CN113904620A - 型材构件、型材及光伏组件边框 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种型材构件，支撑部和构件底边，所述支撑部与所述构件底边垂直相交且一体形成。本发明还提供一种型材及光伏组件边框。本发明可增强型材及组件边框的强度，降低成本，简化安装，降低碳足迹，降低光伏组件的度电成本。

Description

型材构件、型材及光伏组件边框

技术领域

本发明涉及一种型材构件、型材及光伏组件边框。

背景技术

型材是具有一定强度和韧性的材料通过轧制、挤出、铸造等工艺制成的具有一定几何形状的物体。由于制造工艺的限制,一种型材的截面形状一般是固定的,其形状和厚度在长度方向的各个截面上是统一的。在选用型材时，一般根据实际的安装需求，选择形状、材质、力学性能等方面相匹配的型材。然而，在安装后的实际应用场景中，型材的不同位置，所承受的外力并不相同，这导致了在型材的部分位置容易发生变形甚至撕裂，为了避免这种变形或撕裂，现有技术中一般采用对型材整体进行加强的设计，如型材整体增厚，这在一定的程度上造成了资源的浪费。

型材可用于形成各种边框，安装于工件的外周，起到支撑、固定和保护相应工件的作用。

作为一种具体的应用场景，太阳能光伏组件即是通过光伏组件边框将包含太阳能电池在内的层压件600进行固定，其中，组件边框的作用是增强组件的机械强度、密封层压件边缘，以及，通过边框把层压件固定在支架上，形成太阳能光伏组件，简称光伏组件或组件。因此，组件边框的强度决定了太阳能光伏组件的整体强度。

现有的光伏组件边框，其主体部分一般采用铝合金材质的型材，通过挤压一体成型，由于前述原因，同一种类的边框型材具有统一的截面形状及厚度尺寸，组件边框的长边和短边有可能不同，但是长边与长边、短边与短边是统一的，大多数情形下，长边与短边也是统一的。这导致在设计组件边框的强度时，需要按照受力最大处进行设计，使边框整体上满足受力最大处的强度要求，造成边框其他部分强度的冗余，最终造成成本浪费。

图1示出了现有技术中的一种型材的截面图；图2，图3示出了该型材用于形成光伏组件的示意图。如图所示，该型材具有A面、B1面、B2面、C面、D面，A面与D面之间形成用于承载光伏组件层压件600的槽口，B1面、B2面、C面与D面之间形成型腔；C面中位于型腔底部的为C1面，C1面向内侧延伸形成C2面，C面为光伏组件安装时，与光伏支架接触的接触面。一般来说，在C2面开设有螺丝孔，可以用来配合紧固件将光伏组件安装在光伏支架上，更多的情况是在A面和B1面通过压块500和紧固件，将光伏组件安装在光伏支架400上。从现有型材的成本结构看，B1面、B2面,C2面构成型材原料成本的主要部分。

图3示出了光伏组件安装在光伏支架的檩条的示意图。如图3所示，光伏组件在安装时，组件边框的长边与支架檩条垂直安装，檩条宽度一般为40-60mm，两根檩条的位置一般处于组件长边1/8至1/4区域，当组件受力时，此区域(也就是组件边框和檩条接触的位置及其附近的位置)组件边框应力最大，但是在组件边框的其他部位应力相对较小。现有技术中，设计边框时对边框机械性能的设计是参照该应力最大的部分，这样在应力较小的部分形成相应的载荷冗余。

此外，现有技术中的螺栓孔安装方式，安装位一般位于边框底部内延伸面(即C2面)上，由于近年来光伏组件降低成本的需求，已经把C2面的壁厚和宽度都尽量缩小，这导致组件安装面的强度降低，经常出现螺栓孔受力变形或者被拉穿失效现象，通过增加边框底部的厚度或者加宽边框底面可以解决这一技术问题，但是，在现有的组件边框结构下，需要使长边所有长度方向统一加强或至少使C2面加宽，这样会导致成本大幅提高，经济上带来较大的负担。

为此，人们进行了各种各样的尝试和改进，如专利号为ZL202023012717.8、名称为“一种光伏组件边框”的中国实用新型专利文献中公开了一种光伏组件边框，通过在型腔内设置加强部，所述加强部在长度上小于或等于组件边框的长度。这在一定程度上对组件边框的整体或局部的强度进行了加强，但是，由于型腔是封闭的，置入上述加强部的过程非常繁琐且难以精确地设置在想要进行加强的部位。又如，专利号为201920973049.3，名称为“一种加强型轻量化太阳能电池板框架”的中国实用新型专利文献中同样公开了一种在组件边框型材的型腔内设置局部加强的增强杆件对型材的强度进行加强，该方案在一定的程度上解决了上述技术问题，但是其依然存在在封闭的型腔内置入增强杆件在操作上的困难以及难以精确定位的技术问题。

发明内容

本发明针对上述技术问题的至少一项，提供一种型材构件，对型材的局部进行优化设计，进而可优化型材整体的机械性能配置，降低型材的成本。

为实现上述目的中的至少一项，本发明采用如下技术方案：

一种型材构件，包括：支撑部和构件底边，所述支撑部与所述构件底边垂直相交且一体形成。

优选的，所述支撑部包括垂直支撑部，所述垂直支撑部承受所述型材构件在垂直方向上的受力。

优选的，所述垂直支撑部包括至少1条垂直支撑边。

优选的，所述支撑部还包括水平支撑部，所述水平支撑部承受所述型材构件在垂直及水平方向上的受力。

优选的，所述构件底边具有第一段面与第二段面，所述第一段面位于第二段面的一侧或中间。

优选的，所述第一段面的高度大于所述第二段面的高度。

优选的，所述支撑部在横截面上呈“工”字形。

优选的，所述支撑部在横截面上呈“王”字形、“日”字形、“目”字形、“”形、框形、多个框形、半框形、O型、梯形、下倒角方形、“山”字形、“Z”字形、“2”字形、倒“m”形、“u”形或“n”形。

优选的，所述型材构件底边上设有安装孔，所述安装孔为长孔。

本发明的另一方面，还提供一种型材，其特征在于：包括型材本体，在所述型材本体上设置至少一个如权利要求1所述的型材构件，型材构件的底边构成型材底边。

进一步地，所述型材构件的底边具有第一高度，所述型材本体具有第二高度，第一高度和第二高度共同构成型材的高度。

进一步地，所述第一高度与第二高度的比例为1:3-20。

进一步地，所述型材构件的底边包括位于型材本体下方的第一段面和位于型材本体一侧或两侧的第二段面,所述第一段面的厚度构成第一高度；所述第一段面的厚度大于等于第二段面的厚度。

进一步地，所述型材底边的长度＜型材本体的长度。

进一步地，所述型材底边的宽度≥型材本体的宽度。

进一步地，所述型材底边构成型材安装状态下与安装工位接触的接触面。

进一步地，所述型材本体具有承载部，所述型材构件具有与型材本体连接的第二连接部。

进一步地，型材本体具有第一连接部，所述第一连接部位于承载部下方，第一连接部与第二连接部连接。

进一步地，所述第一连接部与第二连接部相互嵌合。

进一步地，在所述第一连接部上形成型腔。

进一步地，所述第一连接部为型腔结构，所述第二连接部部分地嵌入所述型腔内。

进一步地，所述第二连接部在型腔的垂直方向上形成支撑。

进一步地，所述连接部在型腔内形成至少一条垂直支撑边，且其中至少一条垂直支撑边位于型腔宽度方向的中部。

进一步地，所述连接部在型腔的水平方向上形成支撑。

进一步地，所述连接部在型腔的水平方向上形成至少一条支撑边。

进一步地，所述第二连接部在横截面上呈类“工”字形，具有上水平边和下水平边，所述下水平边的外侧段向上延伸形成铆接边，下水平边与安装部的交接处，形成可容纳型腔内侧边的槽。

进一步地，所述第二连接部形成向上开口的安装槽，所述第一连接部容纳在该安装槽内。

进一步地，所述第二连接部向型腔外延伸形成至少一条水平边，该条水平边向型材的一侧或两侧延伸。

进一步地，所述水平边向型材的内侧延伸，形成安装边。

进一步地，所述安装边上设置有安装孔，所述安装孔为长孔。

进一步地，在所述型材构件与型材本体之间设置有弹性垫。

进一步地，所述型材构件通过铆接、焊接、紧固件连接或者粘合剂粘接的方式安装在所述型材本体上。

进一步地，所述型材构件通过垂直支撑边或水平支撑边与型材本体上型腔相应的壁铆接或粘贴。

进一步地，所述型材构件预先安装在所述型材本体上；或者，所述型材构件现场安装于所述型材本体上。

本发明的再一方面，还提供一种光伏组件边框，采用前述任一所述的型材形成光伏组件边框的至少一部分。

进一步地，所述光伏组件边框呈矩形，具有四条边，所述四条边包括一对长边和一对短边，至少一条长边或短边采用前述任一所述的型材。

进一步地，所述型材构件构成光伏组件边框安装状态下与光伏支架接触的接触面。

进一步地，所述型材构件的长度小于所述型材本体的长度，所述型材构件的长度依据光伏组件尺寸大小及光伏组件在不同的安装场景下的载荷要求来进行调整。

进一步地，所述型材构件的长度为30-1400mm。

进一步地，所述型材构件的长度为150-400mm。

进一步地，所述型材本体的高度为15-40mm，所述型材构件的高度为15-35mm，所述型材构件的底边的高度为2-5mm。

进一步地，所述型材构件预先安装在所述型材本体上；或者，所述型材构件现场安装于所述型材本体上。

本发明提供的型材构件，由该型材构件构成型材的底边，型材本身不再设置底边，而型材构件的长度可以比型材的长度小很多，从而可也节省原材料，节约成本。型材构件构成型材的底边，还能构成型材高度的一部分，在设定的型材高度范围，可以降低本身的高度，进一步节约原材料。进一步地，该型材构件构成型材安装状态下与安装工位接触的接触面，该接触面为型材安装状态下受力最大的部位，因此，可以通过对型材构件的厚度、形状、材质等影响其强度的参数进行设计，使型材构件具有较好的强度，从而使型材上安装有该型材构件的部位具有较大的强度，满足实际使用需求；而对型材本体的强度要求可以降低，减少型材本体的原料成本和加工成本。由于型材构件在长度上比型材本体可以短很多，增加的成本远低于型材本体减薄的成本。通过本发明提供的型材构件，使型材的局部化设计成为可能，从而可优化型材整体的机械性能配置，在型材上受力较大的部位配置较高的机械性能，形成更优的载荷性能，而在型材上受力较小的部位，只需要配置较低的机械性能；最终降低型材的原料成本和加工成本。

本发明提供的型材，可以在型材上灵活地设置型材构件，实现在型材的不同部位配置不同的机械强度，使受力较大的部位具有较强的机械性能，而受力较小的部位具有相对较弱的机械性能，实现型材载荷能力的优化配置，最终降低型材的成本。

使用本发明提供的型材形成的光伏组件边框，同样地具有上述优点。

综上，与现有的技术相比，本发明的优点至少体现在：

1.在型材的截面设计上，可以按照现有型材挤压工艺最小截面壁厚设计型材本体，从而降低型材、边框、光伏组件边框的成本；在局部受力较大的处，设置本发明提供的型材构件即可。

2.由于与安装工位接触的接触面独立地设置，位于型材构件上，使得接触面的设计可以更宽更厚，在该接触面同时构成型材的安装面时，位于该接触面上的螺栓孔的设计和加工更加方便，不再受限于型材C2面的宽度，可完全执行机械设计手册标准，便于生产加工和安装，同时，降低了螺栓孔受力不良的风险。

3.在应用于光伏组件边框时，型材构件可以预先安装在型材本体上形成型材，不增加组件生产厂家的装配工艺，不增加组件端的生产时间成本。

4.在应用于光伏组件边框时，因为型材本体上不具有C2边，所以对于双面组件来说，可以降低背面遮挡率，提高组件的双面率，从而提高组件的发电效率；

4.型材构件的长度可以根据光伏组件的尺寸大小和光伏组件在不同的安装场景下的载荷要求来进行调整，例如对于一款组件，在载荷要求为5400Pa的时候，型材构件长度可以设置为250mm，在载荷要求为2400Pa时候，可以设置为120mm。

5.降低铝等制备型材的金属的用量，降低碳足迹。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为现有技术中用于组件边框的一种型材的结构示意图；

图2为图1的型材用于形成光伏组件的示意图；

图3为图2的光伏组件安装于光伏支架的檩条的示意图；

图4-11为本发明实施例1的结构示意图；

图12-14为本发明实施例2的结构示意图；

图15-19为本发明实施例3的结构示意图；

图20为本发明实施例4的结构示意图；

图21-22为本发明实施例5的结构示意图；

图23为本发明实施例6的结构示意图；

图24为本发明实施例7的结构示意图；

图25-26为本发明实施例8的结构示意图；

图27为本发明实施例9的结构示意图；

图28为本发明实施例11的结构示意图；

图29为实施例11在实际使用中的受力状态的示意图；

其中，型材构件100，第二连接部101，型材底边102，垂直支撑边103，第一垂直支撑边103a，第二垂直支撑边103b，第三垂直支撑边103c，上水平边104，中水平边105，下水平边106，安装孔107，铆接点108，铆接边109，安装槽110，弹性垫111，内侧边安装槽112；

型材本体200，槽口201，型腔204，型腔底部的开口203；

型材300；光伏支架400；压块500；层压件600；

光伏组件边框700，长边701，短边702。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

本发明中，型材构件100安装于型材本体200上,形成型材300。型材，一般用于安装、固定和保护各类工件。

型材构件100，包括：支撑部和构件底边，所述支撑部与所述构件底边垂直相交且一体形成。

所述支撑部包括垂直支撑部，所述垂直支撑部承受所述型材构件在垂直方向上的受力。垂直支撑部包括至少1条垂直支撑边103。如图12-14设有多条垂直支撑边。

所述支撑部还包括水平支撑部，所述水平支撑部承受所述型材构件在垂直及水平方向上的受力。

所述构件底边具有第一段面106a与第二段面106b，所述第一段面位106a于第二段面106b的一侧或中间。

所述第一段面106a的高度大于所述第二段面106b的高度。

所述支撑部在横截面上呈“工”字形、“王”字形、“日”字形、“目”字形、

形、框形、多个框形、半框形、O型、梯形、下倒角方形、“山”字形、“Z”字形、“2”字形、倒“m”形、“u”形或“n”形。

所述型材构件底边上设有安装孔107，所述安装孔107为长孔。

型材构件100构成型材底边102。

实施例1：

本实施例提供一种型材构件100及其相应的型材300。一个或多个型材构件100安装于型材本体200上，构成型材300；一个或多个型材构件的底边构成型材底边。型材构件的底边具有第一高度H1，所述型材本体具有第二高度H2，第一高度H1和第二高度H2共同构成型材的高度H。

为了获得更好的实施效果，型材底边的长度小于型材本体的长度。为了获得更好的实施效果，型材底边的宽度≥型材本体的宽度。

具体地：型材本体200具有用于承载待安装工件的承载部201，在一些具体的实施方式中，该承载部为槽口202，待安装工件安装在该槽口内；在另一些具体的实施方式中，该承载部也可是其他形状，如平板状，不限于槽口的形状。型材本体200还可以包括第一连接部203，第一连接部位于承载部下方。第一连接部上方可以是型腔，第一连接部也可以为其他结构，如形成板状的支撑壁结构，该支撑壁的横截面可以呈方形、三角形或其他形状。图4示出了承载部201的具体结构为槽口202、第一连接部203形成型腔的一种型材本体，在此标注为该型腔为型腔204；图5示出了承载部201的具体结构为槽口202、第一连接部203的具体结构为截面呈实心矩形的支撑壁的一种型材本体。

以图4所示的型材本体为例进行说明，如图所示，该型材本体的型腔204的底部具有开口205。

图6示出了一种具体结构的型材构件100，具有与型材本体200连接的第二连接部101。第二连接部101与型材本体的第一连接部203相互嵌合。具体地，型材构件100整体上呈“王”字形，具有三条水平边和一条垂直支撑边103，三条水平边分别命名和标注为上水平边104、中水平边105和下水平边106，其中，上水平边104和中水平边105在宽度上具有较小的尺寸，该尺寸与型材本体的型腔204宽度相匹配，等于或小于型腔宽度，从而可以嵌入型腔内。如图7所示。

上水平边104和中水平边105在型腔204的水平方向形成支撑；垂直支撑边103在型腔204的垂直方向型材支撑，可以增强型腔204的强度，从而增加型材本体200的强度。

如图7所示，型材构件的底边具有第一高度H1，所述型材本体具有第二高度H2，第一高度H1和第二高度H2共同构成型材的高度H，即：型材的高度H＝第一高度H1+第二高度H2。所述第一高度与第二高度的比例为1:3-20；优选1:5-15；进一步优选为1:10-16.5,或者,优选为1:5-7。在本实施例中，第一高度H1为4mm，第二高度26mm，最终型材的高度为35mm。

型材构件100可进一步地构成型材安装状态下与安装工位接触的接触面。在本实施例中，下水平边106构成型材底边102，同时还构成型材安装状态下与安装工位接触的接触面。在该型材底边102上可以设安装孔107，该安装孔107为长孔。在具体的应用场景中，如以本型材形成的各类支架，可以通过该安装孔与紧固件配合。

第二连接部101向型腔204外延伸形成至少一条水平边，该条水平边向型材的一侧或两侧延伸形成所述的型材底边102，或者进一步形成所述的接触面。如图9-11所示。

如图7、图8示出了型材构件100与型材本体200组合后形成的型材300的示意图。该型材300可以用于形成各种边框，如光伏组件边框，光伏组件边框用以安装和固定层压件。本型材构件100形成型材底边102，进一步形成组件边框安装状态下与安装工位(如：光伏支架)接触的接触面，安装时，通过该接触面与安装工位(如：光伏支架)接触，在一些情形下，该接触面上形成安装结构，如安装孔，配合紧固件可将光伏组件边框固定在光伏支架上；也可以通过现有技术中的压块将组件边框固定在光伏支架上；当然，在一些情况下，也可以两种安装方式同时使用。

型材构件100的长度小于型材本体200的长度。

型材构件100可以预先安装在所述型材本体200上；也可以现场安装于所述型材本体200上。对于光伏组件，所述型材构件预先安装在所述型材本体上形成光伏组件边框，和光伏组件的层压件装配，形成光伏组件；或者，所述型材本体先和光伏组件的层压件进行连接和装配，形成光伏组件，然后再把型材构件安装于所述型材本体上，这个可以在工厂做，也可以在电站现场做。

本实施例中，型材构件100可以通过在上水平边104与型腔的下壁之间铆接或粘合剂粘结、焊接等方式固定在型材本体上，也可以采用其他连接方式。

实施例2：

如图12-14所示，本实施例提供另一种结构的型材构件100及其相应的型材300。

本实施例与实施例1的不同之处在于：型材构件100的第二连接部101在型腔204内形成多条垂直支撑边，其中，至少一条垂直支撑边位于型腔宽度方向的中部附近，对型腔在垂直方向上起到支撑的作用。

作为一种具体和优选的实施方式，垂直支撑边具有三条，在此分别命名和标注为：第一垂直支撑边103a，第二垂直支撑边103b，第三垂直支撑边103c，三条垂直支撑边可以具有大致相等的高度，如图12所示，也可以具有不同的高度，如位于两侧的垂直支撑边(即：第一垂直支撑边103a、第三垂直支撑边103c)，在高度上小于位于中间位置的垂直支撑边(即：第二垂直支撑边103b)，如图13所示。作为优选，第二垂直支撑边103b作为起一条重要支撑作用的支撑边，在厚度上大于第一、第三垂直支撑边。第一垂直支撑边103a、第三垂直支撑边103c分别贴近型腔的两侧壁，这样，可以通过第一垂直支撑边103a和/或第三垂直支撑边103c将本型材构件固定安装在相应的型材上，并且103a和103b和两侧壁分别共同形成支撑，图13、图14分别示出了相应的铆接点108。

型材构件100与型材本体200配合形成型材300，该型材可以用于形成各种边框，如光伏组件边框。

与实施例1类似，装配后，型材构件100的底边构成型材底边102，型材本体不参与形成型材的底边。型材构件还可进一步形成与安装工位接触的接触面。

型材构件的底边具有第一高度H1，型材本体具有第二高度H2，第一高度H1和第二高度H2共同构成型材的高度H。在本实施例中，第一高度H1为3mm，第二高度32mm，最终型材的高度为35mm。

实施例3：

如图15-19所示，本实施例提供一些不同结构的型材构件100及其对应的型材300，具体地：

如图15所示，型材构件100的第二连接部101在横截面上呈“工”字形；

如图16所示，型材构件100的第二连接部101在横截面上呈

形；

如图17所示，型材构件100的第二连接部101在横截面上呈半方框形；

如图18所示，型材构件100的第二连接部101在横截面上呈方框形；

如图19所示，型材构件100的第二连接部101在横截面上呈双方框形；

此外，型材构件100的第二连接部101在横截面上还可以呈梯形、下倒角方形、“日”字形、“目”字形、“Z”字形、“2”字形、倒“m”形、“u”形或“n”形等各种形状，原则上，只要能在型腔的垂直方向或垂直方向与水平方向上形成支撑的各种形状都可以用来增强型腔204的强度，从而增强型材相应部位的强度。

上述各种形状的型材构件100，其底部分别形成对应型材的型材底边102。并且进一步形成与安装工位接触的接触面。

同样地，本实施例中，所述型材构件的底边，或者，接触面的宽度大于型材本体的宽度，可增加型材上该部位的强度，增大与安装工位的接触面积，而该部位是型材受力最大的部位，因此，该设计可以增强型材局部的机械性能，优化型材局部的载荷配置。此外，第二连接部101对型材本体的型腔亦有加强的作用。

此外，可以根据实际使用场景和具体的载荷需求，设计型材构件、型材本体以及最终型材的高度。

实施例4：

如图20所示，本实施例提供一种型材构件100，本型材构件与实施例2的型材构件在结构在类似，均有三条垂直支撑边，不同之处在于：所述三条垂直支撑边在高度方向上具有更小的尺寸，位于中间位置的垂直支撑边(即：第二垂直支撑边103b)向下延伸至设定高度后向水平方向延展形成下水平边106，该下水平边106构成型材底边102。水平边106(同时为型材底边102，下文同)位于型材本体下方的部分，在此命名为第一段面106a；水平边106位于型材本体一侧或两侧的部分，在此命名为第二段面106b；第一段面106a的厚度大于第二段面106b的厚度。此时，第一段面106a的厚度构成第一高度H1。

本实施例可以降低第二高度(型材本体的高度)来进一步节约原材料，同时通过增加第一高度(第一段面106a的厚度)来实现对型材300高度的增加，使得决定型材最重要的机械性能和载荷要求的高度没有降低，同时第二段面106b的厚度可以根据实际的载荷需求进行设计。

实施例5：

如图21所示,本实施例中,型材构件100的第二连接部101呈向上开口的槽状，在此命名为安装槽110，型材本体的第一连接部203嵌入在该该安装槽110内。作为一种具体的实施方式，型材本体的型腔204容纳在该安装槽110内。

如图22所示，作为一种变形，型材构件100的第二连接部101还可以部分地嵌入型腔204，对型腔204的垂直方向上形成支撑，具体为：在安装槽110内形成一条垂直支撑边103。作为又一种变形方式，型材构件100的第二连接部101还可以在型腔内形成水平支撑，具体为在型腔内形成一条或多条水平边。

同样地，型材构件100的底边构成型材底边102。也可进一步形成与安装工位接触的接触面，并构成型材300高度的一部分。

与本实施例配合使用的型材本体，其型腔204的底部可以根据型材构件的形状开口或不开口。

实施例6：

如图23所示，本实施例提供一些不同结构的型材构件100，安装于型材本体200上，构成型材300。

如图23所示，型材构件100的第二连接部101在横截面上大致呈“工”字形，其下水平边106的外侧段向上延伸形成铆接边109。下水平边106与型腔的内侧边的交接处，形成可容纳该内侧边的槽，在此命名为内侧边安装槽112。与其配合使用的型材本体具有相应的形状，该型材本体的型腔外侧边向内弯折。

型材构件100的底边，即下水平边106形成型材底边102。也可进一步形成与安装工位接触的接触面，并构成型材300高度的一分部。

实施例7：

如图24所示，本实施例提供一些不同结构的型材构件100，型材构件100的第二连接部101在横截面上呈下倒角方形。对应地，相应的型材本体的型腔也具有下倒角。在型材构件100与型材本体200上形成相应的铆接点108，将两者固定。

型材构件100的底边形成型材底边102，也可进一步形成与安装工位接触的接触面，并构成型材300高度的一部分。

实施例8：

如图25,26所示，本实施例的型材构件100，所述第二连接部101的截面形状与型材型腔204的形状相匹配，具体地，可以利用卷边成型的碳钢制成与型腔在高度和宽度上相匹配的形状，嵌入型腔204内。

与本实施例配套使用的型材本体200不具有安装边，型腔204的底部开口，不具有底边，或仅在型材外侧具有很少部分的底边。型腔204由顶边、外侧边和内侧边组成，其中，内侧边的高度高于外侧边的高度。

第二连接部101向型腔外延伸并形成90°弯折，延伸一段距离后，末端在向上弯折形成叠层结构。叠层结构具有更好的机械强度。叠层结构上可以形成安装孔107。

型材构件100的底边形成型材底边102，也可进一步形成与安装工位接触的接触面，并构成型材300高度的一部分。

实施例9：

本实施例为1-8的进一步改进，在本型材构件100与型材本体200之间设置弹性垫。以实施例2为例进行说明，如图27所示，在型材构件100的第二连接部101与型腔204之间设置弹性垫111；弹性垫111具有缓冲作用，可以吸收震动，提高型材及相应边框的载荷能力，特别是风洞能力。弹性垫111设置在型材构件100与型腔204之间的任意位置，均可以起到缓冲作用。弹性垫111可以采用任意的弹性材料，如橡胶、弹簧等。

实施例10：

本实施例提供一种光伏组件边框，使用实施例1-9任一的一种或多种型材构件100及相应的型材本体200，形成型材300，使用该型材300形成光伏组件边框的至少一部分，如一条边或多条边，或者形成整个光伏组件边框。

图28示出了一种具体结构的光伏组件边框700(为了清楚显示,移除了层压件600)，整体上呈矩形，具有一对长边701和一对短边702，一对长边701和一对短边702可分别采用实施例1-9中任一一种型材构件100及相应的型材本体200形成的型材300，可根据实际的载荷需求选择使用；长边和短边可以采用上述实施例中相同的型材，也可以采用不同的型材；也可以将本发明提供的型材与现有技术中的型材搭配使用。

在本应用中，型材构件的长度为30-1400mm；优选150-400mm。型材本体的高度为15-40mm，型材构件的高度为15-35mm，型材构件的底边的高度为2-5mm。可以根据具体的应用场景和实际使用需求进行选用。

本实施例中，形成组件边框的型材，高度采用35mm，厚度为1.2-1.6mm，组件长边的长度2384mm，短边1303mm，型材构件的长度为200mm，仅以原材料节省计算，可以节约18％的组件边框原料。而组件边框的机械性能并无明显改变。

当然，型材构件不限于上述尺寸。可以根据光伏组件尺寸大小及光伏组件在不同的安装场景下的载荷要求来进行调整。一般来讲，光伏组件尺寸越大，可以通过调整增长型材构件的长度；安装场景下，外力作用强，如风、雪较大的安装场景下，型材构件的长度也应增大；同理，也可以根据上述情形调整型材构件的厚度，一般来讲，型材构件越厚，其对型材的局部增强作用越强。

图29示出了实际使用过程中，光伏组件边框的受力情况。如图所示，理想状态下，层压件600安装在组件边框上，在组件边框各部位形成正压均布的载荷分布；在受到外力后，如层压件600的自重、外界负载如：风力、雪等，层压件600弯曲变形，此时，层压件与组件边框的连接处出现应力集中，组件边框的内侧壁受力增大，容易出现压弯变形。本发明提供的型材构件，可以对型腔在垂直方向上形成支撑，防止其变形。

本实施例的光伏组件边框，由于采用了型材构件100，型材构件100可增强组件边框局部的机械性能，且该部位构成组件边框与安装工位的接触面，受力最大，因此，设计时，只需要使组件边框该不问的强度达到最大的强度需求即可，对组件边框的其余部分，可以仅满足较小的强度要求。这样，可以降低组件边框主体结构的厚度，节约原材料成本。另一方面，型材本体的底部可以开口，同时型材上不具有安装边(C2边)，进一步节省了原材料，降低了成本。此外，由于型材上大部分区域不具有安装边，可降低组件边框对组件背面的遮挡，可有效提高双面双玻组件背面的功率，提高组件的双面率以上，从而提升整个光伏系统的发电量，降低度电成本；还能使得背面各个电池的受光更均匀，可靠性能更好。型材构件构成了型材高度的一部分，可进一步节省型材的原料。

安装时，可以通过光伏组件边框长边上由本发明提供的型材构件100上的接触面与安装工位(如光伏支架400)接触，在一些情形下，该接触面上形成安装结构，如安装孔107，配合紧固件可将光伏组件边框固定在光伏支架上；也可以通过现有技术中的压块500将组件边框固定在光伏支架上；当然，在一些情况下，也可以两种安装方式同时使用。

本实施例提供的光伏组件边框，由于型材构件在长度上小于型材本体，型材本体的高度小于型材高度，从而在型材的底部形成镂空结构，安装后的光伏组件的底部具有更好的空气流通和对流的空间。可使运行中的组件温度得以降低。提高组件的工作效率和使用寿命。

根据申请人测试，本发明的安装结构如使光伏组件边框的安装平面较传统的光伏组件边框的安装平面高出5mm，可使安装于其上的运行中的光伏组件的温度降低大约2℃。按照光伏组件发电效率与运行温度的关系测算，使光伏组件降低2℃相当于提高组件发电功率0.7％，即相当于整个发电成本降低0.7％。

本实施例的原理和其余有益效果体现在实施例1-9中，可有效地降低光伏组件边框的原料成本和加工成本，在光伏组件边框的不同部位形成不同载荷性能，满足不同场合的使用需求。

在本发明的描述中，“组件”、“光伏组件”具有相同的含义；“组件边框”、“光伏组件边框”亦具有相同的含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“垂直”、“水平”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧边”、“宽度”、“高度”等指示的方位、方向或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”“某某上设置有”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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。

Claims (43)

1.一种型材构件，其特征在于，包括：支撑部和构件底边，所述支撑部与所述构件底边垂直相交且一体形成。

2.根据权利要求1所述的型材构件，其特征在于，所述支撑部包括垂直支撑部，所述垂直支撑部承受所述型材构件在垂直方向上的受力。

3.根据权利要求2所述的型材构件，其特征在于：所述垂直支撑部包括至少1条垂直支撑边。

4.根据权利要求2所述的型材构件，其特征在于：所述支撑部还包括水平支撑部，所述水平支撑部承受所述型材构件在垂直及水平方向上的受力。

5.根据权利要求1所述的型材构件，其特征在于：所述构件底边具有第一段面与第二段面，所述第一段面位于第二段面的一侧或中间。

6.根据权利要求5所述的型材构件，其特征在于：所述第一段面的高度大于所述第二段面的高度。

7.根据权利要求4所述的型材构件，其特征在于：所述支撑部在横截面上呈“工”字形。

8.根据权利要求4所述的型材构件，其特征在于：所述支撑部在横截面上呈“王”字形、“日”字形、“目”字形、“丄”形、框形、多个框形、半框形、O型、梯形、下倒角方形、“山”字形、“Z”字形、“2”字形、倒“m”形、“u”形或“n”形。

9.根据权利要求1所述的型材构件，其特征在于：所述型材构件底边上设有安装孔，所述安装孔为长孔。

10.根据权利要求1-9所述的型材构件，其特征在于：所述型材构件构成型材的底边。

11.一种型材，其特征在于：包括型材本体，在所述型材本体上设置至少一个如权利要求1-10任一所述的型材构件，型材构件的底边构成型材底边。

12.根据权利要求11所述的型材，其特征在于：所述型材构件的底边具有第一高度，所述型材本体具有第二高度，第一高度和第二高度共同构成型材的高度。

13.根据权利要求12所述的型材，其特征在于：所述第一高度与第二高度的比例为1:3-20。

14.根据权利要求12所述的型材，其特征在于：所述型材构件的底边包括位于型材本体下方的第一段面和位于型材本体一侧或两侧的第二段面,所述第一段面的厚度构成第一高度；所述第一段面的厚度大于等于第二段面的厚度。

15.根据权利要求11所述的型材，其特征在于：所述型材构件的底边长度＜型材本体的长度。

16.根据权利要求11所述的型材，其特征在于：所述型材底边的宽度≥型材本体的宽度。

17.根据权利要求11所述的型材，其特征在于：所述型材底边构成型材安装状态下与安装工位接触的接触面。

18.根据权利要求11所述的型材，其特征在于：所述型材本体具有承载部，所述型材构件具有与型材本体连接的第二连接部。

19.根据权利要求18所述的型材，其特征在于：型材本体具有第一连接部，所述第一连接部位于承载部下方，第一连接部与第二连接部连接。

20.根据权利要求19所述的型材，其特征在于：所述第一连接部与第二连接部相互嵌合。

21.根据权利要求19所述的型材，其特征在于：在所述第一连接部上形成型腔。

22.根据权利要求21所述的型材，其特征在于：所述第一连接部为型腔结构，所述第二连接部部分地嵌入所述型腔内。

23.根据权利要求22所述的型材，其特征在于：所述第二连接部在型腔的垂直方向上形成支撑。

24.根据权利要求23所述的型材，其特征在于：所述连接部在型腔内形成至少一条垂直支撑边，且其中至少一条垂直支撑边位于型腔宽度方向的中部。

25.根据权利要求21所述的型材，其特征在于：所述连接部在型腔的水平方向上形成支撑。

26.根据权利要求25所述的型材，其特征在于：所述连接部在型腔的水平方向上形成至少一条水平支撑边。

27.根据权利要求21所述的型材，其特征在于：所述第二连接部在横截面上呈类“工”字形，具有上水平边和下水平边，所述下水平边的外侧段向上延伸形成铆接边，下水平边与安装部的交接处，形成可容纳型腔内侧边的槽。

28.根据权利要求20所述的型材，其特征在于：所述第二连接部形成向上开口的安装槽，所述第一连接部容纳在该安装槽内。

29.根据权利要求22所述的型材，其特征在于：所述第二连接部向型腔外延伸形成至少一条水平边，该条水平边向型材的一侧或两侧延伸。

30.根据权利要求29所述的型材，其特征在于：所述水平边向型材的内侧延伸，形成安装边。

31.根据权利要求30所述的型材，其特征在于：所述安装边上设置有安装孔，所述安装孔为长孔。

32.根据权利要求11所述的型材，其特征在于：在所述型材构件与型材本体之间设置有弹性垫。

33.根据权利要求11所述的型材，其特征在于：所述型材构件通过铆接、焊接、紧固件连接或者粘合剂粘接的方式安装在所述型材本体上。

34.根据权利要求26所述的型材，其特征在于：所述型材构件通过垂直支撑边或水平支撑边与型材本体上型腔相应的壁铆接或粘贴。

35.根据权利要求11所述的型材，其特征在于：所述型材构件预先安装在所述型材本体上；或者，所述型材构件在最后应用的现场安装于所述型材本体上。

36.一种光伏组件边框，其特征在于：采用如权利要求11-35任一所述的型材形成光伏组件边框的至少一部分。

37.根据权利要求36所述的光伏组件边框，其特征在于：所述光伏组件边框呈矩形，具有四条边，所述四条边包括一对长边和一对短边，至少一条长边或短边采用如权利要求11-35任一所述的型材。

38.根据权利要求36所述的光伏组件边框，其特征在于：所述型材构件构成光伏组件边框安装状态下与光伏支架接触的接触面。

39.根据权利要求37所述的光伏组件边框，其特征在于：所述型材构件的长度小于所述型材本体的长度，所述型材构件的长度依据光伏组件尺寸大小及光伏组件在不同的安装场景下的载荷要求来进行调整。

40.根据权利要求39所述的光伏组件边框，其特征在于：所述型材构件的长度为30-1400mm。

41.根据权利要求39所述的光伏组件边框，其特征在于：所述型材构件的长度为150-400mm。

42.根据权利要求39所述的光伏组件边框，其特征在于：所述型材本体的高度为15-40mm，所述型材构件的高度为15-35mm，所述型材构件的底边的高度为2-5mm。

43.根据权利要求39所述的光伏组件边框，其特征在于：所述型材构件预先安装在所述型材本体上；或者，所述型材构件现场安装于所述型材本体上。

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