive folding / unfolding of the foldable PV coupling assembly along guide rails of the stationary base support structure.

Description

ADJUSTABLE SOLAR BRACKETCROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS

[0001] This application claims priority to International Application No. PCT / CN2024 / 085583, filed April 2, 2024, the content of which is incorporated by reference herein in its entirety for all purposes.FIELD

[0002] The present disclosure generally relates to photovoltaic power systems. More specifically, aspects of the disclosure relate to structures and methods associated with deployment of photovoltaic power systems.BACKGROUND

[0003] Large utility-scale solar farms are typically located in remote areas without good electricity infrastructure, but with good sunlight conditions. Currently, when an engineering, procurement, and construction company (EPC) builds a solar farm in such a remote location, they typically use gas or diesel generators to provide on-site office trailers electricity during construction, which can range in duration from weeks to months or even years, depending on the circumstances.SUMMARY

[0004] Embodiments described herein address these and other issues by providing an easily deployable photovoltaic (PV) power system that can be used to generate and store sufficient electricity to provide for the electrical needs of on-site trailers and / or other equipment at a solar farm construction site. The PV power system may include one or more PV arrays that can be easily unfolded on-site. Aspects of the PV power system may include one or more PV support structures. Each PV support structure may be configured to support a PV array of PV panels. Each PV support structure includes a foldable PV coupling assembly and a stationary base support structure configured to support the foldable PV coupling assembly. The foldable PV coupling assembly may fold / unfold along the stationary base support structure in a longitudinal dimension parallel to the ground. The foldable PV coupling assembly may be configured to support a plurality of PV panels and configured to allow articulation of adjacent PV panels. A controller may be in electrical communication with one or more motors of the foldable PV coupling assembly to drive folding / unfolding of the foldable PV coupling assembly along guide rails of the stationary base support structure. The controller may also be in electrical communication with one or more scanners of the foldable PV coupling assembly to read tags (e.g., RFID tags) located along the guide rails of the stationary base support structure. Reading the tags can identify the relative position of the foldable PV coupling assembly along the stationary base support structure during deployment or retraction.

[0005] According to this disclosure, an example PV support structure may comprise a foldable PV coupling assembly configured to support a plurality of PV panels and configured to allow articulation of adjacent PV panels of the plurality of PV panels. The PV support structure may also comprise a base support structure positioned over the ground and configured to support the foldable PV coupling assembly, where the base support structure comprises one or more guide rails to facilitate deployment of the foldable PV coupling assembly along a longitudinal dimension parallel to the ground.

[0006] In the example PV support structure, the foldable PV coupling assembly may include an upper coupling rod assembly configured to provide articulation of adjacent PV panels, and a lower coupling rod assembly configured to provide articulation of adjacent PV panels. The lower coupling rod assembly may include one or more wheels configured to roll along the one or more guide rails during deployment of the foldable PV coupling assembly. The foldable PV coupling assembly may further include one or more support members that provide mechanical interconnection between the upper coupling rod assembly and the lower coupling rod assembly. PV panels may be supported by the one or more support members. The one or more support members may include one or more support columns that run perpendicular or substantially perpendicular to the upper coupling rod assembly and the lower coupling rod assembly. In some implementations, the upper coupling rod assembly includes at least one upper coupling rod, and at least one first connector configured to articulate about the at least one upper coupling rod, where the at least one first connector couples the one or more support members to the at least one upper coupling rod. In some implementations, the at least one first connectors includes at least two connectors configured to rotate in opposite directions about the at least one upper coupling rod. In some implementations, the lower coupling rod assembly further includes at least one lower coupling rod, at least one second connector configured to articulate about the at least one lower coupling rod, where the at least one second connector couples the one or more support members to the at least one lower coupling rod, and a motor configured to cause deployment of the foldable PV coupling assembly. In some cases, the motor is coupled to one or more wheels and is configured to drive rotation of the one or more wheels to cause deployment of the foldable PV coupling assembly. In some cases, the motor is coupled to the at least one second connector and is configured to articulate the at least one second connector about the at least one lower coupling rod to cause deployment of the foldable PV coupling assembly. The lower coupling rod assembly may further include a scanner. The base support structure may further include a plurality of tags configured to be scanned by the scanner to identify locations of the PV panels along the base support structure. In some implementations, the PV support structure further includes a controller in electrical communication with the motor, where the controller is configured with instructions to drive the motor to deploy the foldable PV coupling assembly between an unfolded state and a folded state. The controller configured with instructions to drive the motor may be configured with instructions to position the plurality of PV panels along the base support structure using data received from the scanner regarding the locations of the PV panels along the base support structure. The controller may be further configured with instructions to receive a user input to cause deployment of the foldable PV coupling assembly to the unfolded state or folded state. In some implementations, the PV support structure further includes a battery and a charge controller configured to charge the battery from electricity generated by the plurality of PV panels. The PV support structure may further include a controller configured with instructions to deploy the foldable PV coupling assembly between an unfolded state and a folded state, and a wiring system in communication with the controller and the battery, where the wiring system includes a plurality of electrical connectors configured to electrically connect the PV panels of the plurality of PV panels. In some implementations, the base support structure further includes one or more stakes that hold the base support structure to the ground. The base support structure may be foldable. The base support structure may be modular for assembly. The foldable PV coupling assembly may include one or more motors configured to drive folding / unfolding of the foldable PV coupling assembly, and one or more scanners configured to read tags located along the base support structure. In such implementations, the PV support structure may further include a controller in electrical communication with the one or more motors and the one or more scanners, and a wiring system including communication lines to provide electrical connection between the controller and the one or more motors and between the controller and the one or more scanners. The PV support structure may further include a battery to provide power to the one or more motors and the one or more scanners, where the wiring system can further include power lines between the battery and the one or more motors and between the battery and the one or more scanners.

[0007] According to this disclosure, an example PV power system may include one or more PV arrays. Each PV array can include a plurality of PV panels, a foldable PV coupling assembly configured to support the plurality of PV panels and configured to allow articulation of adjacent PV panels of the plurality of PV panels. Each PV array can further include a base support structure positioned over the ground and configured to support the foldable PV coupling assembly, where the base support structure includes one or more guide rails to facilitate deployment of the foldable PV coupling assembly along a longitudinal dimension parallel to the ground. The PV power system further includes a battery and a charge controller configured to charge the battery from electricity generated by the one or more PV arrays.

[0008] In the example PV power system, the foldable PV coupling assembly may further include an upper coupling rod assembly configured to provide articulation of adjacent PV panels, and a lower coupling rod assembly configured to provide articulation of adjacent PV panels. The lower coupling rod assembly further includes one or more wheels configured to roll along the one or more guide rails during deployment of the foldable PV coupling assembly. The lower coupling rod assembly may further include one or more support members that provide mechanical interconnection between the upper coupling rod assembly and the lower coupling rod assembly. The lower coupling rod assembly may further include a scanner, where the base support structure may further include a plurality of tags configured to be scanned by the scanner to identify locations of the PV panels along the base support structure. The upper coupling rod assembly may further include at least one upper coupling rod, and at least one first connector configured to articulate about the at least one upper coupling rod, where the at least one first connector couples the one or more support members to the at least one upper coupling rod. The lower coupling rod assembly may further include at least one lower coupling rod, and at least one second connector configured to articulate about the at least one lower coupling rod, where the at least one second connector couples the one or more support members to the at least one lower coupling rod. The upper or lower coupling rod assemblies may further include a motor configured to cause deployment of the foldable PV coupling assembly.

[0009] According to this disclosure, an example method of deploying a photovoltaic (PV) power system may include placing a base support structure and a foldable PV coupling assembly on the base support structure at a deploy site, where the foldable PV coupling assembly is configured to support a plurality of PV panels and configured to allow articulation of adjacent PV panels of the plurality of PV panels, where the base support structure is positioned over the ground and configured to support the foldable PV coupling assembly, where the base support structure includes one or more guide rails to facilitate deployment of the foldable PV coupling assembly along a longitudinal dimension parallel to the ground. The method may further include activating a controller in communication with the foldable PV coupling assembly to cause the foldable PV coupling assembly to deploy from a folded state to an unfolded state.

[0010] In the example method, the foldable PV coupling assembly may include one or more wheels, where activating the controller includes powering at least one motor coupled to the foldable PV coupling assembly to cause the one or more wheels to roll along the one or more guide rails during deployment.

[0011] This summary is neither intended to identify key or essential features of the claimed subject matter nor is it intended to be used in isolation to determine the scope of the claimed subject matter. The subject matter should be understood by reference to appropriate portions of the entire specification of this disclosure, any or all drawings, and each claim. The foregoing, together with other features and examples, will be described in more detail below in the following specification, claims, and accompanying drawings.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0012] FIG. 1A shows an illustration of an example PV support structure including a base support structure and a foldable PV coupling assembly in a folded state, where the foldable PV coupling assembly supports a plurality of PV panels, according to some embodiments.

[0013] FIG. 1B shows an illustration of the PV support structure of FIG. 1A including the base support structure and the foldable PV coupling assembly in an unfolded state, according to some embodiments.

[0014] FIGS. 2A–2C show schematic illustrations of a profile view of a foldable PV coupling assembly at different states of folding / unfolding, according to some embodiments.

[0015] FIG. 3 shows an isometric view of an illustration of an example PV panel, according to some embodiments.

[0016] FIG. 4 shows an isometric view of an illustration of an example upper coupling rod assembly, according to some embodiments.

[0017] FIG. 5 shows an isometric view of an illustration of an example lower coupling rod assembly, according to some embodiments.

[0018] FIGS. 6A–6B show a perspective view and a magnified view of an example base support structure configured to support a foldable PV coupling assembly, according to some embodiments.

[0019] FIG. 7 shows an isometric magnified view of adjacent PV panels coupled to one another by an upper coupling rod assembly, according to some embodiments.

[0020] FIG. 8 shows a schematic diagram of an example wiring system including a controller, communication lines, and power lines that provide electrical communication in a PV support structure, according to some embodiments.

[0021] FIG. 9 is a simplified diagram an example PV power system, according to some embodiments.

[0022] FIG. 10 is a simplified diagram of an example integrated power and energy management system, according to some embodiments.

[0023] FIG. 11 is a flow diagram of an example method of deploying a PV support structure including a base support structure and a foldable PV coupling assembly, according to some embodiments.

[0024] Like reference symbols in the various drawings indicate like elements, in accordance with certain example implementations. In addition, multiple instances of an element may be indicated by following a first number for the element with a letter or a hyphen and a second number. For example, multiple instances of an element 110 may be indicated as 110-1, 110-2, 110-3 etc., or as 110a, 110b, 110c, etc. When referring to such an element using only the first number, any instance of the element is to be understood (e.g., element 110 in the previous example would refer to elements 110-1, 110-2, and 110-3 or to elements 110a, 110b, and 110c) . Drawings are simplified for discussion purposes and may not reflect certain features of embodiments (e.g., sizes / dimensions, components, etc. ) used in real-world applications.DETAILED DESCRIPTION

[0025] The following description is directed to certain implementations to describe innovative aspects of various embodiments. However, a person having ordinary skill in the art will readily recognize that the teachings herein can be applied in a multitude of different ways. The described implementations may be implemented in various contexts, including construction sites that do not involve solar construction, as well as other industrial, commercial, military, or residential use cases, to name only a few.

[0026] It will be apparent to those skilled in the art that substantial variations may be made in accordance with specific requirements. For example, although specific materials, elements, configurations, and / or other aspects of the embodiments described herein may be described, a person of ordinary skill in the art will appreciate that alternative materials, elements, etc. may be used. Such variations from the embodiments described herein may be based on a variety of factors, including worksite requirements, budgetary requirements, manufacturing limitations, or the like.

[0027] As noted, when an engineering, procurement, and construction company (EPC) builds a solar farm in such a remote location, they typically use gas or diesel generators to provide on-site office trailers electricity during construction, which can last many months or even years. This is not environmentally friendly, at odds with the clean energy goals of the solar farm under construction, and may be costly given gas / diesel prices. Further, it can be relatively high maintenance, requiring refueling and an on-site crewmember to start and stop the generators at the beginning and end of the workdays.

[0028] Embodiments described in the present disclosure provide for an easily deployable photovoltaic power system that can be used to generate and store electricity to provide for the electrical needs of on-site trailers and / or other equipment at a remote site. The embodiments herein may be particularly well-suited for deployment at a construction site such as a solar farm construction site, where conditions may be favorable for solar power generation, and where electricity is not easily accessible and may need to be produced using a generator.

[0029] A PV support structure may be configured to support a PV panel assembly, where the PV support structure may be easily deployed and assembled on-site. Such embodiments may help further the goal of reducing greenhouse emissions by reducing the need for diesel / gas generators used to generate alternating current (AC) electricity at construction sites without requiring the large amount of resources it would otherwise take to deploy such a power system. In some cases, the PV support structure may be designed to be transported in a container and deployed on-site. These and other benefits will be apparent to a person of ordinary skill in the art in view of the embodiments described herein below.

[0030] FIG. 1A shows an illustration of an example PV support structure 100 including a base support structure 110 and a foldable PV coupling assembly 120 in a folded state, where the foldable PV coupling assembly 120 supports a plurality of PV panels 130, according to some embodiments. The foldable PV coupling assembly 120 may be opened or deployed to an unfolded state. FIG. 1B shows an illustration of the PV support structure 100 of FIG. 1A including the base support structure 110 and the foldable PV coupling assembly 120 in an unfolded state, according to some embodiments. The foldable PV coupling assembly 120 may be closed or retracted to the folded state. The foldable PV coupling assembly 120 may be controlled to go between the folded state in FIG. 1A and the unfolded state in FIG. 1B.

[0031] The PV support structure 100 may serve as a mechanical support framework or chassis for a PV panel array system 140, such as a quick-deploy PV panel array system, for generation of PV power. The PV panel array system 140 includes a plurality of PV panels 130 that can be connected, attached, mounted, or otherwise supported on the foldable PV coupling assembly 120. Instead of traditional fixed or stationary PV brackets, the foldable PV coupling assembly 120 provides for movable foldable brackets that can be quickly deployed, easily packaged, and easily transported to different sites. However, terrain at a remote site may be uneven, bumpy, jagged, or rough. Instead of deploying a PV panel assembly using large and heavy wheels across uneven and rough terrain, the PV support structure 100 utilizes a base support structure 110 so that the foldable PV coupling assembly 120 can be deployed on the base support structure 110. In FIGS. 1A and 1B, the foldable PV coupling assembly 120 may be disposed, positioned, or placed on the base support structure 110, where the foldable PV coupling assembly 120 may be movable with respect to the base support structure 110. The base support structure 110 may include guide rails 112 to facilitate deployment of the foldable PV coupling assembly 120 along a longitudinal dimension 210 parallel to the ground. The foldable PV coupling assembly 120 may slide or roll along the guide rails 112 during deployment. The base support structure 110 may be stationary during deployment of the foldable PV coupling assembly 120.

[0032] Multiple PV panels 130 may be supported on the foldable PV coupling assembly 120, where multiple PV panels 130 may be coupled to form a row along the longitudinal dimension 210 that is parallel to the ground on which the foldable PV coupling assembly 120 is deployed. The PV panels 130 may be pre-attached to the foldable PV coupling assembly 120 or separately provided to the foldable PV coupling assembly 120. To avoid clutter, aspects such as a wiring system, are not shown in FIGS. 1A and 1B.

[0033] The foldable PV coupling assembly 120 may be configured to allow articulation of adjacent PV panels 130. Adjacent PV panels 130 may be hinged or coupled to one another to enable accordion folding of the PV panel array system 140, as illustrated in FIGS. 2A–2C, described in more detail below. In the folded state, the foldable PV coupling assembly 120 is closed or collapsed so that the plurality of PV panels 130 are compactly arranged. The major surfaces of the plurality of PV panels 130 are parallel or substantially parallel to one another, parallel or substantially parallel to a vertical dimension 220 and lateral dimension 230, and perpendicular or substantially perpendicular to the longitudinal dimension 210. In the unfolded state, the foldable PV coupling assembly 120 is opened or deployed so that the plurality of PV panels 130 are extended and arranged across the longitudinal dimension 210 of the base support structure 110. As shown in FIG. 1B, the foldable PV coupling assembly 120 may extend to a first end 102 and to a second end 104 of the base support structure 110. The major surfaces of the plurality of PV panels 130 may be angled with respect to one another and with respect to the vertical dimension 220 as well as the longitudinal dimension 210.

[0034] FIGS. 2A–2C show schematic illustrations of a profile view of a foldable PV coupling assembly 120 at different states of folding / unfolding, according to some embodiments. The foldable PV coupling assembly 120 supports PV panels 130 and serves as a chassis for the PV panels 130. Adjacent edges of the PV panels 130 may be coupled to one another via hinges or coupling rods 150, 160 to allow articulation of adjacent PV panels 130. The use of hinges or coupling rods 150, 160 may, for example, add stability to help mitigate possible twisting between PV panels 130. In some embodiments, the coupling rods 150, 160 allow accordion folding of the foldable PV coupling assembly 120. As used herein, the term “accordion folding” of a PV panel assembly or a plurality of PV panels can describe how consecutive coupling rods 150, 160 move in opposing directions, where the first coupling rod (s) 150 (or upper coupling rod assembly 150) open adjacent panels 130 toward the ground and the second coupling rod (s) 160 (or lower coupling rod assembly 160) open adjacent panels 130 toward the sky. As an example, when the foldable PV coupling assembly 120 is folded, the first coupling rods 150 are closed and positioned closer to the sky, and the second coupling rods 160 are closed and positioned closer to the ground. As the foldable PV coupling assembly 120 unfolds, the first coupling rods 150 move toward a middle position (moving downward in the vertical dimension 220) , and opens. Thus, the first coupling rods 150 experience translational movement along the vertical dimension 220. The first coupling rods 150 also experience translational movement along the longitudinal dimension 210, as a result of the PV panels 130 being pushed further apart when the foldable PV coupling assembly 120 is being unfolded. The second coupling rods 160 may likewise experience translational movement along the longitudinal dimension 210, as a result of the PV panels 130 being pushed further apart when the foldable PV coupling assembly 120 is being unfolded. However, the second coupling rods 160 do not necessarily experience any translational movement along the vertical dimension 220. This allows the second coupling rods 160 to roll or slide along the guide rails 112 of the base support structure 110 in the longitudinal dimension 210 without translation in the vertical dimension 220 or lateral dimension 230. The first coupling rods 150 and the second coupling rods 160 may or may not experience any rotational movement during folding and unfolding of the foldable PV coupling assembly 120. In FIG. 2A, the foldable PV coupling assembly 120 is in a folded state. In FIG. 2B, the foldable PV coupling assembly 120 is unfolded to an intermediate state in one or both directions along the longitudinal dimension 210. In FIG. 2C, the foldable PV coupling assembly 120 is unfolded a completely unfolded state in one or both directions along the longitudinal dimension 210. Deployment may bring the foldable PV coupling assembly 120 to an intermediate state in FIG. 2B, completely unfolded state in FIG. 2C, or a state in between the intermediate state and the completely unfolded state.

[0035] FIG. 3 shows an isometric view of an illustration of an example PV panel 130, according to some embodiments. The PV panel 130 may be part of the plurality of PV panels 130 that make up the PV panel array system 140. One or more support members 170 may couple or support each PV panel 130 to the chassis of the foldable PV coupling assembly 120. The one or more support members 170 may provide mechanical interconnection between the upper coupling rod assembly 150 and the lower coupling rod assembly 160. The PV panel 130 may be disposed, positioned, or placed on the one or more support members 170, where the PV panel 130 may be secured, mounted, fastened, connected, or otherwise coupled to the one or more support members 170. The one or more support members 170 may extend along the longitudinal dimension 210. In some embodiments, as shown in FIG. 3, the one or more support members 170 may extend perpendicular or substantially perpendicular to the upper and lower coupling rod assemblies 150, 160. In other words, the one or more support members 170 may extend perpendicular or substantially perpendicular to the lateral dimension 230. In such instances, the one or more support members 170 may constitute columns that support the PV panel 130 and that run perpendicular or substantially perpendicular to the upper and lower coupling rod assemblies 150, 160. In some other embodiments, the one or more support members 170 may connect between the upper and lower coupling rod assemblies 150, 160 at various non-perpendicular angles relative to the lateral dimension 230, such as 20 degrees, 30 degrees, 45 degrees, 50 degrees, 60 degrees, 75 degrees, or 80 degrees. Opposite ends of each of the support members 170 may include connection nodes 172. Connection nodes 172 may be fitted or adapted to connect with the upper and lower coupling rod assemblies 150, 160. In some embodiments, the one or more support members 170 may be strut channels such as a U-shaped channel rail or a C-shaped channel rail. The strut channels may be made of any suitable material such as steel, stainless steel, aluminum, etc. and may be designed according to a certain channel width, channel height / depth, and thickness / gauge (e.g., 41mm x 41mm x 2.0mm U-shaped strut channel) .

[0036] Each PV panel 130 may be capable of generating between 50 W and 500 W, for example. Thus, a solar system providing 1500 W may electrically connect 30 PV panels 130 in series. Multiple strings of PV panels 130 may be connected in parallel to increase the amperage of the DC output or DC solar output. The size of panels, too, may vary depending on the application. In some applications, for example, PV panels 130 may be approximately 6 feet x 4 feet, although alternative embodiments may have larger or smaller PV panels 130.

[0037] Although not shown in detail, PV panels 130 may comprise various components to help ensure structural integrity during shipment and after deployment. For example, in addition to having a PV module that comprises an array of PV cells and supporting circuitry to generate the DC output from solar light, each PV panel 130 may further comprise a transparent protective layer (e.g., tempered glass) , one or more layers of encapsulated material (e.g., ethylene vinyl acetate (EVA) ) , and insulating back sheet. Each PV panel 130 may further comprise a frame made from a strong material (e.g., anodized aluminum stainless steel, etc. ) or structural support. According to some embodiments, the frame may comprise circular or rectangular tubing that runs along the perimeter of each PV panel 130. According to some other embodiments, the frame may run along the back of each PV panel 130 as shown with the one or more support members 170 in FIG. 3. Such PV panels may be proprietary construction or may be commercial-off-the-shelf (COTS) PV panels. In some embodiments, the frame may provide electrical grounding to the PV panel 130. In some embodiments, an uninsulated conductive cable may run through holes in the frames of the PV panels 130 and may be anchored to the ground.

[0038] To facilitate deployment, coupling assemblies may be positioned in spaces between adjacent PV panels and at terminal ends of the foldable PV coupling assembly. FIG. 4 shows an isometric view of an illustration of an example upper coupling rod assembly 150, according to some embodiments. The upper coupling rod assembly 150 enables and provides articulation of adjacent PV panels 130 in the foldable PV coupling assembly 120. The upper coupling rod assembly 150 can serve as a hinge between adjacent PV panels 130, allowing for rotational movement of the PV panels 130. Specifically, the upper coupling rod assembly 150 is configured so that the adjacent PV panels 130 open toward the ground during deployment. In the foldable PV coupling assembly 120, multiple upper coupling rod assemblies 150 are arranged alternatingly with multiple lower coupling rod assemblies 160, where each upper coupling rod assembly 150 is positioned higher than each lower coupling rod assembly 160 relative to the vertical dimension 220 in a folded or partially unfolded state.

[0039] The upper coupling rod assembly 150 includes at least one upper coupling rod and at least one connector configured to articulate about the at least one upper coupling rod. The at least one connector may connect with the one or more support members 170 to couple adjacent PV panels 130 with the upper coupling rod assembly 150.

[0040] As shown in FIG. 4, the upper coupling rod assembly 150 includes an upper coupling rod 152, first connectors 154a, 154b configured to articulate about the upper coupling rod 152, and second connectors 154c, 154d configured to articulate about the upper coupling rod 152. The upper coupling rod 152 may be inserted through holes in the first connectors 154a, 154b and second connectors 154c, 154d. Bearings 156 may be positioned between an outer surface of the upper coupling rod 152 and inner surfaces of the holes of the first and second connectors 154a, 154b, 154c, 154d to reduce friction and allow for rotational movement about the upper coupling rod 152. The first and second connectors 154a, 154b, 154c, 154d connect with the one or more support members 170 at the connection nodes 172. The first connector 154a and the second connector 154c may pivot or rotate about the upper coupling rod 152 synchronously in a counterclockwise direction during folding and in a clockwise direction during unfolding. The first connector 154a and the second connector 154c may provide articulation of a PV panel (not shown) on the left side of the upper coupling rod 152. The first connector 154b and the second connector 154d may pivot or rotate about the upper coupling rod 152 synchronously in a clockwise direction during folding and in a counterclockwise direction during unfolding. The first connector 154b and the second connector 154d may provide articulation of a PV panel (not shown) on the right side of the upper coupling rod 152. The first connectors 154a, 154b and the second connectors 154c, 154d may pivot or rotate in opposite directions relative to one another.

[0041] The upper coupling rod 152 may connect the bearings 156so that the first connectors 154a, 154b and the second connectors 154c, 154d may rotate about the upper coupling rod 152. The upper coupling rod 152 provides support for the overall frame of the upper coupling rod assembly 150. In some embodiments, the upper coupling rod 152 can be a pipe made of any suitable material such as steel, stainless steel, aluminum, polyvinyl chloride, copper, iron, lead, etc.

[0042] The first and second connectors 154a, 154b, 154c, 154d may connect the upper coupling rod 152 with the one or more support members 170. In some embodiments, the first connectors 154a, 154b may have a single hole through which the upper coupling rod 152 passes through. In some embodiments, the first connectors 154a, 154b may also have one or more holes to connect to the one or more support members 170 through bolts or other fastening components. In some embodiments, the second connectors 154c, 154d may have two holes through which the upper coupling rod 152 passes through. The single hole of the first connectors 154a, 154b may be inserted between the two holes of the second connectors 154c, 154d. In some embodiments, the second connectors 154c, 154d may have one or more holes to connect to the one or more support members 170 through bolts or other fastening components. In some embodiments, the first and second connectors 154a, 154b, 154c, 154d can be made of any suitable material such as aluminum, aluminum alloy, plastic, steel, etc. Six bearings 156 may be placed in the holes of the first and second connectors 154a, 154b, 154c, 154d through which the upper coupling rod 152 passes through, and are used to couple the upper coupling rod 152 and the first and second connectors 154a, 154b, 154c, 154d.

[0043] FIG. 5 shows an isometric view of an illustration of an example lower coupling rod assembly 160, according to some embodiments. The lower coupling rod assembly 160 enables and provides articulation of adjacent PV panels 130 in the foldable PV coupling assembly 120. The lower coupling rod assembly 160 can serve as a hinge between adjacent PV panels 130, allowing for rotational movement of the PV panels 130. In particular, the lower coupling rod assembly 160 is configured so that the adjacent PV panels 130 open toward the sky during deployment. Each lower coupling rod assembly 160 is positioned lower than each upper coupling rod assembly 150 relative to the vertical dimension 220 in a folded or partially unfolded state.

[0044] The lower coupling rod assembly 160 includes at least one lower coupling rod and at least one connector configured to articulate about the at least one lower coupling rod. The at least one connector may connect with the one or more support members 170 to couple adjacent PV panels 130 with the lower coupling rod assembly 160. The lower coupling rod assembly 160 may further include one or more wheels 168 configured to roll along the guide rails 112 of the base support structure 110. In the alternative, the one or more wheels 168 may be replaced with gliders (e.g., skis, sleds) (not shown) designed to slide or glide along the guide rails 112 of the base support structure 110.

[0045] As shown in FIG. 5, the lower coupling rod assembly 160 includes a lower coupling rod 162, third connectors 164a, 164b configured to articulate about the lower coupling rod 162, and fourth connectors 164c, 164d configured to articulate about the lower coupling rod 162. The lower coupling rod 162 may be inserted through holes in the third connectors 164a, 164b and fourth connectors 164c, 164d. Bearings 166 may be positioned between an outer surface of the lower coupling rod 162 and inner surfaces of the holes of the third and fourth connectors 164a, 164b, 164c, 164d to reduce friction and allow for rotational movement about the lower coupling rod 162. The third and fourth connectors 164a, 164b, 164c, 164d connect with the one or more support members 170 at the connection nodes 172. The third connector 164a and the fourth connector 164c may pivot or rotate about the lower coupling rod 162 synchronously in a counterclockwise direction during folding and in a clockwise direction during unfolding. The third connector 164a and the fourth connector 164c may provide articulation of a PV panel (not shown) on the left side of the lower coupling rod 162. The third connector 164b and the fourth connector 164d may pivot or rotate about the lower coupling rod 162 synchronously in a clockwise direction during folding and in a counterclockwise direction during unfolding. The third connector 164b and the fourth connector 164d may provide articulation of a PV panel (not shown) on the right side of the lower coupling rod 162. The third connectors 164a, 164b and the fourth connectors 164c, 164d may pivot or rotate in opposite directions relative to one another.

[0046] The lower coupling rod 162 may connect the bearings 166 so that the third connectors 164a, 164b and the fourth connectors 164c, 164d may rotate about the lower coupling rod 162. The lower coupling rod 162 provides support for the overall frame of the lower coupling rod assembly 160. In some embodiments, the lower coupling rod 162 can be a pipe made of any suitable material such as steel, stainless steel, aluminum, polyvinyl chloride, copper, iron, lead, etc.

[0047] The third and fourth connectors 164a, 164b, 164c, 164d may connect the lower coupling rod 162 with the one or more support members 170. In some embodiments, the third connectors 164a, 164b may have a single hole through which the lower coupling rod 162 passes through. In some embodiments, the third connectors 164a, 164b may also have one or more holes to connect to the one or more support members 170 through bolts or other fastening components. In some embodiments, the fourth connectors 164c, 164d may have two holes through which the lower coupling rod 162 passes through. The single hole of the third connectors 164a, 164b may be inserted between the two holes of the fourth connectors 164c, 164d. In some embodiments, the fourth connectors 164c, 164d may have one or more holes to connect to the one or more support members 170 through bolts or other fastening components. In some embodiments, the third and fourth connectors 164a, 164b, 164c, 164d can be made of any suitable material such as aluminum, aluminum alloy, plastic, steel, etc. Six bearings 166 may be placed in the holes of the third and fourth connectors 164a, 164b, 164c, 164d through which the lower coupling rod 162 passes through, and are used to couple the lower coupling rod 162 and the third and fourth connectors 164a, 164b, 164c, 164d.

[0048] In some embodiments, the foldable PV coupling assembly 120 may terminate at opposite ends with lower coupling rod assemblies 160. In such embodiments, those lower coupling rod assemblies 160 may only have a single third connector 164b and a single fourth connector 164d. The lower coupling rod assembly 160 enables and provides articulation of one PV panel 130 instead of adjacent PV panels 130.

[0049] The lower coupling rod assembly 160 may further include one or more motors 180. Though the one or more motors 180 are illustrated in the lower coupling rod assembly 160 of FIG. 5, it will be understood that in some embodiments the one or more motors 180 may be part of the upper coupling rod assembly 150. Accordingly, the upper coupling rod assembly 150 may additionally or alternatively include one or more motors 180 (not shown) . The one or more motors 180 may be configured to drive folding or unfolding of the foldable PV coupling assembly 120.

[0050] In some embodiments, the one or more motors 180 are coupled to the one or more wheels 168 and drives rotation of the one or more wheels 168 to cause deployment of the foldable PV coupling assembly 120. For example, the one or more wheels 168 may be fixedly connected to the lower coupling rod 162 so that the one or more motors 180 drive rotation of the lower coupling rod 162 to rotate the one or more wheels 168.

[0051] In some alternative embodiments, the one or more motors 180 are coupled to at least one of the connectors 164a, 164b, 164c, 164c and drives rotation of at least one connector 164a, 164b, 164c, 164d to cause deployment of the foldable PV coupling assembly 120. For example, the third connector 164a and fourth connector 164c may be fixedly connected to the lower coupling rod 162 so that the one or more motors 180 drive rotation of the lower coupling rod 162 to articulate the third connector 164a and fourth connector 164c. In another example, the third connector 164b and the fourth connector 164d may be fixedly connected to the lower coupling rod 162 so that the one or more motors 180 drive rotation of the lower coupling rod 162 to articulate the third connector 164b and the fourth connector 164d.

[0052] As shown in FIG. 5, the one or more wheels 168 may be located on opposite ends of the lower coupling rod 162. In some embodiments, the each of the wheels 168 may be coupled to each of the motors 180 by a coupling 174. The coupling 174 may connect a shaft of the motor 180 with the wheel 168. The one or more motors 180 may also be located on opposite ends of the lower coupling rod 162. In FIG. 5, the one or more motors 180 may be located on the periphery of the one or more wheels 168 so that the one or more wheels 168 are positioned between the connectors 164a, 164b, 164c, 164d and the one or more motors 180 along the lower coupling rod 162. A lock component 176 is used to support and secure the one or more motors 180. The lock component 176 may fix or couple the one or more motors 180 to the lower coupling rod 162. In some embodiments, a motor 180 may be connected to the lock component 176 by a motor connector 182. The one or more motors 180 may be in electrical communication with a controller. A wiring system, as described in more detail below, may provide electrical interconnection between motors 180 for synchronous driving. The wiring system may also provide electrical connection between the one or more motors 180 and the controller and a battery.

[0053] In some embodiments, the lower coupling rod assembly 160 further includes a scanner 178. For instance, the scanner 178 may be a card reader such as an RFID tag reader. The scanner 178 may be configured to capture data associated with a tag, such as a barcode, QR code, NFC tag, or RFID tag. The scanner 178 may be used to determine and monitor position during deployment. In fact, the scanner 178 may be used to determine a position of the lower coupling rod assembly 160 during deployment of the foldable PV coupling assembly 120. Labels such as barcodes, QR codes, NFC tags, or RFID tags may be affixed to various locations along the base support structure 110 so that the scanner 178 can determine the positions of at least parts of lower coupling rod assemblies 160 relative to the base support structure 110. In FIG. 5, the scanner 178 may be connected or fixed to one of the motors 180, to the motor connector 182, or to the lock component 176. However, it will be understood that the scanner 178 may be positioned in other areas of the lower coupling rod assembly 160. The scanner 178 may be in electrical communication with a controller. A wiring system, as described in more detail below, may provide electrical connection between the scanner 178 and the controller.

[0054] FIGS. 6A–6B show a perspective view and a magnified view of an example base support structure configured to support a foldable PV coupling assembly, according to some embodiments. The base support structure 110 may be positioned over the ground and configured to support the foldable PV coupling assembly 120. The base support structure 110 may function as a track system or railway track system for support and deployment of the foldable PV coupling assembly 120 along the track system. The base support structure 110 may include one or more guide rails 112 to facilitate deployment of the foldable PV coupling assembly 120. In some embodiments, the one or more wheels 168 may slide or roll along the one or more guide rails 112 along the longitudinal dimension 210 parallel to the ground.

[0055] The base support structure 110 may include guide rails 112, such as two-guide rail combination, that extend along the longitudinal dimension 210 parallel to the ground. The guide rails 112 may be shaped and sized to receive wheels for rolling or gliders for sliding along the guide rails 112. In some embodiments, several guide rails 112 may be connected in series to extend the length of the base support structure 110 in the longitudinal dimension 210. By way of an example, the guide rails 112 may include I-beams, H-beams, channel beams, or other beams that can be used to support and facilitate deployment of the foldable PV coupling assembly 120.

[0056] In a two-guide rail combination, base support connectors 114 such as square tube bases may run between two guide rails 112 in parallel. The base support connectors 114 may support the guide rails 112 at an elevated position above the ground. In addition, the base support connectors 114 may connect guide rails 112 for connection in series and / or connect guide rails 112 running in parallel. In some embodiments, the base support connectors 114 may be perpendicular or substantially perpendicular to the guide rails 112. In some embodiments, the base support connectors 114 may be support frames or cross beams. One or more stakes 116 may be connected to each of the base support connectors 114. The one or more stakes 116 may extend in the vertical dimension 220 from the base support connectors 114 to secure the base support structure 110 to the ground. Such stakes 116 may be hammered or otherwise driven into the soil of the ground.

[0057] Labels or tags 118 may be positioned at various parts of the base support structure 110. In some embodiments, the tags 118 may be affixed to certain locations of the one or more guide rails 112. One or more label fixing pieces may be used to secure the tags 118 to the one or more guide rails 112. When read or scanned by the scanner 178, the tags 118 may provide data indicative of the position of a part of the foldable PV coupling assembly 120 relative to the base support structure 110. The tags 118 may be regularly spaced apart along the length of the base support structure 110. The tags 118 may include, for example, barcodes, QR codes, NFC tags, or RFID tags.

[0058] Some or all of the components of the base support structure 110 may be packaged in a container (e.g., a 20-foot container or 40-foot container) for transportation. Having modularized or foldable components can facilitate quick deployment of the PV support structure 100 at a remote site. In some embodiments, the base support structure 110 may be foldable. This enables the entirety of the PV support structure 100, including the base support structure 110, to be compact and readily deployed at a remote site. In some embodiments, the base support structure 110 may be modular. This allows the base support structure 110 to be easily assembled at the remote site.

[0059] FIG. 7 shows an isometric magnified view of adjacent PV panels 130 coupled to one another by an upper coupling rod assembly 150, according to some embodiments. The upper coupling rod assembly 150 may be positioned between the PV panels 130. The upper coupling rod assembly 150 includes an upper coupling rod 152 and a first connector 154b and a second connector 154c, where the first connector 154b and the second connector 154c can pivot about the upper coupling rod 152 in opposite directions. One or more support members 170 support each PV panel 130. One of the support members 170 is mechanically connected to the first connector 154b and another one of the support members 170 is mechanically connected to the second connector 154c, thereby providing mechanical coupling between the PV panels 130 and the upper coupling rod assembly 150. The mechanical coupling enables articulation of the PV panels 130 so that the PV panels 130 may be folded / unfolded in a foldable PV coupling assembly 120. In some embodiments, the one or more support members 170 may be fastened or secured to the connectors such as the first connector 154b and the second connector 154c.

[0060] In some embodiments, electrical connections provide communication signals and / or power through the PV support structure 100 using a wiring harness system or wiring system. Electrical connections can be made to and from components of the PV support structure such as the motors 180 and the scanners 178. The electrical connections of the wiring system may include electrical connectors or cables to provide electrical interconnection between PV panels 130 in the PV panel array system 140. In FIG. 7, a junction box 184 can house wires in the wiring system. Wires 186, such as wires for power lines and wires for communication lines, may pass to and from the junction box 184 as shown in FIG. 7 and provide electrical interconnection to adjacent junction boxes or to a battery and / or controller. The junction box 184 may be placed anywhere in the PV support structure 100. As shown in FIG. 7, the junction box 184 can be connected to one of the support members 170 proximate to the upper coupling rod assembly 150. The junction box 184 and / or wires 186 may be provided as part of the foldable PV coupling assembly 120 and pre-connected with the foldable PV coupling assembly 120. Alternatively, the junction box 184 and / or wires 186 may be separately provided with the foldable PV coupling assembly 120.

[0061] FIG. 8 shows a schematic diagram of an example wiring system 300 including communication lines 350 and power lines 340a, 340b that provide electrical communication in a PV support structure 100, according to some embodiments. The PV support structure 100 may include a control box or controller 310. The controller 310 may be configured to control the operations of the PV support structure 100 according to instructions (e.g., software) stored on one or more non-transitory computer-readable media. Such non-transitory media may include a memory such as a volatile memory, non-volatile memory, or combinations thereof.

[0062] The controller 310 may include at least one of a general purpose single-or multi-chip processor, a digital signal processor (DSP) , an application specific integrated circuit (ASIC) , a field programmable gate array (FPGA) , or other programmable logic device, discrete gate or transistor logic, or discrete hardware components. In some embodiments, the controller 310 includes a programmable logic controller (PLC) program that can be used to automate processes through real-time data collection. The PLC program receives data from input devices and deploys control output to take actions based on results of the control logic. In particular, the PLC program may be used to control motor operation of one or more motors 180 and automatic positioning of one or more scanners 178.

[0063] The controller 310 may further include or electrically couple with a power source such as a battery 320. The battery 320 may power the one or more motors 180 and the one or more scanners 178. In some embodiments, the battery 320 includes a 48V battery. Additionally or alternatively, the battery 320 includes a 24V battery. In some cases, the 48V battery may be used to power the motors 180 while the 24V battery may be used to power the scanners 178.

[0064] The controller 310 may include a communication interface for data acquisition and control. In some embodiments, the communication interface includes an RS-485 communication interface or an RS-232 communication interface. For instance, the controller 310 may deliver and receive communication exchanges via the RS-485 communication interface.

[0065] The wiring system 300 of the PV support structure 100 provides electrical communication with one or both of the controller 310 and the battery 320. The wiring system 300 includes a plurality of electrical connectors including communication lines 350 and power lines 340a, 340b for electrical communication between various components of the PV support structure 100 and the controller 310 and battery 320. For example, the power lines 340a provide power to the motors 180 (labeled M1–M18) of a foldable PV coupling assembly 120. The power lines 340a may run from the battery 320 to center junction boxes 184 labeled B5–B6, and pass through junction boxes 184 labeled B1–B4 and junction boxes 184 labeled B7–B9. The power lines 340a from junction boxes 184 labeled B1–B4 may provide power to drive the motors 180 labeled M1–M4 and M10–M13. The power lines 340a from junction boxes 184 labeled B5–B6 may provide power to drive the motors 180 labeled M5–M6 and M14–M15. The power lines 340a from junction boxes 184 labeled B7–B9 may provide power to drive the motors 180 labeled M7–M9 and M16–M18.

[0066] The communication lines 350 may run from the controller 310 to each of the motors 180 labeled M1–M18. The communication lines 350 may carry instructions from the controller 310 to drive or stop rotation of any one of the motors 180 labeled M1–M18. By way of an example, the controller 310 may receive data or convey instructions between the motors 180 labeled M1–M18 and the controller 310 via the communication interface (e.g., RS-485 communication interface) . In some embodiments, the motors 180 labeled M1–M9 may be synchronous with the motors 180 labeled M10–M18. In some embodiments, the motors 180 labeled M1–M9 may be synchronous and the motors 180 labeled M10–M18 may be synchronous with one another.

[0067] When opening or deploying to an unfolded state, the controller 310 may be configured with instructions to control the motors 180 to start, thereby causing the wheels 168 to roll and cause the foldable PV coupling assembly 120 to unfold. In some embodiments, the controller 310 may be configured with instructions to receive a user input to cause initiation of deployment of the foldable PV coupling assembly 120. The user input may be received from a switch, button, or electronic device such as a touch screen device. A single action or command can initiate automated unfolding / folding of the foldable PV coupling assembly 120. The foldable PV coupling assembly 120 may unfold along the base support structure 110 to reach a desired unfolded state, such as the foldable PV coupling assembly 120 reaching the first end 102 and / or the second end 104, or the PV panels 130 in the PV panel array system 140 reaching a target angle. The target angle may be angle equal to or less than about 90°, such as an angle between about 10°and about 70°, or an angle between about 30° and about 60°. Upon reaching the desired unfolded state, the controller 310 may be configured with instructions to control the motors 180 to stop, thereby causing the wheels 168 to stop rolling. When closing or retracting to a folded state, the controller 310 may be configured with instructions to control the motors 180 to start rolling in an opposite direction (i.e., reverse direction) , thereby causing the wheels 168 to roll in such opposite direction and cause the foldable PV coupling assembly 120 to fold inward from the first end 102 and the second end 104.

[0068] The communication lines 350 may also run from the controller 310 to each of the scanners 178 labeled S1–S9. The communication lines 350 may carry instructions from the controller 310 to initiate or stop scanning / reading of any one of the scanners 178 labeled S1–S9. In some implementations, the scanners 178 labeled S1–S9 may be continuously scanning / reading for tags 118 such as RFID tags. When one of the tags 118 is read by the one or more scanners 178, data is acquired and relayed through the communication lines 350 to the controller 310.

[0069] When opening or deploying to an unfolded state, the controller 310 may be configured with instructions to initiate scanning using the one or more scanners 178. This can be done simultaneously with operation of the one or more motors 180 causing the foldable PV coupling assembly 120 to fold / unfold. When one of the scanners 178 reads one of the tags 118 located along the base support structure 110, data is received indicative of the relative position of the foldable PV coupling assembly 120 with respect to the base support structure 110. If the scanner 178 reads a tag 118 that is indicative of a target position for completion of deployment, a signal can be sent through the communication lines 350 to the controller 310. The signal may communicate to the controller 310 to cease operation of the one or more motors 180. If the scanner 178 reads a tag 118 that is indicative of a target position for completion of retraction, a signal can similarly be sent through the communication lines 350 to the controller 310. The signal may communicate to the controller 310 to cease operation of the one or more motors 180.

[0070] The controller 310 may be configured to control other operations or parameters associated with the PV support structure 100. In some embodiments, such operations or parameters may be controlled using an interface such as a touch screen interface. In some cases, multiple PV panel array systems 140 may be connected together as part of a PV power system, and the folding / unfolding process of each PV panel array system 140 may be controlled independently. In some implementations, parameters such as motor speed and steering of the foldable PV coupling assembly 120 can be set and controlled by the controller 310. The controller 310 can allow for refined manual operation for folding / unfolding of the foldable PV coupling assembly 120.

[0071] FIG. 9 is a simplified diagram an example PV power system 900, according to some embodiments. Such a PV power system 900 may also be referred to as a quick-deploy PV power system. As illustrated, the PV power system 900 includes a PV panel array system 140, a charge controller 915, a battery 920, an inverter 925, and an alternating current (AC) load 930. The arrows in FIG. 9 are meant to represent electrical connections. As with all figures appended hereto, FIG. 9 is provided as a non-limiting example. A person of ordinary skill in the art will appreciate how, in alternative embodiments of the PV power system 900, variations may occur, such as the rearranging, adding, and / or omission of components.

[0072] The general operation of the PV power system 900 may be described as follows. The PV panel array system 910 provides a DC solar output 935 to the charge controller 915. The charge controller 915 uses the direct current (DC) solar output 135 to then provide a DC charge output 940 to charge the battery 920. In doing so, the charge controller 915 can use voltage regulation and / or other means to execute one or more charging states for charging the battery 920 when the DC solar output 935 received by the charge controller 915 is sufficient and when the battery 920 has capacity to be charged. Depending on desired functionality, the charge controller 915 can account for temperatures, charge states, and / or other factors when charging the battery 920, to lengthen battery life, increase charting efficiency, etc. The battery 920 can then be used to provide a DC battery output 945 to the inverter 925, which converts the DC battery output 945 to an AC output 950, to power an AC load 930. Although illustrated as a construction trailer, the AC load 930 may comprise one or more of various types of buildings, equipment, tools, or other items that may be powered using the AC output 950. According to some embodiments, the AC output 950 may include a breaker box for surge protection to one or more circuits electrically connected thereto. According to some embodiments, the AC output 950 may include different voltages (e.g., 110 V, 220 V, etc. ) , cycle frequencies, connectors, etc., to accommodate the needs of different types of AC loads 930.

[0073] As illustrated, certain components of the PV power system 900 may be modularized. In particular, the PV panel array system 910 may comprise a plurality of PV arrays 905, and / or the battery 920 may comprise a plurality of battery modules 960, depending on observed functionality. The PV arrays 905 and / or battery modules 960 may be electrically connected in series and / or parallel, as needed to provide an amperage and / or voltage desired for the DC solar output 935 and / or DC battery output 945, respectively. According to some embodiments, the PV power system 900 may comprise one or more wiring harnesses or wiring systems to enable quick electrical connection of PV arrays 905 and / or battery modules 960.

[0074] The modularization of the PV panel array system 910 and / or battery 920 in this way may facilitate deployment of the PV power system 900 on-site. As noted, some or all of the components in the PV power system 900 may be packaged in a container (e.g., 20-foot container or 40-foot container) for shipping, and having modularized components such as PV arrays 905 and / or battery modules 960 can facilitate the respective unloading of the PV panel array system 910 and / or battery 920 and deployment on-site. Further, modules may be distributed within a shipping container to facilitate loading / unloading, and may be distributed in view of the weight distribution requirements or guidelines. According to some embodiments, certain components of the PV panel array system 910 (e.g., battery 920, charge controller 915, and / or inverter 125) may remain in a container at the deployment site to provide additional protection for these components against the elements. As such, these components may be disposed or placed within the shipping container in a manner to facilitate electrical connection of these components within the PV panel array system 910 and AC load 930.

[0075] The size and output of the PV power system 900 may vary, depending on desired functionality. According to some embodiments, the battery 920 may provide between 200 kWh and 2000 kWh of storage. The PV panel array system 910 may be capable of providing between 50 kW and 500 kW of maximum power. Alternative embodiments may have power storage and / or generation capabilities outside of these example ranges.

[0076] FIG. 10 is a simplified diagram of an example integrated power and energy management system 1000, according to some embodiments. Such a system 1000 may employ both photovoltaic power and diesel power. As illustrated, the system 1000 includes a diesel power system 1010, a PV power system 1020, an energy storage system 1030, an energy management system 1040, a transformer 1050, a junction box 1060, and a load 1070. As with all figures appended hereto, FIG. 10 is provided as a non-limiting example. A person of ordinary skill in the art will appreciate how, in alternative embodiments of the integrated power and energy management system 1000, variations may occur, such as the rearranging, adding, and / or omission of components.

[0077] The general operation of the integrated power and energy management system 1000 may be described as follows. The PV power system 1020 provides power such as a DC solar output to the energy storage system 1030. The energy storage system 1030 may include a battery. The battery may include a plurality of battery modules that may be electrically connected in series and / or in parallel. Additionally, the energy storage system 1030 may further include a charge controller for voltage regulation and / or executing charging states for the battery. Thus, the energy storage system 1030 may receive DC solar output from the PV power system 1020 to charge the battery. Further, the energy storage system 1030 may further include an inverter that is configured to convert DC power into AC power. The battery can be used to provide a DC battery output to the inverter, which then delivers AC power to the load 1070. The charge controller, battery, and inverter may be integrated in the energy storage system 1030 for receiving, storing, and distributing power. The energy storage system 1030 may be used in off-grid applications to deliver power to the load 1070. The load 1070 may comprise one or more of various types of buildings, equipment, tools, or other items that may be powered from the energy storage system 1030.

[0078] The diesel power system 1010 may optionally provide power to the energy storage system 1030. In some cases, the diesel power system 1010 is a primary source of power and the PV power system 1020 is a secondary (e.g., backup) source of power. In some cases, the PV power system 1020 is a primary source of power and the diesel power system 1010 is a secondary (e.g., backup) source of power. Regardless, the diesel power system 1010 may be used in combination with the PV power system 1020 to ultimately generate sufficient power to be supplied to the load 1070.

[0079] The PV power system 1020 may be deployed on-site. Some or all of the components of the PV power system 1020 may be packaged in a container (e.g., 20-foot container or 40-foot container) for shipping, and having modularized components such as PV arrays and / or battery modules can facilitate unloading and deployment of the PV arrays and / or battery modules on-site. The PV power system 1020 may be deployed in accordance with the structures and methods described above. The size and output of the PV power system 1020 may vary, depending on desired functionality. In some embodiments, the PV power system 1020 may be capable of providing between 50 kW and 500 kW of maximum power.

[0080] Power from the energy storage system 1030 may be delivered to the load 1070 via the transformer 1050 and the junction box 1060. Specifically, power is supplied and routed to the transformer 1050, which is delivered through electrical wiring that may be enclosed in the junction box 1060. The junction box 1060 may include a breaker box for surge protection to one or more circuits electrically connected thereto. Electricity provided to the load 1070 may be in the form of an AC output. According to some embodiments, the AC output may include different voltages (e.g., 110 V, 220 V, etc. ) , cycled frequencies, connectors, etc., to accommodate the needs of different types of loads 1070.

[0081] An energy management system 1040 may serve to optimize energy usage by monitoring energy consumption across various loads, identifying areas of inefficiency, and implementing strategies to minimize energy consumption while maintaining operational output. To optimize and manage energy distribution, the energy management system 1040 is in communication with at least the diesel power system 1010, the junction box 1060, and the energy storage system 1030. In some embodiments, the energy management system 1040 is also in communication with the PV power system 1020. Using real-time data, the energy management system 1040 monitors and adjusts energy usage to the load 1070.

[0082] FIG. 11 is a flow diagram of an example method 1100 of deploying a PV support structure including a base support structure and a foldable PV coupling assembly, according to some embodiments. The PV support structure may comprise the base support structure 110 and the foldable PV coupling assembly 120 as described herein and illustrated in FIGS. 1A–1B, 2A–2C, 3–5, 6A–6B, and 7–8, and may be part of a larger PV power system 900 or PV power system 1000, as illustrated in FIGS. 9 and 10 and described above. The method 1100 may further be carried out by one or more workers at the cited deployment of the PV power system.

[0083] The method 1100 may begin with the functionality at block 1110, which comprises placing a base support structure and a foldable PV coupling assembly on the base support structure at a deploy site (e.g., near a construction office trailer) . The foldable PV coupling assembly is configured to support a plurality of PV panels and configured to allow articulation of adjacent PV panels of the plurality of PV panels. The base support structure is positioned over the ground and configured to support the foldable PV coupling assembly, where the base support structure comprises one or more guide rails to facilitate deployment of the foldable PV coupling assembly along a longitudinal dimension parallel to the ground. Details regarding the base support structure and the foldable PV coupling assembly may be found in the embodiments described above, for example, with respect to FIGS. 1A–1B, 2A–2C, 3–5, 6A–6B, and 7–8.

[0084] The method 1100 may then continue with the functionality at block 1120, comprising activating a controller in communication with the foldable PV coupling assembly to cause the foldable PV coupling assembly to deploy from a folded state to an unfolded state. In other words, the activation may initiate movement of at least one end of the foldable PV coupling assembly to unfold along the longitudinal dimension and transition from a folded configuration to an unfolded configuration. This can involve powering one or more motors in the foldable PV coupling assembly and driving rotation of one or more wheels and / or one or more rotatable connectors about a coupling rod. This can cause the one or more wheels to roll or slide along one or more guide rails in the base support structure. The foldable PV coupling assembly may be unfolded by moving along the longitudinal dimension in a single direction towards one end of the base support structure, or by extending the foldable PV coupling assembly in opposite directions along the longitudinal dimension.

[0085] In some embodiments, activation of the controller to initiate deployment of the foldable PV coupling assembly may occur in response to receiving a user input. The user input may be received via a switch, button, or electronic device such as a touch screen device. The user input can be used to control deployment / retraction of the foldable PV coupling assembly. Additional user inputs can be used to control other parameters such as motor speed, steering, etc.

[0086] In some embodiments, the method 1100 may further include causing the foldable PV coupling assembly to pause or stop unfolding upon reaching a target position with respect to the base support structure. The foldable PV coupling assembly may include one or more scanners for scanning / reading tags located along the base support structure. The controller may receive data from the one or more scanners indicative of the relative position of the foldable PV coupling assembly with respect to the base support structure. Upon reading a tag at the target position, the controller may provide a signal to the foldable PV coupling assembly to cease operation of the one or more motors.

[0087] In some embodiments, the method 1100 may further include causing the foldable PV coupling assembly to retract or fold. The controller may be activated, such as by receipt of user input, to cause the foldable PV coupling assembly to retract from the unfolded state to the folded state. This can involve powering one or more motors in the foldable PV coupling assembly and driving rotation of one or more wheels and / or one or more rotatable connectors about a coupling rod. This can cause the one or more wheels to roll or slide along one or more guide rails in the base support structure in a reverse direction. The foldable PV coupling assembly may be folded by moving along the longitudinal dimension in a single direction towards one end of the base support structure, or by collapsing the foldable PV coupling assembly in opposite directions along the longitudinal dimension.

[0088] As noted, the PV support structure may include a variety of other features, according to some embodiments. For example, according to some embodiments, the PV support structure may further comprise a wiring harness system or wiring system, in which case the method 1100 may further comprise electrically connecting the PV panels of the plurality of PV panels in series using electrical connectors of the wiring system. The wiring system may be pre-attached to the PV support structure (e.g., prior to shipping) , or may be shipped separate from the PV support structure and attached upon deployment of the PV support structure. Some embodiments of the method 1100 may further include placing PV panels on the foldable PV coupling assembly and electrically connecting the PV panels with a charge controller using electrical connectors of the wiring system, electrically connecting the PV panels with one or more other PV panels or PV arrays using electrical connectors of the wiring system, or a combination thereof.

[0089] The methods, systems, and devices discussed herein are examples. Various embodiments may omit, substitute, or add various procedures or components as appropriate. For instance, features described with respect to certain embodiments may be combined in various other embodiments. Different aspects and elements of the embodiments may be combined in a similar manner. The various components of the figures provided herein can be embodied in hardware and / or software. Also, technology evolves and, thus many of the elements are examples that do not limit the scope of the disclosure to those specific examples.

[0090] It has proven convenient at times, principally for reasons of common usage, to refer to such signals as bits, information, values, elements, symbols, characters, variables, terms, numbers, numerals, or the like. It should be understood, however, that all of these or similar terms are to be associated with appropriate physical quantities and are merely convenient labels. Unless specifically stated otherwise, as is apparent from the discussion above, it is appreciated that throughout this Specification discussion utilizing terms such as “processing, ” “computing, ” “calculating, ” “determining, ” “ascertaining, ” “identifying, ” “associating, ” “measuring, ” “performing, ” or the like refer to actions or processes of a specific apparatus, such as a special purpose computer or a similar special purpose electronic computing device. In the context of this Specification, therefore, a special purpose computer or a similar special purpose electronic computing device is capable of manipulating or transforming signals, typically represented as physical electronic, electrical, or magnetic quantities within memories, registers, or other information storage devices, transmission devices, or display devices of the special purpose computer or similar special purpose electronic computing device.

[0091] Terms, “and” and “or” as used herein, may include a variety of meanings that also is expected to depend, at least in part, upon the context in which such terms are used. Typically, “or” if used to associate a list, such as A, B, or C, is intended to mean A, B, and C, here used in the inclusive sense, as well as A, B, or C, here used in the exclusive sense. In addition, the term “one or more” as used herein may be used to describe any feature, structure, or characteristic in the singular or may be used to describe some combination of features, structures, or characteristics. However, it should be noted that this is merely an illustrative example and claimed subject matter is not limited to this example. Furthermore, the term “at least one of” if used to associate a list, such as A, B, or C, can be interpreted to mean any combination of A, B, and / or C, such as A, AB, AA, AAB, AABBCCC, etc.

[0092] Having described several embodiments, various modifications, alternative constructions, and equivalents may be used without departing from the scope of the disclosure. For example, the above elements may merely be a component of a larger system, wherein other rules may take precedence over or otherwise modify the application of the various embodiments. Also, a number of steps may be undertaken before, during, or after the above elements are considered. Accordingly, the above description does not limit the scope of the disclosure.

[0093] In view of this description embodiments may include different combinations of features. Implementation examples are described in the following numbered clauses:

[0094] Clause 1: A photovoltaic (PV) support structure comprising: a foldable PV coupling assembly configured to support a plurality of PV panels and configured to allow articulation of adjacent PV panels of the plurality of PV panels; and a base support structure positioned over the ground and configured to support the foldable PV coupling assembly, wherein the base support structure comprises one or more guide rails to facilitate deployment of the foldable PV coupling assembly along a longitudinal dimension parallel to the ground.

[0095] Clause 2: The PV support structure of clause 1, wherein he foldable PV coupling assembly comprises: an upper coupling rod assembly configured to provide articulation of adjacent PV panels; a lower coupling rod assembly configured to provide articulation of adjacent PV panels and comprising one or more wheels configured to roll along the one or more guide rails during deployment of the foldable PV coupling assembly; and one or more support members that provide mechanical interconnection between the upper coupling rod assembly and the lower coupling rod assembly.

[0096] Clause 3: The PV support structure of clause 2, wherein the one or more support members comprise one or more of support columns that run perpendicular or substantially perpendicular to the upper coupling rod assembly and the lower coupling rod assembly.

[0097] Clause 4: The PV support structure of clause 2, wherein the upper coupling rod assembly comprises: at least one upper coupling rod; and at least one first connector configured to articulate about the at least one upper coupling rod, wherein the at least one first connector couples the one or more support members to the at least one upper coupling rod.

[0098] Clause 5: The PV support structure of clause 2, wherein the lower coupling rod assembly further comprises: at least one lower coupling rod; at least one second connector configured to articulate about the at least one lower coupling rod, wherein the at least one second connector couples the one or more support members to the at least one lower coupling rod; and a motor configured to cause deployment of the foldable PV coupling assembly.

[0099] Clause 6: The PV support structure of clause 5, wherein the motor is coupled to the one or more wheels and is configured to drive rotation of the one or more wheels to cause deployment of the foldable PV coupling assembly.

[0100] Clause 7: The PV support structure of clause 5, wherein the motor is coupled to the at least one second connector and is configured to articulate the at least one second connector about the at least one lower coupling rod to cause deployment of the foldable PV coupling assembly.

[0101] Clause 8: The PV support structure of clause 5, wherein the lower coupling rod assembly further comprises a scanner and wherein the base support structure further comprises a plurality of tags configured to be scanned by the scanner to identify locations of the PV panels along the base support structure.

[0102] Clause 9: The PV support structure of clause 8, further comprising: a controller configured for communication with the motor, wherein the controller is configured with instructions to drive the motor to deploy the foldable PV coupling assembly between an unfolded state and a folded state.

[0103] Clause 10: The PV support structure of clause 9, wherein the controller configured with instructions to drive the motor is configured with instructions to position the plurality of PV panels along the base support structure using data received from the scanner regarding the locations of the PV panels along the base support structure.

[0104] Clause 11: The PV support structure of clause 9, wherein the controller is further configured with instructions to receive a user input to cause deployment of the foldable PV coupling assembly to the unfolded state or folded state.

[0105] Clause 12: The PV support structure of clause 1, further comprising: a battery; and a charge controller configured to charge the battery from electricity generated by the plurality of PV panels.

[0106] Clause 13: The PV support structure of clause 12, further comprising: a controller configured with instructions to deploy the foldable PV coupling assembly between an unfolded state and a folded state; and a wiring system in communication with the controller and the battery, wherein the wiring harness comprises a plurality of electrical connectors configured to electrically connect the PV panels of the plurality of PV panels.

[0107] Clause 14: The PV support structure of clause 1, wherein the base support structure further comprises one or more stakes that hold the base support structure to the ground.

[0108] Clause 15: The PV support structure of clause 1, wherein the base support structure is foldable.

[0109] Clause 16: The PV support structure of clause 1, wherein the base support structure is modular for assembly.

[0110] Clause 17: The PV support structure of clause 1, wherein the foldable PV coupling assembly comprises one or more motors configured to drive folding / unfolding of the foldable PV coupling assembly, and one or more scanners configured to read tags located along the base support structure.

[0111] Clause 18: The PV support structure of clause 17, further comprising: a controller in electrical communication with the one or more motors and the one or more scanners; and a wiring system comprising communication lines to provide electrical connection between the controller and the one or more motors and between the controller and the one or more scanners.

[0112] Clause 19: The PV support structure of clause 18, further comprising: a battery to provide power to the one or more motors and the one or more scanners, wherein the wiring system further comprises power lines between the battery and the one or more motors and between the battery and the one or more scanners.

[0113] Clause 20: A photovoltaic (PV) power system comprising: one or more PV arrays, wherein each PV array comprises: a plurality of PV panels; a foldable PV coupling assembly configured to support the plurality of PV panels and configured to allow articulation of adjacent PV panels of the plurality of PV panels; a base support structure positioned over the ground and configured to support the foldable PV coupling assembly, wherein the base support structure comprises one or more guide rails to facilitate deployment of the foldable PV coupling assembly along a longitudinal dimension parallel to the ground; a battery; and a charge controller configured to charge the battery from electricity generated by the one or more PV arrays.

[0114] Clause 21: The PV power system of clause 20, further comprising: an inverter configured to convert a direct current (DC) electrical input from the battery to an alternating current (AC) electrical output.

[0115] Clause 22: The PV power system of clause 20, wherein the foldable PV coupling assembly comprises: an upper coupling rod assembly configured to provide articulation of adjacent PV panels; a lower coupling rod assembly configured to provide articulation of adjacent PV panels and comprising one or more wheels configured to roll along the one or more guide rails during deployment of the foldable PV coupling assembly; and one or more support members that provide mechanical interconnection between the upper coupling rod assembly and the lower coupling rod assembly.

[0116] Clause 23: The PV power system of clause 22, wherein the lower coupling rod assembly further comprises a scanner and wherein the base support structure further comprises a plurality of tags configured to be scanned by the scanner to identify locations of the PV panels along the base support structure.

[0117] Clause 24: The PV power system of clause 22, wherein the upper coupling rod assembly comprises: at least one upper coupling rod; and at least one first connector configured to articulate about the at least one upper coupling rod, wherein the at least one first connector couples the one or more support members to the at least one upper coupling rod; wherein the lower coupling rod assembly comprises at least one lower coupling rod; at least one second connector configured to articulate about the at least one lower coupling rod, wherein the at least one second connector couples the one or more support members to the at least one lower coupling rod; and a motor configured to cause deployment of the foldable PV coupling assembly.

[0118] Clause 25: A method of deploying a photovoltaic (PV) power system, the method comprising: placing a base support structure and a foldable PV coupling assembly on the base support structure at a deploy site, wherein the foldable PV coupling assembly is configured to support a plurality of PV panels and configured to allow articulation of adjacent PV panels of the plurality of PV panels, wherein the base support structure is positioned over the ground and configured to support the foldable PV coupling assembly, wherein the base support structure comprises one or more guide rails to facilitate deployment of the foldable PV coupling assembly along a longitudinal dimension parallel to the ground; and activating a controller in communication with the foldable PV coupling assembly to cause the foldable PV coupling assembly to deploy from a folded state to an unfolded state.

[0119] Clause 26: The method of clause 25, wherein the foldable PV coupling assembly comprises one or more wheels, wherein activating the controller comprises powering at least one motor coupled to the foldable PV coupling assembly to cause the one or more wheels to roll along the one or more guide rails during deployment.

Claims

1.A photovoltaic (PV) support structure comprising:a foldable PV coupling assembly configured to support a plurality of PV panels and configured to allow articulation of adjacent PV panels of the plurality of PV panels; anda base support structure positioned over the ground and configured to support the foldable PV coupling assembly, wherein the base support structure comprises one or more guide rails to facilitate deployment of the foldable PV coupling assembly along a longitudinal dimension parallel to the ground.2.The PV support structure of claim 1, wherein the foldable PV coupling assembly comprises:an upper coupling rod assembly configured to provide articulation of adjacent PV panels;a lower coupling rod assembly configured to provide articulation of adjacent PV panels and comprising one or more wheels configured to roll along the one or more guide rails during deployment of the foldable PV coupling assembly; andone or more support members that provide mechanical interconnection between the upper coupling rod assembly and the lower coupling rod assembly.3.The PV support structure of claim 2, wherein the one or more support members comprise one or more of support columns that run perpendicular or substantially perpendicular to the upper coupling rod assembly and the lower coupling rod assembly.4.The PV support structure of claim 2, wherein the upper coupling rod assembly comprises:at least one upper coupling rod; andat least one first connector configured to articulate about the at least one upper coupling rod, wherein the at least one first connector couples the one or more support members to the at least one upper coupling rod.5.The PV support structure of claim 2, wherein the lower coupling rod assembly further comprises:at least one lower coupling rod;at least one second connector configured to articulate about the at least one lower coupling rod, wherein the at least one second connector couples the one or more support members to the at least one lower coupling rod; anda motor configured to cause deployment of the foldable PV coupling assembly.6.The PV support structure of claim 5, wherein the motor is coupled to the one or more wheels and is configured to drive rotation of the one or more wheels to cause deployment of the foldable PV coupling assembly.7.The PV support structure of claim 5, wherein the motor is coupled to the at least one second connector and is configured to articulate the at least one second connector about the at least one lower coupling rod to cause deployment of the foldable PV coupling assembly.8.The PV support structure of claim 5, wherein the lower coupling rod assembly further comprises a scanner and wherein the base support structure further comprises a plurality of tags configured to be scanned by the scanner to identify locations of the PV panels along the base support structure.9.The PV support structure of claim 8, further comprising:a controller configured for communication with the motor, wherein the controller is configured with instructions to drive the motor to deploy the foldable PV coupling assembly between an unfolded state and a folded state.10.The PV support structure of claim 9, wherein the controller configured with instructions to drive the motor is configured with instructions to position the plurality of PV panels along the base support structure using data received from the scanner regarding the locations of the PV panels along the base support structure.11.The PV support structure of claim 9, wherein the controller is further configured with instructions to receive a user input to cause deployment of the foldable PV coupling assembly to the unfolded state or folded state.12.The PV support structure of claim 1, further comprising:a battery; anda charge controller configured to charge the battery from electricity generated by the plurality of PV panels.13.The PV support structure of claim 12, further comprising:a controller configured with instructions to deploy the foldable PV coupling assembly between an unfolded state and a folded state; anda wiring system in communication with the controller and the battery, wherein the wiring system comprises a plurality of electrical connectors configured to electrically connect the PV panels of the plurality of PV panels.14.The PV support structure of claim 1, wherein the base support structure further comprises one or more stakes that hold the base support structure to the ground.15.The PV support structure of claim 1, wherein the base support structure is foldable.16.The PV support structure of claim 1, wherein the base support structure is modular for assembly.17.The PV support structure of claim 1, wherein the foldable PV coupling assembly comprises one or more motors configured to drive folding / unfolding of the foldable PV coupling assembly, and one or more scanners configured to read tags located along the base support structure.18.The PV support structure of claim 17, further comprising:a controller in electrical communication with the one or more motors and the one or more scanners; anda wiring system comprising communication lines to provide electrical connection between the controller and the one or more motors and between the controller and the one or more scanners.19.The PV support structure of claim 18, further comprising:a battery to provide power to the one or more motors and the one or more scanners, wherein the wiring system further comprises power lines between the battery and the one or more motors and between the battery and the one or more scanners.20.A photovoltaic (PV) power system comprising:one or more PV arrays, wherein each PV array comprises:a plurality of PV panels;a foldable PV coupling assembly configured to support the plurality of PV panels and configured to allow articulation of adjacent PV panels of the plurality of PV panels;a base support structure positioned over the ground and configured to support the foldable PV coupling assembly, wherein the base support structure comprises one or more guide rails to facilitate deployment of the foldable PV coupling assembly along a longitudinal dimension parallel to the ground;a battery; anda charge controller configured to charge the battery from electricity generated by the one or more PV arrays.21.The PV power system of claim 20, further comprising:an inverter configured to convert a direct current (DC) electrical input from the battery to an alternating current (AC) electrical output.22.The PV power system of claim 20, wherein the foldable PV coupling assembly comprises:an upper coupling rod assembly configured to provide articulation of adjacent PV panels;a lower coupling rod assembly configured to provide articulation of adjacent PV panels and comprising one or more wheels configured to roll along the one or more guide rails during deployment of the foldable PV coupling assembly; andone or more support members that provide mechanical interconnection between the upper coupling rod assembly and the lower coupling rod assembly.23.The PV power system of claim 22, wherein the lower coupling rod assembly further comprises a scanner and wherein the base support structure further comprises a plurality of tags configured to be scanned by the scanner to identify locations of the PV panels along the base support structure.24.The PV power system of claim 22, wherein the upper coupling rod assembly comprises:at least one upper coupling rod; andat least one first connector configured to articulate about the at least one upper coupling rod, wherein the at least one first connector couples the one or more support members to the at least one upper coupling rod;wherein the lower coupling rod assembly comprises:at least one lower coupling rod;at least one second connector configured to articulate about the at least one lower coupling rod, wherein the at least one second connector couples the one or more support members to the at least one lower coupling rod; anda motor configured to cause deployment of the foldable PV coupling assembly.25.A method of deploying a photovoltaic (PV) power system, the method comprising:placing a base support structure and a foldable PV coupling assembly on the base support structure at a deploy site, wherein the foldable PV coupling assembly is configured to support a plurality of PV panels and configured to allow articulation of adjacent PV panels of the plurality of PV panels, wherein the base support structure is positioned over the ground and configured to support the foldable PV coupling assembly, wherein the base support structure comprises one or more guide rails to facilitate deployment of the foldable PV coupling assembly along a longitudinal dimension parallel to the ground; andactivating a controller in communication with the foldable PV coupling assembly to cause the foldable PV coupling assembly to deploy from a folded state to an unfolded state.26.The method of claim 25, wherein the foldable PV coupling assembly comprises one or more wheels, wherein activating the controller comprises powering at least one motor coupled to the foldable PV coupling assembly to cause the one or more wheels to roll along the one or more guide rails during deployment.

Images