CN203038944U

CN203038944U - 一种太阳能电池固定装置及太阳能电池系统

Info

Publication number: CN203038944U
Application number: CN2013200513215U
Authority: CN
Inventors: 李灵强; 张国锋; 李坤鹏
Original assignee: Clenergy Xiamen Technology Co Ltd
Current assignee: Clenergy Xiamen Technology Co Ltd
Priority date: 2013-01-29
Filing date: 2013-01-29
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2023-01-29

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能电池固定装置，包括：上夹块；下夹块，与所述上夹块相嵌套，两者具有上下相对移动的自由度；所述上夹块和下夹块嵌套部位的一侧或两侧具有横向延伸且上下对应的上夹板和下夹板；橡胶上垫，设于所述上夹板的夹持面；橡胶下垫，设于所述下夹板的夹持面；连接件，上下连接固定所述上夹块与下夹块。该装置在考虑较强的风、雪荷载的情况下，可简单、快捷的保护和可靠地保持无框薄层太阳能模块，特别是正反面均为玻璃的双玻太阳能电池。本实用新型还公开了设有所述太阳能电池固定装置的太阳能电池系统。

Description

一种太阳能电池固定装置及太阳能电池系统

技术领域

本实用新型涉及光伏设备技术领域，特别是用于安装太阳能电池的固定装置。本实用新型还涉及设有所述太阳能电池的固定装置的太阳能电池系统。

背景技术

双玻太阳能电池有着美观、透光等优点，应用非常广泛，其一般由正反面两块玻璃中间复合太阳能电池片组成，电池片之间经导线串或并联可构成双玻太阳能组件。

现有技术中，双玻太阳能电池的安装主要采用以下几种方式：

第一种，采用带橡胶垫的单个压块与带橡胶垫的横梁压紧双玻太阳能电池，安装后，压块锁紧在横梁轨道上，双玻太阳能电池由上下橡胶垫保护。

这种安装方式存在以下不足：

1）工序繁琐，且无法控制夹紧程度，不能限位保护双玻太阳能电池，由于双玻太阳能电池一般没有边框，其双面玻璃会直接承受夹紧力，因此在安装过程中，若夹紧力不足，则不能可靠固定，会出现滑移现象，若夹紧力过大，又容易夹碎双玻太阳能电池。

2）横梁轨道顶部需设置一平面，用来承载双玻太阳能电池，对承载面的平整度和粗糙度要求较高，否则容易顶碎双玻太阳能电池，而且，由于横梁轨道的承载面积有限，正压时组件的受力面积不足，无法保证组件在较高的风、雪荷载正常工作。

3）需使用特定截面的横梁轨道与夹块、橡胶条相配套，这样的夹块无法通用到其他类型的轨道，且横梁轨道截面尺寸公差要求高，尺寸偏大或偏小都有可能影响橡胶条的正常安装。

4）在使用中，双玻太阳能电池被直接固定在横梁轨道上，因此会随着横梁轨道的扰度变形而发生变形，对组件非常不利。

5）橡胶垫使用量大。

第二种，预先在双玻太阳能电池上加工安装孔，安装时，采用螺栓穿过安装孔进行固定。

这种方式的预钻孔工艺十分繁琐，钻孔时容易损坏双玻太阳能电池，存在一定的废品率，成本相对较高，且同样无法解决可靠固定与夹碎之间的矛盾。

第三种，使用特种胶水，预先将夹块粘贴在双玻太阳能电池上，再整体卡扣到横梁轨道上。

这种方式主要依靠胶水进行固定，由于胶水的粘合力有限，且容易受温度、风化等因素影响而失效，因此可靠性相对较低。

因此，如何改进双玻太阳能电池的安装固定装置，以克服上述三种安装方式存在的不足，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的第一目的是提供一种太阳能电池固定装置。该装置可简单、快捷的安装固定双玻太阳能电池，有效避免夹碎等现有安装方式存在的不足，使安装后的太阳能电池更加可靠、稳定，能承受更大的风雪载荷。

本实用新型的第二目的是提供一种设有所述太阳能电池固定装置的太阳能电池系统。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种太阳能电池固定装置，包括：

上夹块；

下夹块，与所述上夹块相嵌套，两者能够上下相对移动；

所述上夹块和下夹块嵌套部位的一侧或两侧具有横向延伸且上下对应的上夹板和下夹板；

橡胶上垫，设于所述上夹板的夹持面；

橡胶下垫，设于所述下夹板的夹持面；

连接件，上下连接固定所述上夹块与下夹块。

优选地，包括：

滑轨，形成所述上夹块的嵌套部位；

滑槽，形成所述下夹块的嵌套部位；

所述滑轨与滑槽在纵向高度上限制所述上夹板与下夹板具有最小夹紧间隙。

优选地，包括：

第一卡边，位于所述滑轨的底部两侧，呈外翻状；

第二卡边，位于所述滑槽两边的肋板顶部，呈内收状。

优选地，所述滑槽的最小宽度尺寸为23mm。

优选地，进一步包括凹槽，位于所述滑轨顶部，其延伸方向与所述滑轨的长度方向相一致。

优选地，所述滑槽在横截面上呈“U”形。

优选地，所述滑轨在横截面上呈“H”形。

优选地，所述上夹板的夹持面宽度小于所述下夹板的夹持面宽度。

优选地，所述橡胶上垫和橡胶下垫的背面设有“T”形凸条，所述凸条嵌入所述上夹板和下夹板夹持面中部的“T”形安装槽。

优选地，所述上夹块与下夹块的嵌套部位之间设有弹性部件。

优选地，所述连接件为螺栓，所述上夹块和下夹块的嵌套部位设有相应的螺栓孔。

优选地，所述螺栓的下端设有轨道卡件。

优选地，所述上夹块和下夹块在夹紧方向上的投影呈矩形、正方形、圆形或椭圆形。

为实现上述第二目的，本实用新型提供一种太阳能电池系统，包括横梁轨道和太阳能电池，所述太阳能电池通过固定装置安装于所述横梁轨道，所述固定装置为上述任一项所述的太阳能电池固定装置。

优选地，所述横梁轨道的数量为一根、两根或多根，且彼此平行布置。

优选地，所述横梁轨道的数量为两根，左、右各两个所述太阳能电池固定装置对称安装于所述太阳能电池的外边缘上，同侧的所述太阳能电池固定装置间距为所述太阳能电池长边的57%至60%。

本实用新型所提供的太阳能电池固定装置，主要由能够上下相对移动的上夹块和下夹块构成，上夹块设有橡胶上垫的上夹板与下夹块设有橡胶下垫的下夹板之间形成容纳太阳能电池的间隙。当通过连接件连接固定上夹块和下夹块时，上夹板与下夹板之间的间隙会逐渐变小，从而由橡胶上垫和橡胶下垫夹紧太阳能电池，其使用较少的橡胶垫即可提供足够的摩擦力可靠固定太阳能电池，防止因表面光滑而发生滑移，且太阳能电池受力均匀，安装固定后能承受更大的荷重，具有安装装配简单、快捷、可靠等有益效果，可用于安装固定各种太阳能电池，特别是正反面均为玻璃的双玻太阳能电池。

在一种优选方案中，上夹块与下夹块通过滑轨和滑槽嵌套连接，滑轨与滑槽的配合结构，一方面在上夹块与下夹块相对移动时能够提供足够的活动空间并起到导向作用；另一方面，两者在纵向高度上相互限位，能够限制上夹板与下夹板之间具有最小夹紧间隙，使其不会无限夹紧，从而避免太阳能电池在安装固定时被过渡夹紧而破碎。

在另一种优选方案中，通过在上夹块与下夹块的嵌套部位之间设置弹性部件，可以在松开连接件后，使上夹块和下夹块自动弹开，从而方便现场安装操作。

附图说明

图1为本实用新型所提供太阳能电池固定装置的一种具体实施方式的轴测图；

图2为图1所示太阳能电池固定装置的俯视图；

图3为图1所示太阳能电池固定装置的端面示意图；

图4为图1所示太阳能电池固定装置的侧视图；

图5为图1所示太阳能电池固定装置的使用状态参考图；

图6为图5中A部位的局部放大图；

图7为本实用新型所提供太阳能电池固定装置的另一种具体实施方式的端面示意图。

图中：

1.上夹块 2.下夹块 3.橡胶上垫 4.橡胶下垫 5.螺栓 6.轨道卡件 7.上夹板 8.下夹板 9.安装槽 10.凸条 11.滑轨 11-1.第一卡边 12.滑槽 13.肋板 13-1.第二卡边 14.上凹槽 15.下凹槽 16.轨道卡件 17.横梁轨道 18.太阳能电池 19.弹簧垫圈

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1至图4，图1为本实用新型所提供太阳能电池固定装置的一种具体实施方式的轴测图；图2为图1所示太阳能电池固定装置的俯视图；图3为图1所示太阳能电池固定装置的端面示意图；图4为图1所示太阳能电池固定装置的侧视图。

在一种具体实施方式中，本实用新型提供的太阳能电池固定装置主要由上夹块1、下夹块2、橡胶上垫3、橡胶下垫4、螺栓5、轨道卡件6、弹簧（选配件，图中未示出）等部件组成，其中夹块和橡胶上垫为带材挤压件。

上夹块1和下夹块2为实心铝合金构件，两者相互嵌套，能够上下相对移动，其嵌套部位的两侧具有横向延伸的上夹板7和下夹板8，上夹板7和下夹板8的夹持面上下平行，形成夹紧太阳能电池的间隙。

下夹板8呈扁平状，其厚度小于上夹板7，在满足结构强度的前提下，这种薄板式结构能够使太阳能电池更加贴近安装轨道，从而获得更加稳定的安装效果。

上夹板7的夹持面宽度小于下夹板8的夹持面宽度，即下夹块2的受力面积明显比上夹块1的受力面积大，通过试验测试可确定上、下夹块的最佳安装尺寸，及最佳受力面积，让安装固定后的组件能承受更大的风雪荷重。

上夹板7的顶面和下夹板8的底面外侧均呈弧形，其厚度从中部开始向外逐渐变薄，即上、下夹块在短边方向上向两边逐渐缩细。

上夹板7和下夹板8的夹持面中部设有“T”形安装槽9，橡胶上垫3和橡胶下垫4的材料为三元乙丙橡胶（EPDM），背面具有空心的“T”形凸条10，凸条10嵌入相应的安装槽9，橡胶上垫3和橡胶下垫4的背面与上夹板7和下夹板8的夹持面相贴合，夹持面呈锯齿形。

上夹块1的嵌套部位为中部的滑轨11，其在横截面上从上夹板7的夹持平面向下凸起，下夹块2的嵌套部位为中部的滑槽12，其两边具有从下夹板8的夹持平面向上延伸的肋板13，肋板13的最小宽度尺寸为23mm。

滑槽12在横截面上呈“U”形，其底部稍低于下夹块1的夹持面，滑槽12的凹陷程度有限，主要由两边的肋板13决定其深度，橡胶下垫4呈“L”形，其侧面向上延伸的部分贴合在肋板13的外立面，橡胶上垫3和橡胶下垫4从三个方向为太阳能电池提供全方位保护。

滑轨11在横截面上呈“H”形，其顶部具有一道与长度方向相一致的上凹槽14，底部具有一道相应的下凹槽15。

通过合理设计滑轨11与滑槽12的尺寸，可在纵向高度上限制上夹板7与下夹板8的最小夹紧间隙，使其能限位夹紧，确保螺栓5锁紧到位后无法继续锁紧，防止螺栓5过紧夹碎太阳能电池，有效避免太阳能电池在安装固定时发生破碎。

滑轨11的底部两侧设有呈外翻状的第一卡边11-1，滑槽12两边的肋板顶部设有呈内收状的第二卡边13-1，第一卡边11-1与第二卡边13-1形成防脱出结构，可防止滑轨11与滑槽12脱离，组装时，将滑轨11与滑槽12从端部开始套装，然后沿长度方向滑移至两端对齐，拆卸时，反向操作即可。

螺栓5用于上下连接固定上夹块1和下夹块2，上夹块1和下夹块2的嵌套部位设相应的螺栓孔，螺栓孔恰好位于上夹块1的上凹槽14中。这样，螺栓头可沉入上凹槽14，避免螺栓5在阳光下的投影落在太阳能电池上。

螺栓5的头部与上凹槽14之间垫设有弹簧垫圈19，在弹簧垫圈19的作用下，既可以防止螺栓5松动，又可以在夹紧到位时，起到缓冲作用。

螺栓5的下端设有轨道卡件16，这里选用的是“Z”卡。当然，除了“Z”卡之外，还可以是“W”卡或菱形螺母等其他轨道卡件，可根据不同的轨道形式而变化，具有十分灵活的通用性。

轨道具有轨道卡件的卡槽，轨道卡件与横梁轨道互相配合固定，轨道的承载面被卡槽划分成两部分，具有轨道卡件的双玻夹块组件可以沿轨道卡槽方向自由滑动，采用螺栓5配合轨道卡件16，在收紧上夹块1和下夹块2的同时，可将其整体固定在轨道上，无需分两步进行安装，十分简便。

弹性部件（如弹簧或弹片等）设置在上夹块1与下夹块2的嵌套部位之间，具体位于下凹槽15中，松开螺栓后，在弹力作用下，上夹块1和下夹块2能自动弹开，从而方便现场安装操作。

请参考图5、图6，图5为图1所示太阳能电池固定装置的使用状态参考图；图6为图5中A部位的局部放大图。

其组装过程如下：

首先，将橡胶上垫3装入上夹块1，橡胶下垫4装入下夹块2，接着将上夹块1滑入下夹块2，再穿上螺栓5，螺栓5下部锁上轨道卡件16，组成双玻夹块组件，双玻夹块组件卡到对应的支架横梁轨道17上，横梁轨道17的顶部有一公共平面，以承载夹块，夹块被间隔开地设置在太阳能电池长边边缘，左右夹块之间的间距为一个组件宽度左右，每块太阳能电池18设置恰好四个双玻夹块组件，左、右各两个对称安装在太阳能电池18的外边缘上，然后将太阳能电池18铺到横梁轨道17上，双玻夹块组件的位置预定了支架安装时太阳能电池底下横梁轨道的间距位置，滑动双玻夹块组件使其夹持太阳能电池18，再使用工具锁紧螺栓5，即完成一整块组件的安装。

请参考图7，图7为本实用新型所提供太阳能电池固定装置的另一种具体实施方式的端面示意图。

上述太阳能电池固定装置可同时夹持固定两块相邻的太阳能电池，在另一种具体实施方式中，该太阳能电池固定装置用于单边固定太阳能电池，其嵌套部位仅一侧具有横向延伸且上下对应的上夹板7和下夹板8，适于布置在太阳能电池阵列的周边位置，其余结构与上述第一种实施方式基本相同，请参考上文的描述。

本实用新型使用较少的橡胶垫即可提供足够的摩擦力可靠固定太阳能电池，防止因表面光滑而发生滑移，且太阳能电池受力均匀，安装固定后能承受更大的荷重，具有安装装配简单、快捷、可靠等有益效果，可用于安装固定各种太阳能电池，特别是正反面均为玻璃的双玻太阳能电池。

当然，上述太阳能电池固定装置仅是几种优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如，将上夹块1与下夹块2的嵌套部位设计成其他形状，或者下夹块2套入上夹块1等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

请参考图5、图6，本实用新型还提供一种太阳能电池系统，包括横梁轨道17和太阳能电池18，太阳能电池18通过固定装置安装于横梁轨道17，固定装置为上文所述的太阳能电池固定装置。

横梁轨道17的数量为两根，左、右各两个太阳能电池固定装置对称安装于太阳能电池18的外边缘上，同侧的太阳能电池固定装置的间距为一特定间距，大约为太阳能电池长边的57%至60%，配合上、下夹块合理的承载面积和安装位置，可保证太阳能电池18在使用中经历最小的扰曲，使太阳能电池18能承受正向5400pa，反向2400pa的风雪荷载。

当然，根据太阳能电池尺寸的不同，横梁轨道的数量还可以减少为一根，或增加为多根，在此情况下，太阳能电池固定装置的数量也随之减少或增加。

以上对本实用新型所提供的太阳能电池固定装置及太阳能电池系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种太阳能电池固定装置，其特征在于，包括：

上夹块；

下夹块，与所述上夹块相嵌套，两者具有上下相对移动的自由度；

橡胶上垫，设于所述上夹板的夹持面；

橡胶下垫，设于所述下夹板的夹持面；

连接件，上下连接固定所述上夹块与下夹块。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池固定装置，其特征在于，包括：

滑轨，形成所述上夹块的嵌套部位；

滑槽，形成所述下夹块的嵌套部位；

3.根据权利要求2所述的太阳能电池固定装置，其特征在于，包括：

第一卡边，位于所述滑轨的底部两侧，呈外翻状；

第二卡边，位于所述滑槽两边的肋板顶部，呈内收状。

4.根据权利要求3所述的太阳能电池固定装置，其特征在于，所述滑槽的最小宽度尺寸为23mm。

5.根据权利要求4所述的太阳能电池固定装置，其特征在于，进一步包括凹槽，位于所述滑轨顶部，其延伸方向与所述滑轨的长度方向相一致。

6.根据权利要求2至5任一项所述的太阳能电池固定装置，其特征在于，所述滑槽在横截面上呈“U”形。

7.根据权利要求2至5任一项所述的太阳能电池固定装置，其特征在于，所述滑轨在横截面上呈“H”形。

8.根据权利要求1至5任一项所述的太阳能电池固定装置，其特征在于，所述上夹板的夹持面宽度小于所述下夹板的夹持面宽度。

9.根据权利要求1至5任一项所述的太阳能电池固定装置，其特征在于，所述橡胶上垫和橡胶下垫的背面设有“T”形凸条，所述凸条嵌入所述上夹板和下夹板夹持面中部的“T”形安装槽。

10.根据权利要求1至5任一项所述的太阳能电池固定装置，其特征在于，所述上夹块与下夹块的嵌套部位之间设有弹性部件。

11.根据权利要求1至5任一项所述的太阳能电池固定装置，其特征在于，所述连接件为螺栓，所述上夹块和下夹块的嵌套部位设有相应的螺栓孔。

12.根据权利要求11所述的太阳能电池固定装置，其特征在于，所述螺栓的下端设有轨道卡件。

13.根据权利要求1至5任一项所述的太阳能电池固定装置，其特征在于，所述上夹块和下夹块在夹紧方向上的投影呈矩形、正方形、圆形或椭圆形。

14.一种太阳能电池系统，包括横梁轨道和太阳能电池，所述太阳能电池通过固定装置安装于所述横梁轨道，其特征在于，所述固定装置为上述权利要求1至13任一项所述的太阳能电池固定装置。

15.根据权利要求14所述的太阳能电池系统，其特征在于，所述横梁轨道的数量为一根、两根或多根，且彼此平行布置。

16.根据权利要求15所述的太阳能电池系统，其特征在于，所述横梁轨道的数量为两根，左、右各两个所述太阳能电池固定装置对称安装于所述太阳能电池的外边缘上，同侧的所述太阳能电池固定装置间距为所述太阳能电池长边的57%至60%。