CN112513540B - 用于太阳能模块支架的止挡元件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于至少一个太阳能模块支架(40)的止挡元件，所述太阳能模块支架能够借助于固定装置(60)固定在下部结构(50)上。止挡元件包括：两个相对放置的止挡部(111、112)和至少一个连接元件(120)，所述连接元件(120)连接所述两个相对放置的止挡部(111、112)。两个止挡部中的一个(111、112)连接到至少一个太阳能模块支架(40)上并且两个止挡部中的另一个(112、111)连接到固定装置(60)上或者另一个太阳能模块支架(40)上，以便承受在太阳能模块支架(40)上由负载引起的扭矩(M)。

Description

用于太阳能模块支架的止挡元件

技术领域

本发明涉及一种用于至少一个太阳能模块支架的止挡元件，并且特别是涉及一种夹紧箍，以便实现太阳能模块在下部结构上持久稳定的固定。

背景技术

在借助模块夹具去固定太阳能模块的问题在于，在非常高的拉伸载荷(例如由于风)的情况下，在下部结构处的固定可能变得不稳定。因此，当例如高的抽吸负载作用到太阳能模块上时，可能导致太阳能模块从模块夹具中滑出或旋出。模块从模块夹具中滑出也称为位置损失。

位置损失与模块刚度、模块夹具的刚度以及支承轨道有关。根据这些刚度，当拉伸载荷增高时会发生例如模块和模块框架的变形或扭转。模块的变形和扭转会导致框架从模块夹具中滑出，进而使层压板挠度增大。层压板的弯曲又会导致电池破裂的风险增加。

到目前为止，已经尝试通过将模块夹点(固定点)的数量从当前的4个增加到6个或更多来防止这些问题。然而，对于这额外的两个模块夹点，必须在模块的中心处安装额外的下部结构导轨，这会导致额外的组装工作和成本。另一种解决方案在于，使用了特殊的模块夹具，它们可承受所需的抽吸负载。另一种方法是限制模块夹具区域。然而，所有这些解决方案都会使开销增加。

在DE202008000997U1中公开了一种固定系统，该固定系统通过固定装置的卡锁机构将两个模块彼此固定在框架上。两个模块以对接的方式彼此放置。由此，虽然可以防止滑出或旋出，但只要两个模块共同插入即可。固定装置在此仅夹紧在框架上。因此，模块在框架上的固定仅通过两个相邻模块的卡入和夹紧来实现。因此不可能固定在边缘上或在模块之间的中间空间中。

此外，文献EP2573486A2公开了一种固定系统，在该固定系统中，两个模块通过位于这两个模块之间的接合元件固定在支撑轨道上。对于每个模块，接合元件包括夹持装置，模块的框架可被夹持在该夹持装置下方。这将固定各模块用以抵抗张力，但不能承受作用在模块上的旋转力。

因此，需要一种改进的固定方式将太阳能模块固定在下部结构上，这种改进的固定方式即使在高拉伸载荷下也能防止太阳能模块的位置损失。

发明内容

上述问题可以至少部分通过根据权利要求1所述的止挡元件解决。从属权利要求涉及根据权利要求1的止挡元件的有利的改进方案。

本发明涉及一种用于至少一个太阳能模块支架的止挡元件，该止挡元件可以借助于固定装置固定在下部结构上。止挡元件包括：两个相对放置的止挡部和至少一个连接元件，该连接元件连接两个相对放置的止挡部。两个止挡部中的一个可连接到至少一个太阳能模块支架上，而另一个止挡部可连接在固定装置或另一个太阳能模块支架上，以便承受在太阳能模块支架上由负载引起的扭矩。特别地，因此这种方式能够防止太阳能模块支架从固定装置中旋出。

太阳能模块支架尤其可以构造为模块夹具子，太阳能电池模块可以通过夹紧连接装置保持在所述模块夹具中。这些模块夹具在多个模块夹点(固定点)处与下部结构相连。

可选地，止挡元件整体地(例如由金属)形成并且可安装到下部结构上。因此它可以松弛的位于下部结构和太阳能模块支架之间。但是整体成型不是必须的。此外，至少一个连接元件还可以包括多个部件，例如这些部件可以与相对放置的止挡部相连或者可以具有一个或多个绳索/绳/网，以便与止挡部相连。

可选地，两个相对放置的止挡部可以形成为V形部，该V形部提供用于承受扭矩的止挡。此外，至少一个连接元件可以连接在V形部的端点处，并沿下部结构横向延伸。优选地，在V形部的每个端点上设置连接元件，使止挡元件形成一个通孔，在该通孔中例如可以放置太阳能模块支架和下部结构间的接触点或连接点。

可选地，可在两个相对放置的止挡部上形成狭缝，太阳能模块支架的至少一部分可以被插入到该狭缝中。通过这种方式，可以更好地将止挡元件固定/止挡在太阳能模块支架上。此外，这些狭缝还允许止挡元件不与下部结构上的太阳能模块支架固连。而是固定在两个相邻的太阳能模块支架(它们彼此相互支撑)之间的任意区域内。因此，每个止挡部可以具有相应的狭缝，以便使止挡元件沿着相邻的太阳能模块支架(当插入狭缝中时)移动。这些狭缝确保了形状配合的固定。

可选地，两个相对放置的止挡部和/或连接元件由金属形成，以便能够实现下部结构与太阳能模块之间之间的电位均衡。

本发明还涉及具有至少一个太阳能模块的太阳能模块装置；至少一个太阳能模块支架支撑所述至少一个太阳能模块；下部结构，至少一个太阳能模块支架与相应的太阳能模块能一起固定在所述下部结构上；以及至少一个之前定义的止挡元件。止挡元件可以设置在太阳能模支架与下部结构之间，以便防止太阳能模块支架由于负载而相对于下部结构扭转。止挡元件可以这样设计或设置，即，使得在相邻设置的太阳能模块支架之间的力传递或经由止挡元件到固定装置的力传递是可能的。

因此，实施例通过在模块支架(模块夹具)或连接装置之间的简单的附加的形状配合的连接方案来解决开头所述问题的至少一部分。此外，止挡元件的应用允许使用常见的标准模块支架。此外，电位均衡也能够以简单的方式集成。

附图说明

通过以下详细说明和附图将更充分地理解本发明的示例性实施例，然而，这些详细说明和附图不应被认为是将本公开限制于具体实施例，而是仅用于解释和理解。

图1A-1D示出了根据本发明实施例的用于太阳能模块支架的止挡元件。

图2A-2D示出了止挡元件的另一实施例。

图3A-3D示出了止挡元件的另一实施例。

具体实施方式

图1A-1D示出了用于两个太阳能模块支架41、42的止挡元件，所述太阳能模块支架41、42通过固定装置60与下部结构50固定。

图1A示出了放置在下部结构50上的止挡元件。所示的止挡元件包括两个相对放置的止挡部111、112，它们与两个连接元件120相连。在所示的示例性实施例中，止挡元件被整体地形成(例如，由金属形成)。然而，在另外的示例性实施例中，止挡元件不必制成一体。止挡部111、112也可以例如与其他连接元件(例如绳索等)连接。

图1B示出放置的太阳能模块支架41、42的横截面图，太阳能模块支架侧向地通过两个止挡部111、112支撑并且借助固定装置60固定在下部结构50上。固定装置60形成在相邻的太阳能模块支架41、42之间。

通过本发明解决了如下问题，随着例如由于风载荷作用在太阳能模块上的固定装置60上的拉伸载荷增加，扭矩M围绕转动区域R作用在太阳能模块支架41、42上(参见图1B)。这可能导致插入的太阳能模块可能从太阳能模块支架40中旋出。根据示例性实施例的止挡元件能防止太阳能模块支架41、42的这种转动，因为两个止挡部111、112为太阳能模块支架41、42提供了止挡，该止挡部能够承受作用的扭矩M。

图1C示出了所示实施例的俯视图，其中可见固定装置60，如它们在相邻的太阳能模块支架41、42之间形成的那样。图1D示出了所插入的两个太阳能模块支架41、42的相应的空间视图，这两个太阳能模块支架在拉伸载荷下(在图1B中竖直方向上)通过止挡部111、112防止转动。

根据所示的示例性实施例，止挡元件基本上被构造为矩形环，该矩形环围绕太阳能模块框架41、42和下部结构之间的固定点延伸，其中V形止挡部111、112提供了牢固的止挡。通过这种方式，即使在风载荷非常高的情况下，也能实现将太阳能模块持久且稳定地固定在下部结构上。

图2A-2D示出了本发明的另一种示例性实施例，其中仅有一个太阳能模块支架40插入到止挡元件中。

图2A首先示出了在止挡元件和太阳能模块支架40放置在下部结构50上之后的状态。在无约束空间中(见图2B的俯视图)能够插入固定装置60(见图2D的立体图)。最后，图2C示出沿下部结构的横截面视图，其中同样将太阳能模块45插入到太阳能模块支架40中。太阳能模块45能够夹紧地保持在太阳能模块支架40中。

止挡部111、112又形成V形凸起，这些凸起通过太阳能模块支架40和连接装置60的接合防止了围绕垂直于图2C中的图平面的转动轴线的扭转。

在该实施例中，止挡元件被构造为具有矩形开口的矩形板(轮廓)，其中，止挡元件沿着例如在中心平行于矩形一边延伸的线折叠。因此止挡元件在俯视图中突出超过下部结构的侧边缘(参见图2B)。与之相比，在图1A-1D中的止挡元件通过进一步的平行于矩形边缘的侧向折叠形成，使得它们在面积上平行于下部结构50的表面延伸。

当然，相邻太阳能模块支架41、42之间的止挡元件(见图1A-1D)和固定装置60(见图2A-2D)也可以以相同的方式形成：通过如图2A-2D所示的简单折叠，或者如图1A-1D所示进行多次折叠。

图3A-3D示出了另一示例性实施例，该示例性实施例与前述示例性实施例的不同仅在于，在第一止挡部111和第二止挡部112中各自构造了一个狭缝113、114。

这些狭缝113、114例如以这样的方式形成，在将止挡元件放置在下部结构50上(见图3A)之后，它们可以分别容纳太阳能模块支架40的一部分(见图3B和3C)。由此可以实现，在将太阳能模块支架40推入之后，太阳能模块支架40的竖直运动(例如，在借助于固定装置60紧固之前)是不可能的。在将一个或多个太阳能模块支架40推入之后，可以借助于固定装置60将其固定(参见图3C和3B)。图3D再次示出了使用具有狭缝113、114的止挡元件将太阳能模块支架40固定在下部结构50上的结果。

具有狭缝的实施方式提供的优点是，止挡元件不必一定形成在具有下部结构50的太阳能模块支架40的固定点处。此外，所示的止挡元件由于狭缝113、114可以平行地沿着相邻的太阳能模块支架40移动，并且在任意区域中确保太阳能模块支架40之间的抗扭连接。

因此，本发明的实施例定义了一种用于将太阳能模块快速固定在下部结构上的简单的技术方案，其中，太阳能模块可以主要固定在常见的钢或铝型材的位于横向的润滑脂上。

实施例提供以下优点：

-目前存在的对于允许的模块拉伸载荷的限制可以提高，并且不受位置损失的限制。

-此外，可以使用常规的标准夹具(模块保持件)。这不需要加强。

-不需要限制模块的夹紧区域或装配形式。因此，可以在模块夹具持区域上保持高度的灵活性

-不需要额外的夹紧点或额外的下部结构。

-该止挡元件同时可以用于太阳能模块与下部结构之间的电位均衡。

-通过减少层压板的弯曲，降低了电池破裂的风险。

在说明书，权利要求书和附图中公开的本发明的特征对于单独地或以任何组合地实施本发明而言是必不可少的。

附图标记列表

40、41、42 太阳能模块支架(例如模块夹具)

50 下部结构

60 固定装置

111、112 相对放置的止挡部

113、114 狭缝

120 连接元件

R 转动点

M 绕转动点的在拉伸载荷下的作用的扭矩。

Claims (9)

1.一体成型的止挡元件，所述止挡元件用于至少一个太阳能模块支架，所述太阳能模块支架能够借助于固定装置（60）固定在下部结构（50）上，所述止挡元件具有以下特征：

两个相对放置的止挡部，包括第一止挡部和第二止挡部，所述第一止挡部具有第一抵靠表面，所述第二止挡部具有第二抵靠表面，所述第一抵靠表面朝向所述第二抵靠表面；

至少一个连接元件（120），所述连接元件（120）连接所述两个相对放置的止挡部，以使得所述一体成型的止挡元件形成通孔，在所述通孔中能够放置所述太阳能模块支架和所述下部结构间的接触点或连接点；

其中，所述第一止挡部被设置成连接在至少一个所述太阳能模块支架上，以使得所述第一抵靠表面接触所述至少一个太阳能模块支架，并且所述第二止挡部被设置成连接在所述固定装置（60）上或者另一个太阳能模块支架上，以使得所述第二抵靠表面接触所述固定装置或另一个太阳能支架，从而在所述太阳能模块支架上由负载扭矩引起的负载被所述第一止挡部和第二止挡部吸收。

2.根据权利要求1所述的一体成型的止挡元件，其中，所述止挡元件能够被放置在所述下部结构（50）上。

3.根据权利要求1所述的一体成型的止挡元件，其中，所述两个相对放置的止挡部能够形成V形部，所述V形部提供用于承受扭矩（M）的止挡，其中，至少一个所述连接元件（120）能够连接在位于所述V形部的端点处，并且在放置在所述下部结构（50）上之后，侧向地沿着所述下部结构（50）延伸。

4.根据权利要求1所述的一体成型的止挡元件，其中，在两个相对放置的所述止挡部上形成至少一条狭缝（113、114），所述太阳能模块支架的至少一部分能够插入所述狭缝中。

5.根据权利要求4所述的一体成型的止挡元件，其中，两个所述止挡部上分别形成有狭缝（113、114），以允许所述止挡元件能沿着相邻的太阳能模块支架移动，同时狭缝（113、114）提供形状配合的固定。

6.根据权利要求1所述的一体成型的止挡元件，其中，所述两个相对放置的止挡部和/或所述连接元件（120）由金属形成，以便允许所述下部结构（50）与所述太阳能模块支架之间的电位均衡。

7.根据权利要求1所述的一体成型的止挡元件，其特征在于，所述止挡元件形成为围绕矩形开口的矩形轮廓，所述矩形轮廓至少沿平行于其中一条所述矩形边缘的线折叠一次。

8.太阳能模块装置，具有：

至少一个太阳能模块（45）；

至少一个太阳能模块支架，所述太阳能模块支架支撑所述至少一个太阳能模块（45）；

下部结构（50），至少一个所述太阳能模块支架与相应的所述太阳能模块一起固定在所述下部结构上；以及

至少一个一体成型的止挡元件，包括，

两个相对放置的止挡部，包括第一止挡部和第二止挡部，所述第一止挡部具有第一抵靠表面，所述第二止挡部具有第二抵靠表面，所述第一抵靠表面朝向所述第二抵靠表面；

至少一个连接元件（120），所述连接元件（120）连接所述两个相对放置的止挡部，以使得所述一体成型的止挡元件形成通孔，在所述通孔中能够放置所述太阳能模块支架和所述下部结构间的接触点或连接点；其中，所述止挡元件是一体成型的并且松弛地位于所述下部结构和所述太阳能模块支架之间；

其中，所述第一止挡部被设置成连接在至少一个所述太阳能模块支架上，以使得所述第一抵靠表面接触所述至少一个太阳能模块支架，并且所述第二止挡部被设置成连接在所述固定装置（60）上或者另一个太阳能模块支架上，以使得所述第二抵靠表面接触所述固定装置或另一个太阳能支架，从而在所述太阳能模块支架上由负载扭矩引起的负载被所述第一止挡部和第二止挡部吸收。

9.根据权利要求8所述的太阳能模块装置，其中，所述至少一个止挡元件能可移动地沿着相邻的所述太阳能模块支架布置；并且，

其中，所述至少一个一体成型的止挡元件具有在所述两个相对放置的所述止挡部上形成的至少一个狭缝，所述太阳能模块支架的至少一部分能够插入所述狭缝中。