光伏组件边框、光伏组件及其安装结构 |
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| 申请号 | CN202410153134.0 | 申请日 | 2024-02-02 | 公开(公告)号 | CN117997242A | 公开(公告)日 | 2024-05-07 |
| 申请人 | 晶科能源(海宁)有限公司; | 发明人 | 陶武松; 曹云成; 陈振东; 苏哲; 丁豪朋; 麻森森; | ||||
| 摘要 | 本 申请 提供光伏组件边框、光伏组件及其安装结构，涉及光伏设备技术领域，光伏组件边框包括包括用于安装光伏 层压 件的安装部以及用于 支撑 安装部的支撑部；安装部包括顶板、中板以及与顶板、中板的同一侧均连接的侧板，中板位于顶板的下方，顶板、中板和侧板之间形成用于卡接光伏层压件边缘的卡槽；支撑部包括设置在中板下方的 底板 、设置在中板远离侧板一侧的竖板，竖板与中板、底板均连接，中板、侧板、竖板和底板之间构成中空结构的型腔；型腔内部设置加强部，加强部包括至少一个加强单元；加强单元沿型腔的长度方向延伸，加强单元至少与型腔的底面和顶面 接触 ，加强单元在型腔的长度方向的侧面为斜面，加强单元的顶面与斜面之间的夹 角 为钝角。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种光伏组件边框，其特征在于，包括用于安装光伏层压件的安装部以及用于支撑所述安装部的支撑部； |
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| 说明书全文 | 光伏组件边框、光伏组件及其安装结构技术领域[0001] 本申请涉及光伏设备技术领域，更具体地，涉及一种光伏组件边框、光伏组件及其安装结构。 背景技术[0002] 光伏组件包括光伏组件边框以及边缘安装在光伏组件边框内的光伏层压件。光伏组件边框的主要作用在于固定密封光伏层压件、增强光伏层压件强度、延长光伏层压件使用寿命以及提高光伏层压件安装和运输的便利性。现有的光伏组件边框主要包括长边框、短边框以及用于连接长边框和短边框的角码。 [0003] 为了进一步提高光伏组件的发电能力，更有效地利用太阳光，目前一般对光伏组件采用单轴或双轴跟踪式安装，或者同时加装聚光装置。然而，跟踪式安装结构与光伏组件之间的连接可靠性较低，容易造成光伏层压件破裂，最终影响光伏组件的发电效率。发明内容 [0004] 有鉴于此，本发明提供了光伏组件边框、光伏组件及其安装结构，旨在改善光伏组件边框的承重形变能力差的问题，提升光伏组件边框的强度和承重抗形变能力效果。 [0005] 第一方面，本发明提供一种光伏组件边框，包括用于安装光伏层压件的安装部以及用于支撑所述安装部的支撑部； [0006] 所述安装部包括顶板、中板以及与所述顶板、所述中板的同一侧均连接的侧板，所述中板位于所述顶板的下方，所述顶板、所述中板和所述侧板之间形成用于卡接所述光伏层压件边缘的卡槽； [0008] 所述型腔内部设置加强部，所述加强部包括至少一个加强单元； [0009] 所述加强单元沿所述型腔的长度方向延伸，所述加强单元至少与所述型腔的底面和顶面接触，所述加强单元在所述型腔的长度方向的一侧为斜面，所述加强单元的顶面与所述斜面之间的夹角为钝角。 [0011] 可选地，所述安装孔在所述侧板的正投影与所述加强部在所述侧板的正投影重叠。 [0012] 可选地，所述加强单元的顶面与所述斜面之间的夹角为120°～170°。 [0013] 可选地，所述加强单元的顶面与所述斜面之间为倒圆角结构。 [0014] 可选地，所述加强部包括多个加强单元，相邻所述加强单元之间间隔设置。 [0015] 可选地，所述加强单元与所述型腔底面的接触面在所述型腔的长度方向上尺寸为150mm～300mm。 [0016] 可选地，所述加强单元的横截面为梯形或矩形。 [0017] 可选地，所述加强单元与所述型腔的内壁均接触，所述加强单元的横截面形状与所述型腔的横截面形状相对应。 [0019] 第二方面，本发明提供一种光伏组件，包括光伏层压件以及本申请第一方面所提供的光伏组件边框。 [0020] 第三方面，本发明提供一种光伏组件安装结构，包括： [0021] 跟踪支架，包括檩条，所述檩条设有连接孔； [0022] 第二方面提供的光伏组件，所述光伏组件边框的所述底板在远离所述侧板的一侧设置延伸板，所述延伸板开设安装孔，所述檩条通过穿设在所述安装孔、所述连接孔的安装螺栓与所述光伏组件边框连接。 [0023] 可选地，所述檩条的长度小于所述光伏组件边框的长度； [0024] 所述加强部包括多个加强单元，至少部分所述加强单元在所述檩条上的投影靠近所述檩条的端部。 [0025] 与现有技术相比，本发明提供的光伏组件边框、光伏组件及其安装结构，至少实现了如下的有益效果： [0026] 通过型腔内部设置加强部，加强部包括至少一个加强单元，加强单元与型腔的底面和顶面接触，从而加强单元在中板和底板之间形成有力支撑，在中板的下方提供支撑，阻止中板受力形变，可以降低中板的形变程度，进而提高光伏组件边框沿长度方向的抗形变能力，减少光伏组件边框的承重形变量。此外，通过加强单元在型腔的长度方向的侧面设置为斜面，且加强单元的顶面与斜面之间的夹角α为钝角，可以减轻在加强部与中板之间在连接处(或接触处)的应力集中，提高中板的强度、疲劳寿命，降低中板发生较大弯折形变的可能性，进而进一步提高光伏组件边框的强度和减少光伏组件边框承重形变量，实现提高光伏组件使用寿命和承载性能，以及降低光伏层压件开裂风险的效果。 [0027] 当然，实施本发明的任一产品不必特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。 附图说明[0030] 图1所示为本申请实施例所提供的光伏组件边框的横截面结构示意图； [0031] 图2所示为沿图1中AA方向的一种剖面图； [0032] 图3所示为本申请实施例所提供的光伏组件边框与外部支架的装配结构示意图； [0033] 图4所示为沿图1中AA方向的另一种剖面图； [0034] 图5所示为本申请实施例所提供的光伏组件的结构示意图； [0035] 图6所示为本申请实施例所提供的光伏层压件的结构示意图； [0036] 图7所示为本申请实施例所提供的檩条的结构示意图； [0037] 图8所示为本申请实施例所提供的光伏组件安装结构的结构示意图。 [0038] 其中，附图标记包括： [0039] 1‑安装结构、01‑光伏组件、10‑光伏组件边框、100‑安装部、110‑顶板、120‑中板、130‑侧板、140‑卡槽、200‑支撑部、210‑底板、220‑竖板、230‑型腔、240‑延伸板、241‑安装孔、300‑加强部、310‑加强单元、311‑斜面、400‑安装螺栓、20‑光伏层压件、21‑盖板、22‑正面胶膜、23‑电池片层、24‑背面胶膜、25‑背板、02‑檩条、021‑连接孔。 具体实施方式[0040] 现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。 [0041] 以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。 [0042] 对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。 [0043] 在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。 [0044] 在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在本发明中能进行各种修改和变化，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。因而，本发明意在覆盖落入所对应权利要求(要求保护的技术方案)及其等同物范围内的本发明的修改和变化。需要说明的是，本发明实施例所提供的实施方式，在不矛盾的情况下可以相互组合。 [0045] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。 [0046] 光伏组件包括光伏组件边框以及边缘安装在光伏组件边框内的光伏层压件。光伏组件边框的主要作用在于固定密封光伏层压件、增强光伏层压件强度、延长光伏层压件使用寿命以及提高光伏层压件安装和运输的便利性。现有的光伏组件边框主要包括长边框、短边框以及用于连接长边框和短边框的角码。 [0047] 为了进一步提高光伏组件的发电能力，更有效地利用太阳光，目前一般对光伏组件采用单轴或双轴跟踪式安装。具体地讲，跟踪式安装结构包括支架和光伏组件边框，支架包括檩条，光伏组件边框包括长边框、短边框和角码，长边框和短边框之间通过角码连接，通过长边框与支架的檩条连接来实现光伏组件边框与支架之间的连接。其中，跟踪式安装结构中，檩条沿长边框的长度方向尺寸较小，导致支架与光伏组件边框的连接可靠性较低；此外，长边框在长度方向的尺寸较大，受光伏组件自身重力和光伏组件所受的风力影响，长边框在长度方向的端部容易发生形变，形变的长边框会对光伏层压件边缘施加额外的力，长边框在长出檩条的位置处容易发生弯折，而如果长边框发生较大的弯折变形，会容易造成光伏层压件发生破裂，最终影响光伏层压件的发电效率。为此，本申请提供一种光伏组件边框，以解决以上技术问题。 [0048] 图1所示为本申请实施例所提供的光伏组件边框的横截面结构示意图，图2所示为沿图1中AA方向的剖面图，请参考图1和图2，本发明实施例提供一种光伏组件边框10，包括用于安装光伏层压件的安装部100以及用于支撑安装部100的支撑部200；安装部100包括顶板110、中板120以及与顶板110、中板120的同一侧均连接的侧板130，中板120位于顶板110的下方，顶板110、中板120和侧板130之间形成用于卡接光伏层压件边缘的卡槽140；支撑部200包括设置在中板120下方的底板210、设置在中板120远离侧板130一侧的竖板220，竖板 220与中板120、底板210均连接，中板120、侧板130、竖板220和底板210之间构成中空结构的型腔230；型腔230内部设置加强部300，加强部300包括至少一个加强单元310；加强单元310沿型腔230的长度方向延伸，加强单元310至少与型腔230的底面和顶面接触，加强单元310在型腔230的长度方向的侧面为斜面311，加强单元310的顶面与斜面311之间的夹角为钝角。 [0049] 在一种可行方式中，加强部300可以与支撑部200、安装部100构成一体结构，此时加强单元310与型腔230内侧壁固定连接；在其他可行方式中，加强部300与支撑部200、安装部100为分体结构，此时，加强单元310的顶面与型腔230的顶壁面(中板120的底面)接触。 [0050] 因为光伏组件边框10的顶板110、中板120和侧板130之间形成了用于卡接光伏层压件边缘的卡槽140，光伏层压件的底面位于中板120上方且与中板120接触；除了光伏层压件重力对光伏组件边框10的中板120进行施压外，因为光伏组件多安装在开阔地界，光伏层压件的正面多受风力作用，也会对中板120进行施压，光伏组件边框10在长度方向上，中板120的两端容易向下发生弯曲。本实施例中，型腔230内部设置加强部300，加强部300包括至少一个加强单元310，加强单元310与型腔230的底面和顶面接触，加强单元310在中板120和底板210之间形成有力支撑，在中板120的下方提供支撑，阻止中板120受力形变，可以降低中板120沿长度方向的形变程度，进而提高光伏组件边框10沿长度方向的抗形变能力，减少光伏组件边框10的承重形变量。此外，加强单元310在型腔230的长度方向的侧面为斜面 311，且加强单元310的顶面与斜面311之间的夹角α为钝角，可以减轻在加强部300与中板 120之间在连接处(或接触处)的应力集中，提高中板120的强度、疲劳寿命，降低中板120开裂的风险，进而进一步提高光伏组件边框10的强度和减少光伏组件边框10承承重形变量，实现提高光伏组件使用寿命和承载性能，以及降低光伏层压件开裂风险的效果。 [0051] 图3所示为本申请实施例所提供的光伏组件边框与外部支架的装配结构示意图。请参见1和图3，在一些实施例中，底板210在远离侧板130的一侧设置延伸板240，延伸板240开设安装孔241，安装孔241用于穿设安装螺栓400以使底板210与外部支架连接，外部支架开设与安装孔241对应的连接孔。 [0052] 本实施例中，通过安装螺栓400穿设在延伸板240的安装孔241和外部支架的连接孔内，可以实现光伏组件边框10与外部支架连接，这种连接方式连接可靠、通用性强、拆卸方便且便于维护。 [0053] 在户外工作的光伏组件受力情况较复杂，例如，其可能会受到来自各个方向的风力，穿设在安装孔241内的安装螺栓400为光伏组件边框10与外部支架之间的连接件，光伏组件边框10受安装螺栓400的作用力，光伏组件边框10在安装孔241位置容易受力集中甚至产生形变，为此，参见图2和图3，在一些实施例中，安装孔241在侧板130的正投影与加强部300在侧板130的正投影重叠。如此，该加强部300可以对安装孔241位置对应的型腔230的侧壁起到有力支撑，保证安装孔241位置对应的型腔230侧壁面的强度和抗形变能力，也在一定程度上提高了光伏组件边框10与外部支架的连接可靠性；此外，本实施例中，在安装孔 241位置对应的型腔230内设置加强部300，采用较少材料的加强部300，可以保证光伏组件边框10与外部支架之间连接的可靠性以及保证光伏组件边框10具有较强的抗形变性能，降低成本，节省材料。 [0054] 参见图2，在一些实施例中，加强单元310的顶面与斜面311之间的夹角α为120°～170°。本实施例中，加强单元310的顶面与斜面311之间的夹角α范围可以为120°～150°、 130°～160°、145°～170°等等，具体地，加强单元310的顶面与斜面311之间的夹角α可以为 120°、135°、150°、160°、170°等等中的任一角度，即在120°～170°范围内的任一夹角，具体需结合实际情况选择应用。如果光伏组件边框10的形变主要发生在中板120且中板120两端发生形变的形变量较大，中板120与加强单元310之间存在的应力集中情况可能更明显，此时，加强单元310的顶面和斜面311之间的夹角α应当设置较大。 [0055] 在一些实施例中，加强单元310的顶面与斜面311之间为倒圆角结构。如此，可以进一步减轻在加强部300与中板120之间在连接处(或接触处)的应力集中，提高中板120的强度、疲劳寿命，降低中板120开裂的风险。 [0056] 图4所示为沿图1中AA方向的另一种剖面图。参见图4，在一些实施例中，加强部300包括多个加强单元310，相邻加强单元310之间间隔设置。如此，一方面，可以提高加强部300的设置灵活性，即根据实际情况需要，在型腔230内部多个位置设置加强单元310；另一方面，可以减轻加强部300整体重量，进而可以减轻光伏组件边框10的重量。在实际应用中，相邻加强单元310之间的距离范围可以为300‑350mm。 [0057] 在一些实施例中，加强单元310与型腔230底面的接触面在型腔230的长度方向上尺寸L为150mm～300mm。具体实施时，加强单元310与型腔230底面的接触面在型腔230的长度方向上尺寸L范围可以为150mm～180mm、160mm～200mm、180mm～300mm等等，具体地，加强单元310与型腔230底面的接触面在型腔230的长度方向上尺寸L可以为150mm、180mm、250mm、300mm等等中的任一尺寸。 [0058] 参见图1，在一些实施例中，加强单元310的横截面为梯形，即加强单元310的顶面宽度小于型腔230顶侧壁的宽度，加强单元310与侧板130、竖板220相对的两侧面分别与侧板130、竖板220不接触，因此可以进一步减轻光伏组件边框10的自身重量。当然，加强单元310的横截面也可以为矩形，其与竖板220、侧板130相对的两侧面也均不接触，可以减轻光伏组件边框10的自身重量。 [0059] 参见图3，在一些实施例中，加强单元310与型腔230的内壁均接触，加强单元310的横截面形状与型腔230的横截面形状相对应。如此，加强部300可以对竖板220和侧板130也均有一定的支撑作用，提高光伏组件边框10的强度。 [0060] 在一些实施例中，加强单元310为铝合金或者树脂材料的实体。铝合金、树脂均为轻质高强材料，采用此类材料制成的加强单元310可以保证加强部300可靠的工作性能。 [0061] 图5所示为本申请实施例所提供的光伏组件的结构示意图，图6所示为本申请实施例所提供的光伏层压件的结构示意图。基于同一发明构思，参见图5，本申请还提供一种光伏组件01，包括光伏层压件20以及本申请上述任一实施例所提供的光伏组件边框10。 [0062] 具体实施时，参见图6，光伏层压件20包含从上至下依次设置的盖板21、正面胶膜22、电池片层23、背面胶膜24和背板25。其中，正面胶膜22和背面胶膜24可以为EVA胶膜、POE胶膜、PVB胶膜、PET胶膜、多层共挤EPE胶膜等封装胶膜中的一种或多种组合。正面胶膜22和背面胶膜24的材料可以相同也可以不同。 [0063] 背板25可以为玻璃或高分子材料等材料制作。背板25可以为含氟膜背板，例如KPK板、TPT板等，背板25也可以为CPC或PC背板。需要说明的是，当光伏组件为双玻光伏组件，盖板21和背板25的材料均为玻璃，透光性更好，发电效率高，耐磨性好，适用于居民住宅、海边、化工厂、酸雨或者盐雾大的地区的光伏电站。当光伏组件为单玻光伏组件，仅盖板21的材料为玻璃，背板25可采用聚氟乙烯复合膜或热塑性弹性体等材料制作，便于安装，且减少了运输途中的损耗。 [0065] 本申请实施例提供的光伏组件，具有本申请实施例提供的光伏组件边框的有益效果，具体可以参考上述各实施例对于光伏组件边框10的具体说明，本实施例在此不再赘述。 [0066] 图7所示为本申请实施例所提供的檩条的结构示意图，图8所示为本申请实施例所提供的光伏组件安装结构。基于同一发明构思，参见图7和图8，一种光伏组件安装结构1，包括跟踪支架和上述实施例所提供的光伏组件01；跟踪支架包括檩条02，所述檩条02设有连接孔021；光伏组件边框10的底板210在远离侧板130的一侧设置延伸板240，延伸板240开设安装孔241，檩条02通过穿设在安装孔241、所述连接孔021的安装螺栓400与光伏组件边框10连接。 [0067] 本申请实施例提供的光伏组件安装结构1，具有本申请实施例提供的光伏组件边框10的有益效果，具体可以参考上述各实施例对于光伏组件边框10的具体说明，本实施例在此不再赘述。 [0068] 在一些实施方式中，檩条02的长度小于光伏组件边框10的长度；加强部300包括多个加强单元310，至少部分加强单元310在檩条02上的投影靠近檩条02的端部。 [0069] 本实施例中，檩条02长度小于光伏组件边框10的长度，可以节约檩条02成本以及减轻追踪支架的重量，同时，通过加强单元310在檩条02上的投影靠近檩条02的端部，可以保证光伏组件边框10具有足够的强度和承载能力，光伏组件边框10在长出檩条02的位置处抗弯折变形能力强，可以保护光伏组件和保证光伏组件的正常工作。 [0070] 综上，本发明所提供的光伏组件边框、光伏组件及其安装结构，至少实现了如下的有益效果： [0071] 通过型腔230内部设置加强部300，加强部300包括至少一个加强单元310，加强单元310与型腔230的底面和顶面接触，从而加强单元310在中板120和底板210之间形成有力支撑，在中板120的下方提供支撑，阻止中板120受力形变，可以降低中板120的形变程度，进而提高光伏组件边框10沿长度方向的抗形变能力，减少光伏组件边框10的承重形变量。此外，通过加强单元310在型腔230的长度方向的侧面设置为斜面311，且加强单元310的顶面与斜面311之间的夹角α为钝角，可以减轻在加强部300与中板120之间在连接处(或接触处)的应力集中，提高中板120的强度、疲劳寿命，降低中板120发生较大弯折形变的可能性，进而进一步提高光伏组件边框10的强度和减少光伏组件边框10承重形变量，实现提高光伏组件使用寿命和承载性能，以及降低光伏层压件20开裂风险的效果。 [0072] 虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。 |
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