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聚光型光伏模、聚光型光伏面板、聚光型光伏设备、以及用于制造聚光型光伏模块的方法

阅读:96发布:2020-05-11

专利汇可以提供聚光型光伏模、聚光型光伏面板、聚光型光伏设备、以及用于制造聚光型光伏模块的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种聚光型光伏模 块 包括:聚光部,其通过布置聚集太阳光的多个菲涅 耳 透镜来构成;多个发电元件,其被布置在分别与多个菲涅耳透镜相对应的 位置 处;多个球透镜,其分别与多个发电元件相对应地设置并且将被多个菲涅耳透镜聚集的太阳光引导到多个发电元件;壳体(11),其容纳多个球透镜和多个发电元件。壳体(11)包括 树脂 框架 主体(16)和固定到框架主体(16)的金属 底板 (15),并且在其内表面上布置有多个球透镜和多个发电元件。沿底板(15)的外表面(15b)延伸并向外散发底板(15)的热量的多个柱状 散热 构件(40)被附接到底板(15)的外表面(15b)。,下面是聚光型光伏模、聚光型光伏面板、聚光型光伏设备、以及用于制造聚光型光伏模块的方法专利的具体信息内容。

1.一种聚光型光伏模,包括:
聚光部,所述聚光部通过布置聚集太阳光的多个聚光透镜来构成;
多个发电元件,所述多个发电元件被布置在分别与所述多个聚光透镜相对应的位置处;
多个次级聚光透镜,所述多个次级聚光透镜分别与所述多个发电元件相对应地设置,并且将由所述多个聚光透镜聚集的太阳光引导至所述多个发电元件;以及壳体,所述壳体容纳所述多个次级聚光透镜和所述多个发电元件,
其中
所述壳体包括
树脂框架主体,以及
金属底板,所述金属底板被固定到所述框架主体,并且在所述金属底板的内表面上布置所述多个次级聚光透镜和所述多个发电元件,并且
一个或更多个散热构件被附接到所述底板的外表面,所述一个或更多个散热构件具有沿着所述底板的所述外表面延伸的圆柱形并且将所述底板的热量向外散发。
2.根据权利要求1所述的聚光型光伏模块,其中,所述一个或更多个散热构件是由金属制成的棱柱管构件。
3.根据权利要求1或2所述的聚光型光伏模块,其中
所述框架主体包括
框架主体部,所述框架主体部构成外部框架,以及
底板保持部,所述底板保持部在所述框架主体部内部沿着所述底板的所述内表面延伸并且在两端处与所述框架主体部成为一体,并且
所述一个或更多个散热构件的纵向方向与所述底板保持部的纵向方向相交。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的聚光型光伏模块,其中,所述一个或更多个散热构件经由具有导热性的粘合层被附接到所述底板的所述外表面。
5.根据权利要求4所述的聚光型光伏模块,其中,使用具有导热性的填缝材料和具有导热性的带中的至少一个来构成所述粘合层。
6.一种聚光型光伏面板,包括布置的多个根据权利要求1所述的聚光型光伏模块。
7.一种聚光型光伏设备,包括:
根据权利要求6所述的聚光型光伏面板;以及
驱动装置,所述驱动装置驱动所述聚光型光伏面板以面向太阳并跟随太阳的运动。
8.一种用于制造根据权利要求1所述的聚光型光伏模块的方法,所述聚光型光伏模块被附接到所述聚光型光伏设备,其中
在中间组件被附接到所述聚光型光伏设备的附接轨道之后,所述一个或更多个散热构件被附接到所述底板的所述外表面,其中,所述中间组件是通过将所述聚光部附接到容纳所述多个发电元件和所述多个次级聚光透镜的所述壳体而获得。

说明书全文

聚光型光伏模、聚光型光伏面板、聚光型光伏设备、以及用

于制造聚光型光伏模块的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及聚光型光伏模块、聚光型光伏面板、聚光型光伏设备以及用于制造聚光型光伏模块的方法。
[0002] 本申请要求基于2017年8月7日提交的日本专利申请No.2017-152471的优先权,并且合并在上述日本申请中描述的所有内容。

背景技术

[0003] 例如,组成聚光型光伏设备中的光学系统的基本单元的单元包括被提供有作为凸透镜的初级聚光透镜、作为球面透镜的次级聚光透镜和发电元件(参见专利文献1(图8))的单元。对于发电元件,使用由具有高发电效率的化合物半导体元件制成的太阳能电池。阳光被初级聚光透镜聚光并入射在次级聚光透镜上,并且进一步被次级聚光透镜聚光并到达发电元件。
[0004] 通过这样的构成,可以将大量的光能集中在小型发电元件上,并且可以高效地发电。大量这样的聚光型光伏单元以矩阵布置以形成聚光型光伏模块,并且大量这样的模块以矩阵布置以形成聚光型光伏面板。聚光型光伏面板与驱动装置一起组成聚光型光伏设备,该驱动装置被构成为使该面板面向太阳并跟随太阳的运动。
[0005] 在聚光型光伏模块中,大量的发电元件被安装在壳体的底板的表面上。对于此底板,从确保散热同时降低制造成本的观点出发,可以使用薄的金属板(例如,等)。此外,形成壳体的外框架的框架主体支撑底板的外边缘。为了降低制造成本,可以将树脂材料用于此框架。
[0006] 引用列表
[0007] [专利文献]
[0008] 专利文献1:美国专利申请公开No.US2010/0236603 A1

发明内容

[0009] 技术问题
[0010] 根据实施例的聚光型光伏模块包括:聚光部,该聚光部通过布置多个聚集太阳光的聚光透镜来构成;多个发电元件,所述多个发电元件被布置在分别与多个聚光透镜相对应的位置处;多个次级聚光透镜,其分别与多个发电元件相对应地设置,并且将由多个聚光透镜聚光的太阳光引导至多个发电元件;以及壳体,该壳体容纳多个次级聚光透镜和多个发电元件。壳体包括树脂框架主体和固定到框架主体的金属底板,并且在其内表面上布置有多个次级聚光透镜和多个发电元件。一个或更多个散热构件被附接至底板的外表面,该一个或更多个散热构件具有沿着底板的外表面延伸并且将底板的热量散发到外部的圆柱形。
[0011] 另一实施例是一种聚光型光伏面板,其包括布置的多个上述聚光型光伏模块。
[0012] 此外,另一实施例是聚光型光伏设备,其包括:上述聚光型光伏面板;和驱动装置,该驱动装置驱动聚光型光伏面板以面向太阳并且跟随太阳的运动。
[0013] 此外,另一实施例是一种用于制造上述附接到聚光型光伏设备的聚光型光伏模块的方法,其中,在通过将聚光部附接到容纳多个发电元件和多个次级聚光透镜的壳体而获得的中间组件被附接到聚光型光伏设备的附接轨道之后,一个或更多个散热构件被附接到底板的外表面。附图说明
[0014] 图1是示出聚光型光伏设备的示例的透视图。
[0015] 图2是示出聚光型光伏模块的示例的放大透视图。
[0016] 图3是柔性印刷电路的放大透视图。
[0017] 图4是示意性地示出在与菲涅透镜相对应的位置处设置的封装中的一个菲涅耳透镜与发电元件之间的位置关系的图。
[0018] 图5是示出根据第一实施例的壳体的透视图。
[0019] 图6是沿着壳体的纵向方向的截面图。
[0020] 图7A是底板的内表面的局部放大图,并且图7B是凹槽部的放大图。
[0021] 图8是示出底板的内表面上的凹槽部的布置的一部分的图。
[0022] 图9是示出底板的外表面的视图。
[0023] 图10是散热构件附接到其的底板的部分截面图。
[0024] 图11是示出用于制造模块的方法中的一些步骤的图。
[0025] 图12A是示出散热构件的修改的底板的部分截面图,并且图12B是示出散热构件的另一修改的底板的部分截面图。

具体实施方式

[0026] [技术问题]
[0027] 在聚光型光伏模块中,由于温度升高,安装在壳体的底板上的发电元件的发电效率可能降低。为此原因,发电元件被构成为通过将热量散发到金属底板来防止温度升高。
[0028] 金属底板具有高导热性和良好的散热性,同时易于热膨胀。因此,当底板在表面方向上的膨胀受到树脂框架主体的限制时,由于树脂和金属之间的热膨胀系数的差异,底板可能弯曲使得朝表面的外侧凸出为凸形,并且发电元件的位置可能偏离发电元件应处于的位置,从而导致发电效率降低,这是有问题的。
[0029] 特别地,当底板由于热膨胀而在朝着壳体的内部的方向上弯曲成凸形并且发光元件移向初级聚光透镜更近时,初级聚光透镜在次级聚光透镜的光入射表面(上表面)上的聚光范围变得大于次级聚光透镜的光入射表面(直径),并且会发生聚光的泄漏
[0030] 如上所述,聚光型光伏模块具有由于发电元件的温度升高和随之而来的底板弯曲而导致发电效率降低的问题。
[0031] 特别地,当将聚光型光伏模块被安装在高温区域并且发电期间的温度升高变得非常高时,存在从底板到外部的散热不及时的险,并且发电元件的温度升高和底板的翘曲变得显着,从而进一步降低发电效率。
[0032] 鉴于这样的情况做出本公开,并且本公开的目的是提供一种聚光型光伏模块,该聚光型光伏模块在防止底板的弯曲的同时增强散热。
[0033] [公开的有益效果]
[0034] 根据本公开,可以在防止底板的弯曲的同时增强散热。
[0035] [实施例的描述]
[0036] 首先,将列出并描述实施例的内容。
[0037] (1)根据实施例的聚光型光伏模块包括:聚光部,该聚光部通过布置聚集太阳光的多个聚光透镜来构成;多个发电元件,所述多个发电元件在分别与多个聚光透镜相对应的位置处布置;多个次级聚光透镜,所述多个次级聚光透镜分别与多个发电元件相对应地设置并且将由多个聚光透镜聚集的太阳光引导到多个发电元件;以及壳体,该壳体容纳多个次级聚光透镜和多个发电元件。壳体包括树脂框架主体和固定到框架主体上的金属底板,并且在金属底板的内表面上布置有多个次级聚光透镜和多个发电元件。一个或更多个散热构件被附接到底板的外表面,该一个或更多个散热构件具有沿着底板的外表面延伸并且向外散发底板的热量的圆柱形。
[0038] 根据具有以上构成的光伏模块,因为沿着底板的外表面延伸并且将底板的热量消散到外部的柱状散热构件被附接到底板的外表面,所以可以通过散热构件有效地散热传导到底板的发电元件的热量。同时,可以通过散热构件从外表面侧加固底板,并且可以增强底板的刚性。结果,可以在防止由于热膨胀引起的底板弯曲的同时增强散热性。
[0039] (2)在聚光型光伏模块中,优选的是,一个或更多个散热构件是由金属制成的棱柱管构件。
[0040] 在这种情况下,沿着底板设置棱柱管构件,其通过具有沿着纵向方向的部而在纵向方向上具有相对高的弯曲强度,从而可以有效地加固底板,并且管构件可以通过面向底板的一侧表面来附接,使得可以确保要被热连接到底板的更多的面积。此外,通过使用管构件,可以确保作为散热构件的更宽的表面积,并且可以更有效地散发热量。
[0041] (3)在聚光型光伏模块中,优选的是,框架主体包括框架主体部,该框架主体部构成外部框架,以及底板保持部,该底板保持部沿着框架主体部内部的底板的内表面延伸并且在两端处与框架主体部成为一体,并且一个或更多个散热构件的纵向方向与底板保持部的纵向方向相交。
[0042] 在这种情况下,可以通过其纵向方向彼此相交的散热构件和底板保持部从外表面和内表面在多个方向上对底板进行加固,并且底板的刚性也可以进一步增强。
[0043] (4)在聚光型光伏模块中,优选的是,一个或更多个散热构件经由具有导热性的粘合层被附接到底板的外表面。
[0044] 在这种情况下,在组装壳体之后,可以将散热构件附接到底板的外表面。因此,例如,在将聚光型光伏模块安装在安装位置之后,可以根据安装位置的环境来调整要安装的散热构件的数量。
[0045] (5)在聚光型光伏模块中,优选的是,使用具有导热性的填缝材料和具有导热性的带中的至少一个构成粘合层。
[0046] 在这种情况下,因为不需要使用螺栓螺母铆钉等,所以在组装壳体之后可以容易地附接散热构件。
[0047] (6)另一实施例是一种聚光型光伏面板,其包括布置的上述的多个聚光型光伏模块。
[0048] 利用此构成,可以在防止底板弯曲的同时增强散热。
[0049] (7)此外,另一实施例是一种聚光型光伏设备,其包括:上述聚光型光伏面板;以及驱动装置,该驱动装置驱动聚光型光伏面板以面向太阳并跟随太阳的运动。
[0050] 利用此构成,可以在防止底板弯曲的同时增强散热。
[0051] (8)此外,另一实施例是一种用于制造上述聚光型光伏模块的方法,该聚光型光伏模块被附接到聚光型光伏设备,其中在通过将聚光部附接到容纳多个发电元件和多个次级聚光透镜的壳体而获得的中间组件被附接到聚光型光伏设备的附接轨道之后,该一个或更多个散热构件被附接到底板的外表面上。
[0052] 利用此构成,在将中间组件附接到聚光型光伏设备的附接轨道之后,将散热构件附接到底板的外表面以完成作为聚光型光伏模块。因此,例如,在将聚光型光伏设备安装在安装位置之后,可以根据安装位置的环境来调整要安装的散热构件的数量。
[0053] [实施例的详情]
[0054] 在下文中,将参考附图描述优选实施例。
[0055] 另外,以下描述的每个实施例的至少一部分可以以自由可选择的方式组合。
[0056] [聚光型光伏设备和聚光型光伏面板]
[0057] 首先,将描述聚光型光伏设备的构成。
[0058] 图1是示出聚光型光伏设备的示例的透视图。
[0059] 在图1中,聚光型光伏设备100包括:聚光型光伏面板1,其具有被划分成为左右两个翼的面板;和机架2,其在背面侧支撑聚光型光伏面板1。
[0060] 在图1中,页面右侧的面板1被示出,其中光伏面板1的一部分被省略以示出机架2的结构。
[0061] 机架2包括基底3和竖立在基底3上的支撑部4。基底3固定到地面。支撑部4被垂直设置。驱动装置5设置在支撑部4的上端处的光伏面板1的支撑点处。驱动装置5驱动光伏面板1使得绕平延伸的轴6在仰角方向旋转。此外,驱动装置5驱动光伏面板1以使其围绕支撑部4在方位角的方向旋转。
[0062] 驱动装置5由控制装置(未示出)控制。控制装置具有用于驱动驱动装置5的内置电动机的驱动电路。通过每个轴的电动机(步进电动机)的操作,光伏面板1可以相对于方位角和仰角中的每一个采取任意角度的姿势。
[0063] 控制装置控制驱动装置5,使得光伏面板1面向太阳并跟随太阳的运动。
[0064] 由驱动装置5驱动的轴6在垂直于轴6的方向上设置有多个梁7。光伏面板1固定在多个梁7的上侧。例如,光伏面板1通过由分别由以多级水平布置的十个聚光型光伏模块10组成的布置单元U构成。
[0065] 单元U包括多个聚光型光伏模块10和一对上下附接轨道8,该一对上下附接轨道8在成行对齐的状态下一体化地固定聚光型光伏模块10。
[0066] 每个单元U横跨在每个梁7上并固定到每个梁7的上侧。
[0067] 例如,光伏面板1的每个翼由十个单元U组成。因此,通过将10×10的聚光型光伏模块10布置成矩阵来构成光伏面板1的每个翼。因此,在两个翼的光伏面板1中存在200个聚光型光伏模块10。
[0068] [聚光型光伏模块]
[0069] 图2是示出聚光型光伏模块(在下文中也简称为模块)10的示例(聚光部13的一部分已被破坏)的放大透视图。在图2中,模块10包括作为主要组件的盒状壳体11、在壳体11的底板15上以多行布置的柔性印刷电路12以及像盖子一样附接到壳体11的凸缘部11b的聚光部13。
[0070] 聚光部13是菲涅耳透镜阵列,并且通过布置多(例如,14×10=140)个聚集太阳光的菲涅耳透镜13f来构成。可以通过例如使用玻璃板作为基材并在其背面(内表面)上形成树脂膜来形成这种聚光部13。在此树脂膜上形成菲涅耳透镜13f。
[0071] 壳体11包括:底板15,在其上设置有柔性印刷电路12;以及框架主体16,底板15的外边缘等等被附接到框架主体16,并且该框架主体16保持聚光部13使得面对底板15。将在后面详细描述壳体11。
[0072] 图3是柔性印刷电路12的放大透视图。
[0073] 在图3中,本示例的柔性印刷电路12被构成为包括柔性基板12f,其上形成有导电图案(未示出)。多个发电元件(图4中未示出)安装在柔性印刷电路12上。发电元件被结合在封装17内部。
[0074] 每个发电元件被设置在对应于多个菲涅耳透镜13f中的每个的位置。
[0075] 作为次级聚光透镜的球透镜18被附接在封装17上。包括发电元件的封装17和球透镜18组成二次聚光部19。
[0076] 柔性印刷电路12被形成为使得宽部12a和窄部12b交替地布置,该宽部12a形成为具有大的宽度并且设置有发电元件和次级聚光部19,该窄部12a比宽部12a窄。这节省用于基板的材料。
[0077] 图4是示意性地示出在与菲涅耳透镜相对应的位置处设置的封装17中的一个菲涅耳透镜13f与发电元件之间的位置关系的视图。在图4中,以横截面示出安装在柔性印刷电路12上的封装17。
[0078] 如图4中所示,发电元件20在被封装17围绕的状态下安装在柔性印刷电路12上。作为发电元件20,使用由具有高发电效率的化合物半导体元件制成的太阳能电池
[0079] 作为球面透镜的球透镜18稍稍远离(浮动)发电元件20被支撑在封装17的上端,并且设置在紧接发电元件20的前面。
[0080] 发电元件20和球透镜18被布置使得与作为初级聚光透镜的菲涅耳透镜13f的光轴大致一致。因此,由菲涅耳透镜13f聚集的太阳光由球透镜18引导至发电元件20。
[0081] 以这种方式,多个发电元件20被布置在与各个菲涅耳透镜13f相对应的位置处。球透镜18被设置为对应于多个发电元件中的每一个。
[0082] 封装17中的发电元件20和球透镜18之间的空间是填充有半透明树脂的密封部21。发电元件20被密封部21气密密封,使得防止水分、灰尘等粘附到发电元件20上。用于密封部
21的树脂例如是硅树脂,并且在液态下被注入并且被固化以变成密封部21。
[0083] [壳体]
[0084] 图5是示出壳体11的透视图,并且图6是沿着壳体11的纵向方向的截面图。在图5和图6中,壳体11形成为具有长边和短边的箱形(在此为矩形(可以是正方形)),并且壳体11通过将由例如铝合金制成的底板15附接到由树脂制成的框架主体16来构成壳体11。
[0085] 另外,如图6中所示,由棱柱管构件构成的多个散热构件40被附接到底板15。
[0086] 在图6中,省略后述的保护构件28和遮蔽构件29。
[0087] 框架主体16由填充有玻璃纤维的诸如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的树脂材料形成,并且包括形成外框架(侧壁框架)的框架主体部25和在框架主体部25的内部与框架主体部25一体化形成的底板保持部26。
[0088] 框架主体部25通过一体地形成以矩形框架形状形成的基底部25a以及从基底部25a的顶部突出的一对短边壁部25b和一对短边壁部25c而形成。底板15的外边缘通过紧固构件和粘合层(未示出)固定到基底部25a的底表面。此外,如上所述,在短边壁部25b和长边壁部25c的各个上端形成有附接有聚光部13(参考图2)的凸缘部11b。
[0089] 例如,底板保持部26形成为棱柱状,并在底板15的大致中央部分处沿着壳体11的短边方向延伸。
[0090] 底板保持部26的纵向方向的两端被连接到长边壁部25c的内表面。从而,防止长边壁部25c的纵向中央部分变形使得向内或向外扭曲。
[0091] 另外,底板保持部26的底表面26a与基底部25a的底表面25a1大致齐平,并与底板15的内表面15a接触。由此,底板保持部26保持底板15的内表面15a。
[0092] 底板保持部26的底表面26a和底板15的内表面15a通过由填缝材料等制成的粘合层彼此粘合并固定。
[0093] 如图5中所示,外壳11还包括保护构件28,其附接到框架主体25;以及遮蔽构件29,其遮蔽底板保持部26。保护构件28由短边保护板28a和长边保护板28b组成,该短边保护板28a覆盖短边壁部25b的内表面的整个下半部,该长边保护板28b覆盖长边壁部25c的内表面的整个下半部。例如,保护构件28和遮蔽构件29由铝合金金属板制成。
[0094] 短边保护板28a和长边保护板28b的各自下端向内弯曲,并且还覆盖从短边壁部25b和长边壁部25c向内突出的基底部25a的上表面。
[0095] 当聚光部13的菲涅耳透镜13f(参考图2)从与框架主体部25相邻的发电元件20(次级聚光透镜18)偏离时,保护构件28防止框架主体部25的基底部25a、短边壁部25b以及长边壁部25c直接受到聚集的太阳光的照射并且防止被热损伤。
[0096] 此外,遮蔽构件29防止由菲涅耳透镜13f聚集的太阳光由于太阳光从原始聚光位置偏移直接照射到底板保持部26,并且防止底板保持部26受到热损坏。
[0097] 底板15根据框架主体16的基底部25a形成为具有长边和短边的矩形形状,并且结合并固定到如上所述的框架主体16的基底部25a和底板保持部26。底板15是如上所述的由铝合金制成的板材,并且被构成为将发电元件20的热量传导到底板15,并防止在发电期间发电元件20的温度升高。
[0098] 在下面的描述中,在图6中,将底板15的位于壳体11内侧的内表面15a面向的方向(纸上的向上方向)称为朝向壳体内部的方向,并将底板15的位于壳体11的外侧的外表面15b面向的方向(纸上的向下方向)称为朝向壳体外部的方向。
[0099] 图7A是底板15的内表面的部分放大图。
[0100] 如图7A中所示,布置在其每个上安装有次级聚光部19和发电元件20的柔性印刷电路12,使得在底板15的内表面15a上形成多行。
[0101] 柔性印刷电路12被设置使得其纵向方向平行于与底板15的长边平行的方向的长边方向。
[0102] 在内表面15a上,存在有由相对于设置边界部12c的部分的周围的内表面15a凹进的微小沟槽形成的凹槽部30,该边界部12c位于柔性印刷电路的宽部12a和窄部12b之间。
[0103] 多个凹槽部30被设置为在底板15的内表面15a上的挠性印刷电路12的附接位置中布置有挠性印刷电路12的边界部12c的位置处发现。
[0104] 因此,多个凹槽部30用作在附接柔性印刷电路12时定位柔性印刷电路12的标记。
[0105] 图7B是凹槽部30的放大图。在图7B中,柔性印刷电路12由虚线指示。
[0106] 如图7B中所示,凹槽部30被构成为包括:第一凹槽31,其在柔性印刷电路12的宽度方向的大致中心处沿着柔性印刷电路12的纵向方向(底板15的长边方向)线性地形成;线性第二凹槽32,其与第一凹槽31相交;以及一对第三凹槽33,其平行于第一凹槽31并且线性地形成在第一凹槽31的两侧。
[0107] 组成凹槽部30的第一凹槽31、第二凹槽32和第三凹槽33是相对于内表面15a凹进的微小凹槽,并通过按压、标记针等形成。例如,第一凹槽31、第二凹槽32和第三凹槽33中的每一个的凹槽宽度和凹槽深度约为百分之几毫米。底板15的板厚约为1mm。
[0108] 另外,在本实施例中,组成凹槽部30的第一凹槽31、第二凹槽32、第三凹槽33中的每一个的长度已经被设定为大约20mm,并且第一凹槽31与第三凹槽33之间的间隔已经被设定为5mm。
[0109] 第一凹槽31和一对第三凹槽33指示柔性印刷电路12的边界部12c的大致位置。
[0110] 此外,如图7A至7B中所示,在柔性印刷电路12的边界部12c中形成孔12c1。柔性印刷电路12被附接使得第一凹槽31和第二凹槽32的交点从孔12c1暴露。结果,可以将柔性印刷电路12高精度地定位和附接到孔12c1中的凹槽部30。
[0111] 图8是示出底板15的内表面15a上的凹槽部30的一部分布置的视图。在图8中,箭头Y1指示平行于底板15的短边的短边方向。箭头Y2指示底板15的长边方向。在图8中,柔性印刷电路12由虚线指示,并且柔性印刷电路12的多行中的一些被省略。
[0112] 如图8中所示,柔性印刷电路12以具有预定间距的相等的间隔被布置成多行。
[0113] 此外,柔性印刷电路12的宽部12a沿着短边方向设置。
[0114] 因此,柔性印刷电路12的宽部12a沿着长边方向以相等的间隔布置,并且沿着短边方向以相等的间隔布置。
[0115] 多个凹槽部30沿着长边方向和短边方向布置。
[0116] 在短边方向上,凹槽部30以与多行柔性印刷电路12的两相邻行之间的间距相同的距离布置。
[0117] 以由一对相邻的宽部12a组成的短边方向上的一对列为基准进行凹槽部30的短边方向的布置。
[0118] 在图8中,由在短边方向上布置的多个宽部12a1形成的行L1和由在短边方向上布置的多个宽部12a2形成的行L2组成在由一对相邻的宽部12a组成的短边方向上的一对行。
[0119] 通过交替地形成在位于由宽部12a1形成的行L1和由宽部12a2形成的行L2之间的内部的边界部12c的位置处,沿着短边方向布置凹槽部30。
[0120] 例如,在图8中,设置在最上级的最右侧的凹槽部30被形成在属于行L1的宽部12a1中的宽部12a2侧上的边界部12c的位置处。
[0121] 在短边方向上与设置在最上级的最右侧的凹槽部30相邻的凹槽部30形成在属于该行L2的宽部12a2中的宽部12a1侧的边界部12c的位置处。
[0122] 如上所述,凹槽部30以由一对相邻的宽部12a组成的短边方向上的一对列为基准沿短边方向以相对间隔地布置。
[0123] 此外,在图8中,由在短边方向上布置的多个宽部12a4形成的行L4和由在短边方向上布置的多个宽部12a5形成的行L5也组成在由彼此相邻的一对宽部12a组成的短边方向上的一对行。
[0124] 因此,凹槽部30相对于由多个宽部12a4形成的行L4和由多个宽部12a5形成的行L5沿着短边方向布置。
[0125] 由在短边方向上布置的多个宽部12a3形成的短边方向上的行L3被插入在由宽部12a1、12a2组成的短边方向上的一对行L1、L2和由宽部12a4、12a5组成的沿短边方向的一对行L4、L5之间。
[0126] 因此,通过夹入在长边方向上布置的宽部12a当中的彼此相邻的两个宽部12a,将凹槽部30沿着长边方向以一定距离布置。
[0127] 在此,在图8中,在短边方向上彼此相邻的一对凹槽部30之间的间隔W1比在长边方向上彼此相邻的一对凹槽部30之间的间隔W2窄。
[0128] 在此,间隔W2指示由沿着短边方向布置的多个凹槽部30组成的列之间的最小间隔。
[0129] 例如,当底板15的长边为800mm并且短边为600mm时,间隔W1被设定为50mm并且间隔W2被设定为130mm。在这种情况下,其中凹槽部30沿着短边方向布置为四行,并且其中凹槽部30沿着长边方向被布置为十行。
[0130] 如上所述,多个凹槽部30被设置以在与底板15的内表面15a上的柔性印刷电路12的附接位置相对应的位置处被发现,从而该凹槽部30用作用于在将柔性印刷电路12附接到内表面15a时的柔性印刷电路12的定位标记。
[0131] 此外,多个凹槽部30具有减少底板15的内表面15a侧的热膨胀的功能。
[0132] 在作为微小凹槽的凹槽部30中,当底板15热膨胀时,组成凹槽部30的凹槽31、32、33中的每一个的凹槽宽度变窄。底板15的表面方向上的膨胀量减少了使凹槽31、32、33中的每一个的凹槽宽度变窄的量。
[0133] 因此,在作为设置有凹槽部30的表面的内表面15a上,当底板15热膨胀时,组成凹槽部30的凹槽31、32、33中的每一个的宽度变窄,并且,内表面15a侧的在表面方向上的膨胀被减小。
[0134] 另一方面,在作为底板15的与内表面15a相对的表面的外表面15b(图6)上未形成凹槽部30。因此,底板15的外表面15b上的膨胀量相对大,在其上未形成凹槽部30。
[0135] 即,因为用于减小底板15的内表面15a侧上的热膨胀的凹槽部30设置在底板15的内表面15a上,当底板15热膨胀时,可以使由于内表面15a侧的热膨胀引起的膨胀量相对小于外表面15b侧的膨胀量。
[0136] 为此原因,当底板15热膨胀时,能够使底板15弯曲使得朝着壳体外侧的方向突出,并且结果,能够防止底板15由于热膨胀朝着壳体15的内部的方向弯曲。
[0137] 另外,因为各个凹槽部30包括沿着底板15的长边方向直线状地形成的第一凹槽31和与第一凹槽31交叉的线性第二凹槽32,所以能够使通过凹槽部30减少热膨胀的方向在内表面15a内是多方向的,并且通过凹槽部30可以清楚地显示底板15上的位置。
[0138] 另外,在本实施例中,在短边方向上彼此相邻的一对凹槽部30之间的间隔W1比在长边方向上彼此相邻的一对凹槽部30之间的间隔W2窄。由此,在短边方向上布置更多的凹槽部30,并且因此,能够布置凹槽部30使得在长边方向上划分底板15。结果,与短边方向相比,可以促进其中在底板弯曲的长边方向上朝着壳体的外部的方向的弯曲,并且可以促进底板15弯曲使得当底板热膨胀时在朝着壳体的内部的方向突出。
[0139] 另外,在本实施例中,组成壳体11的框架主体16包括形成外部框架的框架主体部25,和沿着底板15的内表面15a延伸并且与框架主体部25内部的框架主体部25一体地形成的底板保持部26,使得底板保持部26能够防止底板15由于热膨胀朝着壳体的内部的方向弯曲。
[0140] 另外,因为本实施例的多个凹槽部30用作用于定位柔性印刷电路12的标记,所以无需单独提供用于定位柔性印刷电路12的标记,并且可以降低工时和成本。
[0141] [散热构件]
[0142] 图9是示出底板15的外表面15b的视图。
[0143] 如图9中所示,在底板15的外表面15b上的每个短边的侧边缘处,确保附接部35,其中用于固定多个模块10的附接轨道8(图1)接触并固定。在附接部35与附接轨道8接触的状态下,模块10通过螺栓、螺母等固定到附接轨道8,以组成上述单元U。模块10作为单元U被附接到聚光型光伏设备100。此时,底板15的外表面15b上的与附接轨道8接触的附接部35以外的部分,被暴露在外。
[0144] 还参考图6,如上所述,将散热构件40附接到底板15的外表面15b。散热构件40被附接到底板15的外表面15b的暴露于附接部35的外部的部分。
[0145] 散热构件40是用于将底板15的热量散发到外部的构件,并且例如由铝合金制成的四角柱状管构件形成。在本实施例中,多个(在图示的示例中为三个)散热构件40被布置并且被附接到底板15的外表面15b。
[0146] 散热构件40形成为沿着底板15的外表面15b延伸的圆柱形,并且被布置成与底板15的长边方向平行。因此,散热构件40的纵向方向与底板保持部26的纵向方向相交。
[0147] 此外,散热构件40的纵向方向也与被构成为将模块10附接到聚光型光伏设备100的附接轨道8的纵向方向相交。
[0148] 散热构件40的每个端部延伸至附接部35的附近。由此,散热构件40形成为具有确保附接部35的同时尽可能长的长度。
[0149] 因为模块10被附接到一对上下附接轨道8,所以存在长边方向上的弯曲刚度低于短边方向上的弯曲刚度的风险。但是,如上所述,通过使散热构件40的纵向方向与附接轨道8的纵向方向相交,可以增强模块10(的底板15)的长边方向中的弯曲刚性,并且可以防止在长边方向上的弯曲。
[0150] 图10是散热构件40被附接到的底板15的部分截面图。
[0151] 如图10中所示,散热构件40是在内部中具有正方形横截面的通孔41的管构件。
[0152] 散热构件40通过被插入其间的粘合层42被附接到底板15的外表面15b。
[0153] 散热构件40以面向外表面15b的一侧表面40a附接。因此,粘合剂层42被插入在底板15的一侧表面40a和外表面15b之间。
[0154] 粘合层42通过使具有导热性的填缝材料固化而形成,并且插入在一侧表面40a与外表面15b之间以将散热构件40粘合并固定至底板15。此外,粘合层42具有导热性,从而使散热构件40和底板15热连接。
[0155] 如上所述,因为散热构件40通过被插入其间的粘合层42被附接到底板15的外表面15b,所以在壳体11被组装之后能够将散热构件40附接到底板15的外表面15b上。因此,例如,在将模块10安装在安装位置之后,可以根据安装位置的环境来调整要附接的散热构件
40的数量。
[0156] 另外,在通过使填缝材料固化而形成粘合层42的情况下,没有必要使用螺栓、螺母、铆钉等,从而在壳体11被组装之后能够容易地将散热构件40附接到底板15的外表面15b。
[0157] 在本实施例的模块10中,因为沿着底板15的外表面15b延伸并且将底板15的热量散发到外部的柱状散热构件40被附接到底板15的外表面15b,能够通过散热构件40有效地散热传导到底板15的发电元件20的热量。同时,能够通过散热构件40从外表面15b对底板15进行加强,并且能够增强底板15的刚性。结果,可以在防止由于热膨胀引起的底板15的弯曲的同时增强散热性。
[0158] 此外,散热构件40是由铝合金制成的四角柱状管构件,并且利用具有沿着纵向方向的角部以在纵向方向具有相对高的弯曲强度的棱柱形的管构件,可以有效地加固底板15。
[0159] 因为具有四边形的圆柱形状,所以散热构件40可以以面向底板15的一侧表面40a被附接,并且与例如横截面中的圆形的散热构件相比,可以确保大面积以用于与底板15热连接。此外,通过使用管构件,可以确保作为散热构件40的更宽的表面积,并且可以更有效地散发热量。
[0160] 此外,因为散热构件40的纵向方向与底板保持部26的纵向方向相交,所以底板15可以从外表面15b和内表面15a沿着多个方向被加固,并且,能够进一步增强底板15的刚性。
[0161] 在将模块10的壳体11附接到聚光型光伏设备100之后,可以通过将散热构件40附接到壳体11来完成作为模块10的散热构件40。
[0162] 图11是示出用于制造模块10的方法中的一些步骤的图。
[0163] 首先,如图11中所示,通过在底板15上设置柔性印刷电路12而将聚光部13附接到容纳多个球透镜18和多个发电元件20的壳体11上来获得中间组件(步骤S1)。散热构件40还未被附接到中间组件。
[0164] 如上所述,中间组件意指通过在底板15上设置柔性印刷电路12而使聚光部13附接到容纳多个球透镜18和多个发电元件20的壳体11的组件,并且意指,除了散热构件40的附接以外已经完成作为模块10的组装的组件。
[0165] 接下来,将多个中间组件固定到附接轨道8以获得具有整体固定到其上的多个中间组件的单元(步骤S2)。
[0166] 然后,将单元固定到聚光型光伏设备100的梁7(图1)(步骤S3)。从而,中间组件被附接到聚光型光伏设备100。
[0167] 此时,如上所述,底板15的外表面15b上的除了附接部35以外的与附接轨道8接触的部分被向外暴露。
[0168] 因此,在步骤S3之后,将散热构件40附接到中间组件的底板15的外表面15b上,该中间组件附接到聚光型光伏设备100(步骤S4)。
[0169] 如上所述,在本实施例的模块10中,在将中间组件附接到聚光型光伏设备100的附接轨道8之后,将散热构件40附接到底板15的外表面15b以完成作为聚光型光伏模块10。因此,例如,在将聚光型光伏设备100安装在安装位置之后,可以根据安装位置的环境调整要附接的散热构件40的数量。
[0170] [验证测试]
[0171] 接下来,将描述使用根据以上实施例的模块10执行的验证测试。
[0172] 作为示例产品1,使用第一实施例中描述的聚光型光伏模块。作为示例产品2,使用与上述实施例的模块不同之处在于凹槽部30没有被设置在底板15的内表面15a上的模块。此外,作为比较例产品,使用与上述实施例的模块不同之处在于凹槽部30或者散热构件40没有被设置的模块。使示例产品1、2和比较示例产品在相同条件下发电,并且比较底板15的弯曲量和此时的发热元件的温度。注意,弯曲量是参考由框架主体的基底部的底表面确定的平面获得的,并且采用在整个底板当中弯曲是最大的位置处的弯曲量。
[0173] 作为测试条件,使示例产品和比较例产品在50度的外部气温下发电一定时间段。
[0174] 作为测试的结果,在两个示例产品1、2中,底板的弯曲量在朝着壳体内部的方向和朝着壳体外部的方向上都在0.5mm的范围内弯曲。另一方面,在比较例产品中,底板的弯曲量为5mm,并且底板在朝着壳体内部的方向上弯曲。
[0175] 此外,根据示例产品1、2中的每一个的发电元件的温度为95度,而根据比较示例产品中的发电元件的温度为105度。
[0176] 根据这些结果,可以确认,根据本实施例的模块,能够在防止底板弯曲的同时增强散热性。
[0177] [其他]
[0178] 本文公开的实施例在每个方面应被认为是示例性的而非限制性的。
[0179] 上述实施例中所示的散热构件40是示例,可以适当地改变。
[0180] 在上述实施例中,已经图示多个散热构件40与底板15的长边方向平行地布置的情况。但是,例如,也可以将散热构件40平行于底板15的短边方向而布置或者可以沿着与两侧相交的方向布置。可以仅布置一个或两个散热构件40,或者可以布置比上述实施例中的数量(三个)更多的散热构件40。
[0181] 另外,在上述实施例中,已经图示使用四角柱状的管构件作为散热构件40的情况,但是例如可以使用三角形的柱状的构件,也可以使用五角形或者更多的棱柱状的构件。
[0182] 另外,在上述实施例中,已经使用在内部中具有正方形横截面的通孔41的管构件,但是如图12A中所示,可以使用在另一侧面40b侧上形成有狭缝40c的四边形的圆柱状构件,或者如图12B中所示,可以使用具有I形横截面的柱状构件。
[0183] 此外,在上述实施例中,图示通过将填缝材料固化而形成的粘合层42将散热构件40附接到外表面15b的情况,但是使用具有导热性的带的粘合层42可以被形成。
[0184] 可以使用具有导热性的带和具有导热性的填缝材料两者来附接散热构件40。在这种情况下,粘合层42可以仅在散热构件40的每个端部处由填缝材料形成,并且粘合层42可以在其他部分中由带形成。
[0185] 本发明的范围不是由上述含义而是由权利要求的范围说明,并且旨在包括与权利要求的范围等同的含义以及该范围内的所有修改。
[0186] 参考标记列表
[0187] 1:聚光型光伏面板
[0188] 2:机架
[0189] 3:基底
[0190] 4:支撑部
[0191] 5:驱动装置
[0192] 6:轴
[0193] 7:梁
[0194] 8:附接轨道
[0195] 10:聚光型光伏模块
[0196] 11:壳体
[0197] 11b:凸缘部
[0198] 12:柔性印刷电路
[0199] 12a、12a1、12a2、12a3、12a4、12a5:宽部
[0200] 12b:窄部
[0201] 12c:边界部
[0202] 12c1:孔
[0203] 12f:柔性基板
[0204] 13:聚光部
[0205] 13f:菲涅耳透镜
[0206] 15:底板
[0207] 15a:内表面
[0208] 15b:外表面
[0209] 16:框架主体
[0210] 17:封装
[0211] 18:球透镜
[0212] 19:次级聚光部
[0213] 20:发电元件
[0214] 21:密封部
[0215] 25:框架主体部
[0216] 25a:基底部
[0217] 25a1:底表面
[0218] 25b:短边壁部
[0219] 25c:长边壁部
[0220] 26:底板保持部
[0221] 26a:底表面
[0222] 28:保护构件
[0223] 28a:短边保护板
[0224] 28b:长边保护板
[0225] 29:遮蔽构件
[0226] 30:凹槽部
[0227] 31:第一凹槽
[0228] 32:第二凹槽
[0229] 33:第三凹槽
[0230] 35:附接部
[0231] 40:散热构件
[0232] 40a:一侧表面
[0233] 40b:另一侧表面
[0234] 40c:狭缝
[0235] 41:通孔
[0236] 42:粘合层
[0237] 100:聚光型光伏设备
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