CN117324504A - 光伏组件边框制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光伏组件边框制作方法，包括制备折弯钢板的步骤、提供保准型钢的步骤和将折弯钢板与标准型钢组合的步骤。通过将折弯钢板形成容纳光伏层压件的安装槽，将折弯钢板与标准型钢铆接在一起，增强折弯钢板的强度。相比于现有的铝挤压制备光伏组件边框的方法而言，本发明的方法借由取材便利的标准型钢和钢板，降低了边框成本。

Description

光伏组件边框制作方法

本申请为分案申请，原申请的申请号为2023103032840，申请日为2023年3月24日，名称为“一种用于光伏组件的边框及光伏组件”。

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，具体涉及一种用于光伏组件的边框及光伏组件。

背景技术

随着全球传统石化能源的日益枯竭，太阳能由于其无污染、易采集和能力巨大等优点受到广泛的关注和研究。经过几十年的发展，太阳能相关构件陆续被开发和投入市场，给人们的工作和生活带来便利，同时也极大减少了石化能源的消耗。

光伏组件作为将太阳能转化为电能的主要构件之一，被大量应用于建筑行业中，不仅实现了建筑能耗大幅度的降低，而且取得了显著的节能环保效果。

光伏组件包括层压件及边框，边框用于对层压件的四周进行封装保护，边框固定在光伏电站的光伏支架上，形成完整的光伏发电系统。

目前，边框主要使用铝合金型材制成，但铝合金型材成本高，而且大尺寸的铝边框的机械载荷性能较差，难以满足保护层压件的要求。也有部分边框由钢材制成，但钢边框通过多道钣金折弯工艺和焊接等方式加工制造，导致其结构复杂，生产成本较高。

发明内容

为解决现有技术的至少一个技术问题，本发明的发明提供一种用于光伏组件的边框及光伏组件。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种用于光伏组件的边框，包括：标准型钢，包括第一壁和与所述第一壁相邻的第二壁；以及

折弯钢板，所述折弯钢板包括：支撑段、于所述支撑段的两边缘分别向所述支撑段异侧折弯的外侧段和内侧段、以及从所述外侧段的边缘向其一侧折弯并与所述支撑段相对的顶面段，其中，所述支撑段、外侧段及顶面段围设成具有开口的安装槽；

所述支撑段被所述第一壁支撑，所述内侧段贴附在所述第二壁表面并与所述第二壁铆接。

在某些实施方式中，所述标准型钢为标准型钢方管或C型钢。

在某些实施方式中，所述内侧段沿其长度延伸方向间隔分布有多个第一铆接孔，所述第二壁沿其长度延伸方形间隔分布有多个第二铆接孔，所述第二铆接孔与所述第一铆接孔同心且一一对应设置，所述内侧段与所述第二壁通过穿过所述第一铆接孔和所述第二铆接孔的抽芯铆钉连接。

在某些实施方式中，所述第二壁上沿所述标准型钢的长度方向间隔地排列着若干个插口，所述内侧段上沿所述折弯钢板长度方向间隔地排列着若干个与所述插口相对应并与所述内侧段连为一体且透过对应插口向所述标准型钢内折弯的插片。

在某些实施方式中，在所述内侧段上形成一边与所述内侧段相连而其他三边切断的区域，将所述区域以其相连边为中心向外侧折弯形成所述插片。

在某些实施方式中，所述插口设置在所述第二壁与所述第一壁相连的边缘，所述插口为沿所述第二壁长度方向延伸的长条形；所述插片与所述内侧段相连的那条边设置在所述内侧段与所述支撑段的相交处，并沿着所述内侧段的长度方向延伸。

在某些实施方式中，所述折弯钢板还包括从所述内侧段边缘向背离所述第二壁方向弯折的底面段，所述底面段的下表面与所述标准型钢的下表面平齐，所述底面段沿其长度延伸方向间隔分布有多个安装孔，通过压块或螺栓穿过所述安装孔将所述边框固定在固定物上。

在某些实施方式中，所述标准型钢的壁厚为0.5mm～2.5mm；所述折弯钢板的壁厚为0.5mm～2.5mm。

在某些实施方式中，所述边框在所述安装槽内形成有防止粘接胶溢出至层压件正面的防溢胶结构；所述防溢胶结构为形成于安装槽开口处的缩口，或至少形成于所述顶面段内壁凹陷的溢胶槽。

一种光伏组件包括由4根上述的边框通过角码首尾连接形成的矩形框和嵌设在所述矩形框内的层压件，所述层压件的边缘封装在所述边框的安装槽内。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

(1)本专利的边框由钢材制成，取材方便且材料成本低；

(2)本专利的边框由标准型钢和折弯钢板铆接而成，加工工艺简单，加工用时短，制造成本低；

(3)可根据不同的载荷及应用场景选用不同壁厚的标准型钢和钢板，从而使边框能适应不同的载荷要求和安装场景；

(4)边框支部通过角码连接，且角码与标准型钢之间压铆装配，连接牢固，稳定性高；

(5)标准型钢和折弯钢板通过抽芯铆钉连接，连接方式简单，工艺常规通行。

附图说明

图1显示了本发明一个实施例中边框的零部件爆炸图；

图2显示了本发明一个实施例中边框的侧视图；

图3显示了本发明另一个实施例中边框的零部件爆炸图；

图4显示了本发明一个实施例中边框的断面图；

图5显示了本发明另一个实施例中边框的断面图；

图6显示了本发明一个实施例中标准型钢与角码的连接示意图；

图7显示了本发明一个实施例中光伏组件的结构示意图；

图8显示了本发明一个实施例中光伏组件的断面图。

符号说明：

层压件A；

边框B；折弯钢板1；安装槽10；缩口100；溢胶槽101；顶面段11；第一弧形段110；外侧段12；支撑段13；第二弧形段130；内侧段14；插片140；第一铆接孔141；底面段15；标准型钢2；第一壁21；第二壁22；插口220；第二铆接孔221；压铆点222；抽芯铆钉3；角码4；限位台阶40。

具体实施方式

为了能够更加清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便与充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同与在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

参照图1和图2，提供一种用于光伏组件的边框B，包括标准型钢2以及与标准型钢2铆接的折弯钢板1，标准型钢2包括第一壁21和与第一壁21相邻的第二壁22；折弯钢板1包括支撑段13、于支撑段13的两边缘分别向支撑段13异侧折弯的外侧段12和内侧段14、以及从外侧段12的边缘向其一侧折弯并与支撑段13相对的顶面段11，其中，支撑段13、外侧段12及顶面段11围设成具有开口的安装槽10；支撑段13被第一壁21支撑，内侧段14贴附在第二壁22表面并与内侧段14铆接。

其中，折弯钢板1是由一块具有一定厚度的钢板通过折弯工艺加工而成，标准型钢2可选用标准型钢方管或C型钢，折弯钢板1和标准型钢2均取材方便且材料成本低。

边框B的成形过程大致如下：先取一块钢板通过折弯加工形成具有安装槽10的折弯钢板1，再取一根与折弯钢板1等长的标准型钢2，将标准型钢2的两端与折弯钢板1的两端对齐并将标准型钢2支撑在折弯钢板1的支撑段13下方，最后将标准型钢2的第二壁22与折弯钢板1的内侧段14通过铆接固定在一起，形成能够对层压件的一个边缘进行限位和支撑的边框B，将四个边框B通过角码4首尾连接可形成一个矩形框。

参照图3，在某些实施方式中，内侧段14沿其长度延伸方向间隔分布有多个第一铆接孔141，第二壁22沿其长度延伸方形间隔分布有多个第二铆接孔221，第二铆接孔221与第一铆接孔141同心且一一对应设置，内侧段14与第二壁22通过穿过第一铆接孔141和第二铆接孔221的抽芯铆钉3连接。为了便于抽芯铆钉3的安装，第一铆接孔141开设在内侧段14的中间部位，第二铆接孔221开设在第二壁22的中间部位。

参照图3和图4，在某些实施方式中，第二壁22上沿标准型钢2的长度方向间隔地排列着若干个插口220，内侧段14上沿折弯钢板1长度方向间隔地排列着若干个与插口220相对应并与内侧段14连为一体且透过对应插口220向标准型钢2内折弯的插片140。边框B组装时，在标准型钢2的两端与折弯钢板1的两端对齐后，将插片140对应插入插口220，然后将标准型钢2的第二壁22与折弯钢板1的内侧段14通过铆接固定在一起。因此，通过设置插口220和插片140可实现标准型钢2与折弯钢板1的初步连接与彼此限位，便于标准型钢2与折弯钢板1的铆接。

在某些实施方式中，在内侧段14上形成一边与内侧段14相连而其他三边切断的区域，将该区域以其相连边为中心向外侧折弯形成插片140。为了方便上述区域以其相连边为中心向外侧折弯形成插片140，该区域三条切断边与内侧段14与三条切断边相对的切断部位有一定的间隙。

在某些实施方式中，插口220设置在第二壁22与第一壁21相连的边缘，插口220为沿第二壁22长度方向延伸的长条形；插片140与内侧段14相连的那条边设置在内侧段14与支撑段13的相交处，并沿着内侧段14的长度方向延伸。

在某些实施方式中，插口220与第二铆接孔221错位设置，并交替分布在第二壁22上；插片140与第一铆接孔141错位设置，并交替分布在内侧段14上，如此设置即便于插口220、铆接孔(221，141)以及插片140的成型以及标准型钢2和折弯钢板1的铆接，又可降低因设置插口220、铆接孔(221，141)以及插片140对边框(B)强度和载荷性能影响。

在某些实施方式中，标准型钢2和折弯钢板1可更根据不同的载荷和安装场景选用不同的壁厚，其中，标准型钢2的壁厚为0.5mm～2.5mm，折弯钢板1的壁厚为0.5mm～2.5mm，均符合国际标准钢材的标准。

参照图2和图3，顶面段11可设置成部分遮挡住支撑段13，也可设置成完全遮挡住支撑段13或近乎完全遮挡住支撑段13。顶面段11和支撑段13可以使平面的，也可以不是平面的。

在某些实施方式中，边框B在安装槽10内形成有防止粘接胶溢出至层压件A正面的防溢胶结构，该防溢胶结构为形成于安装槽10开口处的缩口100或至少形成于顶面段11内壁凹陷的溢胶槽101。

参照图4，缩口100是由顶面段11部分向支撑段13方向弯曲形成。当然了，为了进一步增强缩口100的的防溢胶能力，安装槽10的开口被构造成缩口100形状。缩口100的宽度小于安装槽10内部的宽度。在光伏组件装框时，缩口100结构可以阻挡粘接胶从安装槽10中溢出。举例来说，至少在顶面段11的位于安装槽10的开口处的部分向着开口方向(或者说支撑段13)弯曲，使安装槽10的开口宽度小于安装槽10内部的厚度，以形成上述缩口100。此举至少可以抑制从光伏层压件的正面溢胶。优选地，顶面段11和支撑段13位于安装槽10开口处的部分向彼此弯曲以形成开口缩小的上述缩口100。此举减少光伏层压件正反两面的溢胶。

防溢胶结构还可以是溢胶槽101。在光伏层压件装框过程中，安装槽10内的胶水被挤压而部分向安装槽10的开口流动时，溢胶槽101容纳部分胶水，防止胶水进一步溢出到安装槽10外部。在一个实施例中，参照图5，溢胶槽101仅形成在顶面段11内壁并凹陷，此举可减轻正面的溢胶。在其他的实施例中，除了顶面段11具有溢胶槽101，还可以在支撑段13上形成凹陷的溢胶槽101。溢胶槽101为相对于基准呈凹陷的结构，其具体形状并不限于附图所示。

在某些实施方式中，折弯钢板1还包括从内侧段14边缘向背离第二壁22方向弯折的底面段15，底面段15的下表面与标准型钢2的下表面平齐，底面段15沿其长度延伸方向间隔分布有多个安装孔，通过压块或螺栓穿过所述安装孔将边框B固定在支架、屋面或墙面等固定物上。具体而言，形成矩形框的一组相对的长边框设置有底面段15，形成矩形框的另一组相对的短边框可设置底面段15，也可不设置底面段15，短边框是否设置底面段15壳根据不同的载荷及应用场景判断，当边框负载较大或需要牢固安装在固定物上时，短边框设置底面段15。

参照图6，在某些实施方式中，矩形框相邻的两个边框B由角码4连接，角码4可采用铝合金材质，也可采用钢材质。角码4角码4由两个垂直连接为一体的连接块组成，角码4的两个连接块分别通过压铆配置在相邻的两个标准型钢2的端部。

在某些实施方式中，标准型钢2在第二壁22的两端设有多个向装配在标准型钢2内的连接块方向凸起的压铆点222。优选的，第二壁22两端各设有四个压铆点222，四个压铆点222呈矩形排布在矩第二壁22上。

在某些实施方式中，连接块在朝向第二壁22的端面上设有多级限位台阶40，限位台阶40与压铆点222配合，通过限位台阶40与压铆点222的配合，可进一步加强角码4与标准型钢2连接的稳定性，使其连接地更为牢固。

参照图7和图8，根据本公开的另一个方面，提供一种光伏组件，包括四根边框B通过角码4首尾连接而成的矩形框和嵌设在矩形框内的层压件A，层压件A的边缘封装在边框B的安装槽10内，并通过硅胶或结构胶与折弯钢板1粘接。

层压件A用于接收太阳光，将太阳能转换成电能。层压件A可以是由晶硅电池片、玻璃、胶等层压而成的晶硅类发电板，也可以是将钙钛矿发电材料涂覆在玻璃基板上形成的钙钛矿类发电板。

本公开的边框与光伏组件具有以下优点：

(1)本专利的边框由钢材制成，取材方便且材料成本低；

(2)本专利的边框由标准型钢和折弯钢板铆接而成，加工工艺简单，加工用时短，制造成本低；

(3)可根据不同的载荷及应用场景选用不同壁厚的标准型钢和钢板，从而使边框能适应不同的载荷要求和安装场景；

(4)边框支部通过角码连接，且角码与标准型钢之间压铆装配，连接牢固，稳定性高；

(5)标准型钢和折弯钢板通过抽芯铆钉连接，连接方式简单，工艺常规通行。

在本申请的描述中，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”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，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。对与本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对上述实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制与本文所示的上述实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.光伏组件边框制作方法，其特征在于，包括：

制备折弯钢板的步骤，提供一钢板，该钢板包含支撑段，从所述支撑段的两边缘将所述钢板向所述支撑段的异侧折弯分别形成外侧段和内侧段，从所述外侧段边缘将所述钢板向所述外侧段的一侧折弯形成与所述支撑段相对的顶面段，在所述内侧段上形成一边与所述内侧段相连而其他三边切断的区域，将该区域以其相连边为中心向外侧折弯形成插片，在所述内侧段上形成沿其长度延伸方向间隔分布的多个第一铆接孔；

提供保准型钢的步骤，所述标准型钢包括第一壁和与第一壁相邻的第二壁，在所述第二壁上形成若干个插口和沿其长度延伸方向间隔分布的多个第二铆接孔；

将折弯钢板与标准型钢组合的步骤，将标准型钢支撑在所述支撑段下方，将所述插片插接到所述插口中，将标准型钢与所述内侧段通过铆接固定在一起。

2.根据权利要求1所述的光伏组件边框制作方法，其特征在于，所述方法采用的标准型钢为标准型钢方管或C型钢。

3.根据权利要求1所述的光伏组件边框制作方法，其特征在于，在铆接固定方法中，采用抽芯铆钉将所述标准型钢与所述内侧段铆接。