CN108880420A - 一种改良的光伏组件及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种改良的光伏组件及其装配方法。本改良的光伏组件包括双玻组件和边框，边框包括两根长边和两根短边，两根长边和两根短边圈围形成矩形框，长边的长度小于双玻组件的长度，短边的长度等于双玻组件的长度，长边的顶部设置卡槽，长边的底部设置卡板，卡槽与卡板之间垂设支撑板，短边的两端开设卡接口，双玻组件的两侧长度沿对应卡嵌入长边的卡槽内，长边位于双玻组件的中间位置，短边通过卡接口卡嵌在长边的卡板上，两根短边位于两根长边之间，长边的卡板上开通若干安装孔，安装孔内穿入弹性螺栓。本方法包括：1)、定位；2)、装配长边；3)、装配短边；4)、完成边框安装。

Description

一种改良的光伏组件及其装配方法

技术领域

本发明属于太阳能技术领域，涉及一种光伏组件的改进技术，特别是一种改良的光伏组件及其装配方法。

背景技术

随着国家电价下降补贴政策出台，光伏行业迅速进入寒冬，如何再进一步降低成本实现无补贴平价并网成为行业急需面临的难题，如果不能迅速降低成本，提高收益，下游电站安装量必然会大量减少，影响行业的健康发展。

传统组件边框需要密封边缘还需要承载组件受到的力，并将力卸载到支架上。然而安装位置距离两端距离较大，而这部分边框受力较小，绝大部分力由安装孔附近区域卸载。室外电站长期工作中，由于各种原因发生沉降或者支架变形等因素，传统的螺栓安装或者压块安装会导致组件内部具有较大的剪切应力，这部分应力可能会导致电池片隐裂或者破碎，降低组件输出功率和寿命。

随着传统无边框双玻在实际电站中的使用年限增长，爆发出来的问题逐步增多，一方面由于双玻夹具中采用复合材料，在室外环境浸蚀和持续作用力下性能发生较大变化，导致组件夹持力变小甚至松动，导致双玻组件破坏，另一方面，电站地理条件下发生沉降或者支架变形等因素导致双玻组件受到扭曲力的作用，而玻璃属于脆性材料，在扭曲力作用下扭曲最大点发生破环，从而导致组件的报废。因此目前业内开始重视双玻力学和安装可靠性问题，最简单的方式就是安装边框。而双玻玻璃相对于常规组件总体厚度较厚，质量较大，如果使用常规边框不仅使得双玻制造成本较高外，而且其质量也会大大增加，从而造成运输,安装等下游成本的较大增加。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种改造边框构架、定位和装配方式，进一步优化载荷分配，提高可靠性的改良的光伏组件及其装配方法。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种改良的光伏组件，包括双玻组件和边框，所述边框包括两根长边和两根短边，所述两根长边和两根短边圈围形成矩形框，所述长边的长度小于所述双玻组件的长度，所述短边的长度等于所述双玻组件的长度，所述长边的顶部设置卡槽，所述长边的底部设置卡板，所述卡槽与卡板之间垂设支撑板，所述短边的两端开设卡接口，所述双玻组件的两侧长度沿对应卡嵌入所述长边的卡槽内，所述长边位于所述双玻组件的中间位置，所述短边通过卡接口卡嵌在所述长边的卡板上，两根所述短边位于两根所述长边之间，所述长边的卡板上开通若干安装孔，所述安装孔内穿入弹性螺栓。

本改良的光伏组件，将传统的周边全框改进为局部框，边框长度大大小于组件尺寸，且短边线密度大大低于之前，总体可较大降低成本和组件质量，从组件端到系统端很好的实现降低成本。通过实际评估，边框成本降低50％。同时组件整体重量降低10％以上，可大大降低运输和下游电站安装成本。采用两组平行的螺栓对组件进行安装，一组支架上采用常规螺栓安装，另一组支架使用弹性螺栓安装。

在上述的改良的光伏组件中，所述弹性螺栓包括螺栓本体，所述螺栓本体上套接有弹簧，所述弹簧的一端顶靠在螺栓本体的螺头上，另一端顶靠在卡板的侧壁上。

由于边框截面积和长度都进行了大量削减，导致组件抗弯折能力下降，即如果组件内部切剪应力过大会导致组件内部的损害，为减少内部应力，故采用弹性螺栓，在内部受到应力情况下，大部分的应力可以通过弹簧释放，即减少组件内部应力，保证组件可靠性，与新型组件搭配，即可节约成本又不影响组件性能。

在上述的改良的光伏组件中，所述双玻组件包括两层压板，所述两层压板的周边通过封装胶带粘接。通过封装胶带粘接封装双玻组件边缘，保证绝缘性和防水性。

在上述的改良的光伏组件中，所述双玻组件包括两层压板，所述两层压板的周边之间层压有密封片。通过层压防水、密封材料，保证绝缘性和防水性。

在上述的改良的光伏组件中，所述长边长度与双玻组件长度的比值为1:3～1:2。

在上述的改良的光伏组件中，所述长边的卡槽内设置硅胶件，所述硅胶件与所述双玻组件长度沿形成粘接。

光伏组件的装配方法，包括以下步骤：

1)、定位：将双玻组件平置在操作面上，每根长边的两端分别抵靠一块定位短板形成长边定位组，将长边定位组贴靠在双玻组件的长度沿上，采用两条定位长板贴靠双玻组件的两侧宽度沿，通过定位长板与定位短板的拼合使长边位于双玻组件长度沿的中间位置；

2)、装配长边：长边的卡槽贴放在操作面上，将卡槽卡套在双玻组件的长度沿上，撤除定位长板和定位短板，完成长边的装配；

3)、装配短边：短边由两根长边的端部之间插入，使短边端部的卡接口卡嵌在长边的卡板上；

通过短边卡接两侧长边，起到牢固装配长边的作用，提升整体边框的稳定性。

4)、完成边框安装：两根长边和两根短边结合形成矩形框，长边与短边向垂直，长边与双玻组件卡接，短边与长边卡接，短边与双玻组件之间具有分隔间隙。

在上述的装配方法中，完成光伏组件的装配后，通过弹性螺栓贯穿长边的卡板，将整体光伏组件固装在支架上，使双玻组件朝上放置。

与现有技术相比，本改良的光伏组件及其装配方法具有以下优点：

1、长边尺寸大大缩小，短边结构优化到最大，大大降低了边框重量和成本，降低组件的生产，运输和安装成本；

2、新型安装方式即弹性螺栓结构，对地理沉降或者其他因素导致组件受到剪切力/内应力作用情况下，可将内应力通过弹簧和平面扰动卸载，避免组件内部电池受到破坏。

附图说明

图1是本改良的光伏组件的结构示意图。

图2是本光伏组件装配方法的步骤示意图。

图中，1、双玻组件；2、长边；2a、卡槽；2b、支撑板；2c、卡板；3、短边；4、弹性螺栓；5、定位短板；6、定位长板。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

分析边框受力和作用，安装位置距离边缘部分受力作用相对较小，可以进行结构优化，常规安装方式在受到外界变化如地理沉降，支架弯曲等现象时候组件内部会产生较大的内应力，会导致组件内部电池片隐裂或者破损，不利于提升组件室外长期寿命。

如图1所示，本改良的光伏组件，包括双玻组件1和边框，边框包括两根长边2和两根短边3，两根长边2和两根短边3圈围形成矩形框，长边2的长度小于双玻组件1的长度，短边3的长度等于双玻组件1的长度，长边2的顶部设置卡槽2a，长边2的底部设置卡板2c，卡槽2a与卡板2c之间垂设支撑板2b，短边3的两端开设卡接口，双玻组件1的两侧长度沿对应卡嵌入长边2的卡槽2a内，长边2位于双玻组件1的中间位置，短边3通过卡接口卡嵌在长边2的卡板2c上，两根短边3位于两根长边2之间，长边2的卡板2c上开通若干安装孔，安装孔内穿入弹性螺栓4。

本改良的光伏组件，将传统的周边全框改进为局部框，边框长度大大小于组件尺寸，且短边3线密度大大低于之前，总体可较大降低成本和组件质量，从组件端到系统端很好的实现降低成本。通过实际评估，边框成本降低50％。同时组件整体重量降低10％以上，可大大降低运输和下游电站安装成本。采用两组平行的螺栓对组件进行安装，一组支架上采用常规螺栓安装，另一组支架使用弹性螺栓4安装。

弹性螺栓4包括螺栓本体，螺栓本体上套接有弹簧，弹簧的一端顶靠在螺栓本体的螺头上，另一端顶靠在卡板2c的侧壁上。

由于边框截面积和长度都进行了大量削减，导致组件抗弯折能力下降，即如果组件内部切剪应力过大会导致组件内部的损害，为减少内部应力，故采用弹性螺栓4，在内部受到应力情况下，大部分的应力可以通过弹簧释放，即减少组件内部应力，保证组件可靠性，与新型组件搭配，即可节约成本又不影响组件性能。

双玻组件1包括两层压板，两层压板的周边通过封装胶带粘接。通过封装胶带粘接封装双玻组件1边缘，保证绝缘性和防水性。

双玻组件1包括两层压板，两层压板的周边之间层压有密封片。通过层压防水、密封材料，保证绝缘性和防水性。

长边2长度与双玻组件1长度的比值为1:3～1:2。

长边2的卡槽2a内设置硅胶件，硅胶件与双玻组件1长度沿形成粘接。

如图2所示，本光伏组件的装配方法，包括以下步骤：

1)、定位：将双玻组件1平置在操作面上，每根长边2的两端分别抵靠一块定位短板5形成长边2定位组，将长边2定位组贴靠在双玻组件1的长度沿上，采用两条定位长板6贴靠双玻组件1的两侧宽度沿，通过定位长板6与定位短板5的拼合使长边2位于双玻组件1长度沿的中间位置；

2)、装配长边2：长边2的卡槽2a贴放在操作面上，将卡槽2a卡套在双玻组件1的长度沿上，撤除定位长板6和定位短板5，完成长边2的装配；

3)、装配短边3：短边3由两根长边2的端部之间插入，使短边3端部的卡接口卡嵌在长边2的卡板2c上；

通过短边3卡接两侧长边2，起到牢固装配长边2的作用，提升整体边框的稳定性。

4)、完成边框安装：两根长边2和两根短边3结合形成矩形框，长边2与短边3向垂直，长边2与双玻组件1卡接，短边3与长边2卡接，短边3与双玻组件1之间具有分隔间隙。

完成光伏组件的装配后，通过弹性螺栓4贯穿长边2的卡板2c，将整体光伏组件固装在支架上，使双玻组件1朝上放置。

本改良的光伏组件及其装配方法具有以下优点：

1、长边2尺寸大大缩小，短边3结构优化到最大，大大降低了边框重量和成本，降低组件的生产，运输和安装成本；

2、新型安装方式即弹性螺栓4结构，对地理沉降或者其他因素导致组件受到剪切力/内应力作用情况下，可将内应力通过弹簧和平面扰动卸载，避免组件内部电池受到破坏。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了双玻组件1；长边2；卡槽2a；支撑板2b；卡板2c；短边3；弹性螺栓4；定位短板5；定位长板6等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (8)

1.一种改良的光伏组件，包括双玻组件和边框，其特征在于，所述边框包括两根长边和两根短边，所述两根长边和两根短边圈围形成矩形框，所述长边的长度小于所述双玻组件的长度，所述短边的长度等于所述双玻组件的长度，所述长边的顶部设置卡槽，所述长边的底部设置卡板，所述卡槽与卡板之间垂设支撑板，所述短边的两端开设卡接口，所述双玻组件的两侧长度沿对应卡嵌入所述长边的卡槽内，所述长边位于所述双玻组件的中间位置，所述短边通过卡接口卡嵌在所述长边的卡板上，两根所述短边位于两根所述长边之间，所述长边的卡板上开通若干安装孔，所述安装孔内穿入弹性螺栓。

2.根据权利要求1所述的改良的光伏组件，其特征在于，所述弹性螺栓包括螺栓本体，所述螺栓本体上套接有弹簧，所述弹簧的一端顶靠在螺栓本体的螺头上，另一端顶靠在卡板的侧壁上。

3.根据权利要求1所述的改良的光伏组件，其特征在于，所述双玻组件包括两层压板，所述两层压板的周边通过封装胶带粘接。

4.根据权利要求1所述的改良的光伏组件，其特征在于，所述双玻组件包括两层压板，所述两层压板的周边之间层压有密封片。

5.根据权利要求1所述的改良的光伏组件，其特征在于，所述长边长度与双玻组件长度的比值为1:3～1:2。

6.根据权利要求1所述的改良的光伏组件，其特征在于，所述长边的卡槽内设置硅胶件，所述硅胶件与所述双玻组件长度沿形成粘接。

7.根据权利要求1所述光伏组件的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)、定位：将双玻组件平置在操作面上，每根长边的两端分别抵靠一块定位短板形成长边定位组，将长边定位组贴靠在双玻组件的长度沿上，采用两条定位长板贴靠双玻组件的两侧宽度沿，通过定位长板与定位短板的拼合使长边位于双玻组件长度沿的中间位置；

2)、装配长边：长边的卡槽贴放在操作面上，将卡槽卡套在双玻组件的长度沿上，撤除定位长板和定位短板，完成长边的装配；

3)、装配短边：短边由两根长边的端部之间插入，使短边端部的卡接口卡嵌在长边的卡板上；

4)、完成边框安装：两根长边和两根短边结合形成矩形框，长边与短边向垂直，长边与双玻组件卡接，短边与长边卡接，短边与双玻组件之间具有分隔间隙。

8.根据权利要求7所述的装配方法，其特征在于，完成光伏组件的装配后，通过弹性螺栓贯穿长边的卡板，将整体光伏组件固装在支架上，使双玻组件朝上放置。