CN102651412B - 一种太阳能电池组件及其系统安装压板 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种太阳能电池组件安装框架及其安装压板。太阳能电池组件安装框架（300）包括：太阳能电池安装槽口（301），用于安装太阳能电池组件（202）；侧壁（302），大致垂直于所述太阳能电池安装槽口（301）；支撑边（303），大致垂直于所述侧壁（302），并且从所述侧壁（302）向与所述太阳能电池安装槽口（301）相反的方向延伸，且进一步包括侧边（304），大致垂直于所述支撑边（303），并且开设有安装开口（305）。安装压板（900）包括：压板横片（902）；以及一对或多对安装齿（901），大致垂直地耦合于所述压板横片（902）；其中，所述一对或多对安装齿可以插入太阳能电池组件安装框架上的安装开口。所述安装压板能插入所述安装开口并嵌入所述侧边，从而在竖直方向上将所述太阳能电池组件安装框架压在系统安装支架上，并同时在水平方向上固定所述太阳能电池组件安装框架。

Description

一种太阳能电池组件及其系统安装压板

技术领域

本发明涉及光伏领域，并尤其涉及一种太阳能电池组件安装框架，以及用于安装固定该太阳能电池组件安装框架的安装压板。

背景技术

太阳能电池组件的边框安装是太阳能电池生产中的一个重要步骤。一般要求安装有太阳能电池组件的边框需要具有足够高的强度以及足够好的固定性能，以将太阳能电池组件彼此相连，并安置在建筑物外表面或不同地形表面。

目前，几乎所有的太阳能电池组件都采用铝合金边框作为组件的外层防护材料，并通过直接或间接地经由该铝合金边框进行安装。一种常规的太阳能电池组件安装框架的截面图如图1所示。

在现有技术中，通常是采用螺丝安装、套接、或嵌入式方式将承载有太阳能电池组件的边框固定在太阳能电池系统的安装支架上，并随后将整个太阳能电池系统铺设在目标表面上。在这些现有安装方式中，太阳能电池组件边框在垂直于安装支架的方向上有紧固部件。

但是在实际使用过程中，整个系统可能会以一定的倾斜角度被铺设在目标表面上。经过一段时间的使用之后，倾斜的系统会使得垂直于安装支架的紧固部件持续受力，进而发生老化或变形，导致太阳能电池组件边框在水平于安装支架的方向上发生松动和位移，最终发生太阳能电池组件的滑脱等情况。

因此，需要一种提供多个方向上都能固定且易于生产安装的太阳能电池组件边框，以及相关联的安装压板。

发明内容

针对以上现有技术的缺陷，本发明的目的至少在于提供一种太阳能电池组件安装框架及其安装用压板，可以提供简化的边框结构和新型的压板安装结构，从而减少了边框的制造成本及人工成本，并能在水平和垂直两个方向上固定太阳能电池组件，使得整个太阳能电池组件系统的安装效率得以提高、系统安装的泛用性增加，并且能易于尝试使用，提高太阳能电池组件系统的利用率。

本发明的一个方面提供了一种太阳能电池组件安装框架，包括：太阳能电池安装槽口，用于安装太阳能电池；侧壁，大致垂直于所述太阳能电池安装槽口；支撑边，大致垂直于所述侧壁，并且从所述侧壁向与所述太阳能电池安装槽口相反的方向延伸，且进一步包括：侧边，大致垂直于所述支撑边，并且开设有安装开口。

较佳地，在上述的太阳能电池组件安装框架中，所述侧壁包括第一端和第二端，所述侧壁的第一端耦合至所述太阳能电池安装槽口。

较佳地，在上述的太阳能电池组件安装框架中，所述支撑边包括第三端和第四端，所述支撑边的第三端耦合至所述侧壁的所述第二端。

较佳地，在上述的太阳能电池组件安装框架中，所述侧边包括第五端和第六端，所述第五端耦合于所述支撑边的第四端，所述安装开口设置在所述侧边的第六端上。

较佳地，在上述的太阳能电池组件安装框架中，所述侧边上的安装开口能与一安装压板相匹配，使得所述安装压板能插入所述安装开口并嵌入所述侧边，从而在竖直方向上将所述太阳能电池组件安装框架压在系统安装支架上，并同时在水平方向上固定所述太阳能电池组件安装框架。

较佳地，在上述的太阳能电池组件安装框架，所述安装开口可以是如下形状之一：矩形、台阶形、倒梯形。

本发明的另一个方面提供了一种用于安装太阳能电池组件安装框架的压板，包括：压板横片：以及一对或多对安装齿，大致垂直地耦合于所述压板横片；其中，所述一对或多对安装齿可以插入太阳能电池组件安装框架上的安装开口。

较佳地，上述的安装压板结构可以配合用于本发明前述的新颖的太阳能电池组件安装框架，并且所述安装开口可以是如下形状之一：矩形、台阶形、倒梯形。

较佳地，在上述的安装压板结构中，所述一对或多对安装齿插入所述太阳能电池组件安装框架上的所述安装开口后，使得在竖直方向上将所述太阳能电池组件安装框架压在系统安装支架上，并同时在水平方向上固定所述太阳能电池组件安装框架。

较佳地，在上述的安装压板结构中，所述压板横片上开有用于穿设螺栓的通孔。

与现有技术相比，通过采用从所述侧壁向与所述太阳能电池安装槽口相反的方向进行反向延伸的外翻式支撑边，可以使安装压板直接嵌入相邻的太阳能电池安装框架之间的凹陷部分，由此使得压板的安装更为简便，并同时使得压板不突出于太阳能电池安装框架，减少了整个系统的高度，利于包装和运输。

此外，通过将安装压板插入在外翻式支撑边的侧边上的安装开口，可以更为方便且精确地定位安装压板，减少安装时发生不当位移的情况，从而减少了制造时间，提高了制造效率和良品率。

并且，通过将外翻式支撑边的侧边上的安装开口嵌入于安装压板的安装齿，可以在垂直方向和水平方向上同时提供对太阳能电池安装框架的保持力，并同时钳制住相邻两个太阳能电池安装框架，由此提高了太阳能电池安装系统的整体保持力和耐用性。

应当理解，本发明以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本发明提供进一步的解释。

附图说明

包括附图是为提供对本发明进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。在结合附图并阅读了下面的对特定的非限制性本发明的实施例之后，本发明的其他特征以及优点将变得显而易见。其中：

图1示出了现有技术的太阳能电池安装框架的截面图；

图2示出了根据本发明的实施例的太阳能电池安装系统的俯视图；

图3示出了根据本发明的实施例的太阳能电池安装框架的截面图；

图4示出了根据本发明的实施例的相邻两个太阳能电池安装框架的组装时截面图；

图5A-5C示出了根据本发明的实施例的太阳能电池安装框架的侧边上的安装开口的示意图；

图6、图7、图8示出了根据本发明的不同实施例的安装开口的截面图；

图9A-9D示出了根据本发明的实施例的安装压板；以及

图10示出了根据本发明的实施例的安装压板的安装示意图。

具体实施方式

现在将详细参考附图描述本发明的实施例。现在将详细参考本发明的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。此外，尽管本发明中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本发明说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本发明。

图1示出了现有技术的太阳能电池安装框架100的截面图。太阳能电池安装框架100包括：太阳能电池安装槽口101，用于安装太阳能电池组件（诸如，电池片）。在太阳能电池安装槽口101的下方设置有边框的侧壁102。侧壁102大致垂直于太阳能电池安装槽口101。此处以及下文中的术语“大致垂直”表示这两个部件之间的夹角不但可以是理论意义上的完全垂直（即，夹角90度）关系，也可以是与完全垂直成一定偏移的角度，诸如，89度，91度，该一定偏移在所实现的技术效果上与完全垂直情况相差无几，但更便于生产实践，因为在实际生产中均会留有一定的生产冗余误差。同时，太阳能电池安装框架100还包括有支撑边103，支撑边103一部分耦合于侧壁102，并从侧壁102开始以与太阳能电池安装槽口101相同的方向（在本实施例中，是附图1上的向右侧方向）进行延伸。在实际安装过程中，支撑边103被安装于其下方的太阳能电池系统的安装支架（没有示出）上。

如图1所示的现有技术太阳能电池安装框架设计，在安装时需要使用螺丝等紧固部件将支撑边103安装于安装支架上。这种安装方式仅提供了在垂直于安装支架方向上的保持力。但在实际使用过程中，整个系统可能会以一定的倾斜角度被铺设在目标对象（诸如，建筑物，地面）表面上。经过一段时间的使用之后，倾斜的系统会使得垂直于安装支架的紧固部件持续受力，进而发生老化或变形，导致太阳能电池组件边框在水平于安装支架的方向上发生松动和位移，最终发生太阳能电池组件的滑脱等情况。

图2示出了根据本发明的实施例的太阳能电池安装系统200的俯视图。其中，202是太阳能电池片。将太阳能电池片202嵌入根据本发明的太阳能电池安装框架中，并将安装框架平列排列，使用根据本发明的改进型压板203将安装框架固定在系统安装支架201上。较佳地，本发明也可以使用螺栓固定机构将压板203和安装框架固定在系统安装支架201上。

图3示出了根据本发明的实施例的太阳能电池安装框架300的截面图。太阳能电池安装框架300包括：太阳能电池安装槽口301，用于安装太阳能电池组件（诸如，电池片）。在太阳能电池安装槽口301的下方设置有边框的侧壁302。侧壁302大致垂直于太阳能电池安装槽口301。侧壁302具有上端（即，第一端）和下端（即，第二端），上端耦合于太阳能电池安装槽口301，并在太阳能电池安装槽口301中容纳有太阳能电池组件的情况下可以用于支撑并固定太阳能电池组件。在一个实施例中，侧壁302可以是空腔结构。在另一个实施例中，侧壁302的空腔内可以填充有抗弯折加固材料。

太阳能电池安装框架300进一步包括大致垂直于侧壁302的支撑边303。支撑边303具有右端（即，第三端）和左端（即，第四端），且左端耦合于侧壁302下端。根据本发明的实施例，支撑边303从侧壁303向与所述太阳能电池安装槽口301相反的方向延伸。在图3中，太阳能电池安装槽口301朝向右侧，而支撑边303的延伸方向朝向左侧。支撑边303的左端上设置有侧边304。侧边304大致垂直于支撑边303，并向上延伸。侧边304进一步具有下端（即，第五端）和上端（即，第六端）。侧边304的下端耦合至支撑边303的左端。在侧边304的上端处设置有一个或多个安装开口305。

图4示出了根据本发明的实施例的相邻两个太阳能电池安装框架的对置组装时截面图。其中太阳能电池安装框架均使用如图3所示的太阳能电池安装框架300。两个太阳能电池安装框架300以支撑边相对的方式，以一定的间隔401进行排列，并置于系统的安装支架（没有示出）之上。压板900可以按照图4的箭头方向插入侧边304，并将太阳能电池安装框架300固定在安装支架上。具体而言，侧边304可以被嵌入压板900的安装齿901中，从而，在安装完成后，压板900可以从竖直方向（即，垂直于支撑边和安装支架的方向）上向下固定两个侧边304，进而将两个太阳能电池安装框架300均压制在安装支架上，并且，压板900的安装齿901可以从水平方向（即，平行于支撑边和安装支架的方向）上从两侧夹持住侧边304，进而将两个太阳能电池安装框架300保持在水平方向上使其不发生位移。

进一步的，根据本发明的一个实施例，压板900可以插入至侧边304上的安装开口305中，从而起到更良好的固定保持作用，以及更小的外观安装外形。

图5A-5C示出了根据本发明的实施例的太阳能电池安装框架的侧边上的安装开口的示意图。如图所示，在支撑边303的侧边上具有安装开口305，用于容纳压板900。可以在每条侧边上设置有一个或多个安装开口305。图5A示出了在侧边上具有两个安装开口305的实施方式。图5B示出了进一步的优选实施方式，其中在侧边上仅仅具有一个更长的安装开口305，用于容纳单个长形压板900。图5C示出了另一个优选实施方式，其中在侧边上具有三个较短的安装开口305，用于分别容纳短形压板900。

图6、图7、图8分别示出了根据本发明的不同实施例的安装开口的截面图。可以理解到，根据本发明的在侧边上设计的安装开口305可以具有各种开口形状，图6-8仅仅是提供了其中一些特殊的实现方式，而并非起到穷举目的。

图6采用了矩形的安装开口的截面图和透视图。矩形的安装开口结构简单，便于实现，且外观简洁，制造与之匹配的压板900也更为容易。

图7在图6的矩形安装开口结构上进一步附加了一个倒梯形的附加开口，形成了整体为台阶式的安装开口。该结构造型独特，与压板900的啮合更为密切。

图8则示出了整体倒梯形的安装开口的截面图、透视图以及具体尺寸。整体倒梯形的开口是本领域中并未使用过的新颖结构，并且与之配合使用的压板900的安装齿也被制作为倒梯形。倒梯形安装开口结构的优点在于，当压板插入安装开口之后，插入越完全，压板的安装齿和安装开口的配合就越为紧密，当压板完全压入后，安装齿和安装开口之间不存在任何的空隙，形成了致密良好的接触。这有助于提高整体系统的导电性，快速传递漏电流。同时，到梯形的安装槽口外形上也更为美观。

当将图8中所示出的倒梯形安装开口用于图5A-5C所示出的不同数目实施方式中时，对于安装开口的开口距离D可以进行如下的配置：当用于图5A中的侧边开有两个安装开口的实施方式中，D＝40mm至250mm；当用于图5B中的侧边仅仅开有一个较长安装开口的实施方式中，D＝250mm至500mm；当用于图5C中的侧边开有三个较短安装开口的实施方式中，D＝20mm至250mm。

更具体地，根据本发明的一个较佳实施方式，图8所示的倒梯形安装开口，其上开口边的宽度a为85mm，其下开口边的宽度c为65mm，其开口高度b（即，上开口边至下开口边的竖直方向上的距离）为20mm。

图9A-9D示出了根据本发明的实施例的安装压板900。图9A示出了安装压板900的正视图，可以看到，安装齿901为狭长形结构，用于插入如图5A-5C所示的太阳能电池安装框架的支撑边的侧边上的安装开口305。图9A示出的安装齿901的正视面为矩形。但可以认识到，可以根据图5A-5C所示出的不同形状的安装开口，将安装齿901设计为与之匹配的其他不同形状，诸如但不限于：台阶形、倒梯形。安装齿901的正视面宽度为A，即，对应于图5A-5C所示出的安装开口305的开口宽度D。根据本发明的一个具体实施例，安装齿901的正视面宽度为A范围为40mm至500mm，也即对应于图5A-5C所示出的不同类型的安装开口305的开口宽度D为40mm至500mm。根据结合图6-8所示的安装开口305的结构，当压板900在插入侧边304的安装开口305后，每一对安装齿901均能紧咬住安装开口305。根据图8所示的本发明的较佳实施例，当安装齿901的正式面形状为倒梯形，且安装开口305也为倒梯形结构时，啮合最为致密且不留空隙。

图9B示出了安装压板900的透视图。压板900包括一对或多对安装齿901、压板横片902、以及设置在压板横片截面中央的通孔903。安装齿901被设置为契合太阳能电池组件安装框架的侧边304的宽度，使得每条侧边304可以恰好嵌入一对安装齿901中，并且不发生水平方向上的滑动位移。根据本发明的一个实施例，采用了两对安装齿901，分别对应于图4所示的相邻对置的两个太阳能电池组件安装框架。在图9B所示的实施例中，压板横片902的中央位置设置有通孔903，通孔903位于两对安装齿901之间。螺栓结构（未示出）可以插入该通孔903，并在压板900被插入太阳能电池组件安装框架的侧边304之后（如图4所示），螺栓结构可以插入两个太阳能电池组件安装框架之间的间隔401，并固定在太阳能电池组件安装框架下方的安装支架上，由此使得压板900和太阳能电池组件安装框架300被紧固在安装支架上。

图9C示出了安装压板900的侧边剖面图。安装压板900的整体高度为B，整体剖面宽度为C。根据本发明的一个具体实施例，安装压板900的整体高度B的范围为10mm至80mm，安装压板900的整体剖面宽度C的范围为15mm至100mm。

图9D示出了根据本发明的一个较佳实施例的安装压板900的侧边剖面图的较佳结构尺寸，其中，通孔903的直径为8mm，，安装压板900的整体高度B为45mm，安装压板900的整体剖面宽度C为35mm，每个安装齿901的剖面宽度为2mm且剖面高度为25mm，每一对的安装齿中相邻两个安装齿之间的剖面间距为2.4mm。

通过将压板900插入在支撑边的侧边304上的安装开口305，可以更为方便且精确地定位压板，减少安装时发生不当位移的情况，从而减少了制造时间，提高了制造效率和良品率。

图10示出了根据本发明的实施例的安装压板的安装示意图。图10中，太阳能电池片202已经被嵌入了太阳能电池组件安装框架300中，而两个太阳能电池组件安装框架300以支撑边相对的方式被对置放置，压块900被插入支撑边的侧边上的安装开口305（此处为了清楚起见，仅仅示出了一个压块900和一个安装开口305，但可以理解到，一条侧边上可以设置有多个压块和多个安装开口，如图5A-5C所示），使用螺栓结构1002将压块900紧固在下方的安装支架1001上。如图所示的压块900的具有两对安装齿901，即具有4个安装齿。每一对安装齿901都插入一个侧边304的对应的安装开口305，并在插入后紧密夹紧该侧边304。由此，插入匹配的压块900可以在与安装支架1001垂直的方向（即，图示的Z轴）上压入太阳能电池组件安装框架300内部，并将太阳能电池组件安装框架300在垂直方向上紧压在安装支架1001上。同时，压块900的两对安装齿901在与安装支架1001水平的方向（即，图示的X轴和Y轴）上保持两个太阳能电池组件安装框架300，使其（即便在倾斜安装的情况下也）不发生滑动位移，由此提高了太阳能电池安装系统的整体保持力和耐用性。

本领域技术人员可显见，可对本发明的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本发明的精神和范围。因此，旨在使本发明覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本发明的修改和变型。

Claims (8)

1.一种太阳能电池组件安装框架(300)，包括：

太阳能电池安装槽口(301)，用于安装太阳能电池组件(202)；

侧壁(302)，垂直于所述太阳能电池安装槽口(301)；

支撑边(303)，垂直于所述侧壁(302)，并且从所述侧壁(302)向与所述太阳能电池安装槽口(301)相反的方向延伸，且进一步包括：

侧边(304)，垂直于所述支撑边(303)，并且开设有安装开口(305)；

其中所述侧边上的安装开口能与一安装压板(900)相匹配，使得所述安装压板能插入所述安装开口并嵌入所述侧边，从而在竖直方向上将所述太阳能电池组件安装框架压在系统安装支架上，并同时在水平方向上固定所述太阳能电池组件安装框架。

2.如权利要求1所述的太阳能电池组件安装框架，其特征在于，所述侧壁包括第一端和第二端，所述侧壁的第一端耦合至所述太阳能电池安装槽口。

3.如权利要求2所述的太阳能电池组件安装框架，其特征在于，所述支撑边包括第三端和第四端，所述支撑边的第三端耦合至所述侧壁的所述第二端。

4.如权利要求3所述的太阳能电池组件安装框架，其特征在于，所述侧边包括第五端和第六端，所述第五端耦合于所述支撑边的第四端，所述安装开口设置在所述侧边的第六端上。

5.如权利要求1所述的太阳能电池组件安装框架，其特征在于，所述安装开口是如下形状之一：矩形、台阶形、倒梯形。

6.一种用于安装太阳能电池组件安装框架的压板(900)，包括：

压板横片(902)；以及

一对或多对安装齿(901)，垂直地耦合于所述压板横片(902)；

其中，所述一对或多对安装齿(901)可以插入太阳能电池组件安装框架(300)上的安装开口(305)，所述一对或多对安装齿插入所述太阳能电池组件安装框架上的所述安装开口后，使得在竖直方向上将所述太阳能电池组件安装框架压在系统安装支架上，并同时在水平方向上固定所述太阳能电池组件安装框架。

7.如权利要求6所述的压板，其特征在于：

所述太阳能电池组件安装框架是如权利要求1-6中任意一项所述的太阳能电池组件安装框架，以及

所述安装开口是如下形状之一：矩形、台阶形、倒梯形。

8.如权利要求6所述的压板，其特征在于，所述压板横片上开有用于穿设螺栓的通孔(903)。