CN220190726U - 垫块与光伏构件 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种垫块与光伏构件，垫块包括：本体部，所述本体部的上方形成支撑空间，所述本体部设置成周向连续的封闭结构；限位部，所述限位部凸设于所述本体部的顶面，并且所述限位部位于所述支撑空间的边缘。本申请可以降低光伏组件与夹具的接触位置的应力集中，从而减小光伏组件产生隐裂等损坏的风险。

Description

垫块与光伏构件

技术领域

本申请涉及光伏构件技术领域，尤其涉及一种垫块与光伏构件。

背景技术

光伏构件作为屋顶电站的重要组成部分，用于将接收到的太阳能转换为电能，以满足日常的生产使用需求。光伏构件包括与屋顶连接的彩钢瓦、安装在彩钢瓦上的夹具以及被夹具夹持固定的光伏组件。沿光伏组件的长度方向和/或宽度方向，多个夹具间隔分布在光伏组件的边缘位置，相邻的夹具之间的光伏组件处于悬空状态而形成悬空边缘，当光伏组件受到沿厚度方向向下的作用力时，光伏组件与夹具的接触位置，容易产生较大的应力集中，导致光伏组件产生隐裂等损坏。

实用新型内容

本申请提供了一种垫块与光伏构件，以降低光伏组件与夹具的接触位置的应力集中，从而减小光伏组件产生隐裂等损坏的风险。

本申请第一方面提供了一种垫块，其包括：

本体部，所述本体部的上方形成支撑空间，所述本体部设置成周向连续的封闭结构；

限位部，所述限位部凸设于所述本体部的顶面，并且所述限位部位于所述支撑空间的边缘。

可选地，所述本体部设置有缓冲孔而形成中空结构。

可选地，所述缓冲孔的截面形状为圆形、三角形、矩形或五边形中的任意一种。

可选地，所述限位部远离所述本体部的一端设有夹持部，所述夹持部向所述支撑空间所在的一侧延伸。

可选地，沿着远离所述限位部的方向，所述夹持部向靠近所述本体部的方向倾斜。

可选地，所述夹持部与所述限位部之间的夹角大于等于45°且小于90°。

可选地，所述夹持部远离所述限位部的一端设置成圆弧形。

可选地，所述垫块的材质为硅胶、硅橡胶、氟硅橡胶或丁晴橡胶中的任意一种。

本申请第二方面提供了一种光伏构件，其包括彩钢瓦、光伏组件和本申请提供的任意一种垫块，所述垫块设置于所述光伏组件与所述彩钢瓦之间。

可选地，所述光伏组件的一部分位于所述支撑空间，并且所述本体部的顶面与所述光伏组件抵接。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请提供的垫块包括本体部和限位部，本体部的上方形成支撑空间，当光伏组件的一部分位于支撑空间时，本体部能够对光伏组件起到支撑作用，减小光伏组件的悬空边缘的变形程度，从而降低光伏组件与夹具的接触位置的应力集中，减小光伏组件产生隐裂等损坏的风险；本体部设置成周向连续的封闭结构，以使本体部能够提供稳定可靠的支撑作用；限位部凸设于本体部的顶面，并且限位部位于支撑空间的边缘，以限定垫块与光伏组件的相对位置，确保光伏组件的边缘不超出支撑空间以外。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请实施例提供的垫块的一种结构示意图；

图2为本申请实施例提供的垫块的另一种结构示意图；

图3为本申请实施例提供的光伏构件在一种具体实施例中的部分结构示意图；

图4为本申请实施例提供的光伏构件在另一种具体实施例中的部分结构示意图；

图5为本申请实施例提供的光伏构件在另一种具体实施例中的部分结构示意图；

图6为本申请实施例提供的光伏构件在另一种具体实施例中的部分结构示意图。

附图标记：

10-垫块；

20-光伏组件；

201-悬空边缘；

202-角部；

30-夹具；

301-中轴线；

40-第一间隙；

50-第二间隙；

X-第一方向；

Y-第二方向；

Z-第三方向；

1-本体部；

11-顶面；

12-缓冲孔；

13-支撑空间；

2-限位部；

3-夹持部；

31-圆弧形。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

如图1-图3所示，本申请实施例提供了一种垫块10，该垫块10应用于光伏构件中，对光伏组件20的悬空边缘201起到支撑作用，其包括本体部1和限位部2。本体部1的上方形成支撑空间13，当光伏组件20的一部分(悬空边缘201的一部分)位于支撑空间13时，本体部1能够对光伏组件20起到支撑作用，减小光伏组件20的悬空边缘201的变形程度，从而降低光伏组件20与夹具的接触位置的应力集中，减小光伏组件20产生隐裂等损坏的风险；本体部1设置成周向连续的封闭结构，以使本体部1能够提供稳定可靠的支撑作用；限位部2凸设于本体部1的顶面11，并且限位部2位于支撑空间13的边缘，以限定垫块10与光伏组件20的相对位置，确保光伏组件20的边缘不超出支撑空间13以外。

其中，垫块10的延伸方向与悬空边缘201的长度方向平行，垫块10与自身延伸方向垂直的平面为垫块10的横截面，本申请各实施例是在垫块10的横截面内对垫块10的截面形状进行描述，例如，本体部1设置成周向连续的封闭结构，是指本体部1在垫块10的横截面内设置成周向连续的封闭结构。

具体地，本体部1设置成周向连续的封闭结构，是指本体部1的周向外表面不存在凹陷区域或孔，围绕本体部1的周向轮廓，全部由平整的直线结构和外凸的曲线结构相互组合形成，从而防止本体部1在自身的边缘形成薄弱结构，导致本体部1向薄弱结构所在位置产生倾斜，影响支撑作用的可靠性；此外，薄弱结构所在位置的结构强度被削弱，导致长期使用过程中，薄弱结构所在位置产生断裂等不可恢复的损坏。

进一步地，限位部2与光伏组件20的边缘相互抵接，以充分利用支撑空间13，增加本体部1对光伏组件20的支撑面积，减小光伏组件20与垫块10接触位置的应力集中。可以理解地，限位部2与光伏组件20的边缘也可以设有间隙。

进一步地，本体部1设置有缓冲孔12而形成中空结构，以使本体部1能够产生局部变形，从而减小光伏组件20与垫块10之间的相互作用力，防止光伏组件20与垫块10之间产生较大的相互作用力，导致光伏组件20与垫块10的接触位置产生应力集中。

具体来说，缓冲孔12位于支撑空间13的下方，使缓冲孔12位于光伏组件20与垫块10的相互作用区域以内，从而减小光伏组件20与垫块10之间的相互作用力。沿垫块10的延伸方向，缓冲孔12可以贯穿本体部1的端部而形成开放端，缓冲孔12也可以不贯穿本体部1的端部而形成封闭端。

进一步地，缓冲孔12的截面形状为圆形、三角形、矩形或五边形中的任意一种。可以理解地，缓冲孔12的截面形状也可以选用六边形等任意多变形，还可以选用不规则形状等，只要能够使本体部1产生局部变形即可。其中，圆形的截面结构简单，且无应力集中点，能够对各个方向的作用力进行有效的调节；三角形的截面具有较高的稳定性，不容易产生压垮等难以恢复的变形；矩形的截面能够在较大的区域内形成均匀的变形；五边形等多边形的截面不易产生应力集中。

进一步地，限位部2远离本体部1的一端设有夹持部3，夹持部3向支撑空间13所在的一侧延伸，夹持部3至少有一部分与光伏组件20的顶面11相抵接，通过夹持部3在光伏组件20的上方形成限位，以增加光伏组件20与垫块10连接的可靠性，防止光伏组件20与垫块10沿竖直方向相对运动，导致光伏组件20与垫块10之间产生反复的碰撞和脱开，进而导致光伏组件20产生隐裂等损坏。

具体地，本体部1和夹持部3沿竖直方向间隔设置，限位部2连接本体部1和夹持部3，从而形成一侧具有开口的夹持空间，光伏组件20的悬空边缘201位于该夹持空间内，从而增加使垫块10对悬空边缘201形成包围，增加连接的可靠性。夹持部3与限位部2之间采用圆滑的方式进行连接，以避免夹持部3与限位部2之间产生断裂等损坏。

进一步地，沿着远离限位部2的方向，夹持部3向靠近本体部1的方向倾斜，也就是说，沿着远离限位部2的方向，夹持空间的高度逐渐减小，以避免光伏组件20受力变形时，光伏组件20与围绕夹持空间的壁面产生接触应力，增加光伏组件20损坏的风险。具体来说，当光伏组件20受到向下的作用力时，光伏组件20的中部向下弯曲，光伏组件20的边缘会向上翘曲，并且越靠近光伏组件20的边缘翘曲变形的程度越大，本实施例的夹持部3采用倾斜设计，使夹持部3与光伏组件20的翘曲变形趋势相适应，从而减小或避免光伏组件20与夹持部3之间的接触应力。

进一步地，夹持部3与限位部2之间的夹角大于等于45°且小于90°，例如，夹持部3与限位部2之间的夹角可以为45°、50°、55°、60°、65°、70°、75°、80°、85°或89°等，既能够有效适应翘曲变形，又能够形成可靠的夹持固定。当夹持部3与限位部2之间的夹角等于90°时，夹持部3的与光伏组件20相互贴紧，光伏组件20的边缘向上翘曲时，光伏组件20的边缘与夹持部3之间仍然会产生较大的接触应力；当夹持部3与限位部2之间的夹角小于45°时，夹持部3向支撑空间13所在一侧延伸的有效长度变小，夹持部3对光伏组件20的作用点过于靠近光伏组件20的边缘，影响垫块10与光伏组件20之间连接的可靠性。

进一步地，夹持部3远离限位部2的一端设置成圆弧形31，也就是说，夹持部3与光伏组件20之间形成弧形接触，从而对接触应力进行分散，避免在光伏组件20的表面产生划伤或磨损。

进一步地，垫块10的材质为硅胶、硅橡胶、氟硅橡胶或丁晴橡胶中的任意一种，也就是说，垫块10采用具有弹性且抗老化的材料制成，以使垫块10自身具有弹性变形能力，从而使垫块10对光伏组件20形成柔性支撑，避免刚性接触导致的应力损坏，并且使垫块10在阳光照射下具有较长的使用寿命。

进一步地，本体部1的顶面11可以设有第一胶层(图中未示出)，第一胶层用于粘接固定光伏组件20，也就是说，通过第一胶层将光伏组件20粘接固定在支撑空间13内，从而增加光伏组件20与垫块10连接的可靠性。本体部1的底面可以设置第二胶层(图中未示出)，第二胶层用于粘接固定彩钢瓦，也就是说，通过第二胶层将垫块10粘接固定在彩钢瓦上，防止垫块10与彩钢瓦之间产生相对运动或碰撞。

如图3-图6所示，本申请实施例还提供了一种光伏构件，其包括彩钢瓦、多个夹具30、光伏组件20和本申请实施例提供的任意一种垫块10。多个夹具30与彩钢瓦连接，光伏组件20通过多个夹具30夹持固定在彩钢瓦上，垫块10设置于光伏组件20与彩钢瓦之间，通过垫块10在光伏组件20下方进行支撑和限位，从而减小光伏组件20的边缘的变形程度。

具体地，垫块10的本体部1至少有一部分夹设于光伏组件20与彩钢瓦之间，垫块10的限位部2位于光伏组件20的边缘以外，并且位于相邻两个光伏组件20之间的间隙。

进一步地，光伏组件20的一部分位于支撑空间13，并且本体部1的顶面11与光伏组件20抵接，从而避免光伏组件20受力向下变形时，光伏组件20与本体部1产生碰撞，进而增加光伏组件20产生损坏的风险。

其中，多个夹具30可以沿第一方向X和/或第二方向Y均匀分布，本申请实施例中均以多个夹具30沿第二方向Y均匀分布为例进行说明。但应当理解的是，夹具30的分布方向具体可根据光伏组件20的大小、形状和摆放位置进行设置，本申请并不对夹具30的摆放进行具体限定。

在一种具体实施例中，如图3-图6所示，沿光伏组件20的边缘，光伏组件20包括夹持边缘和悬空边缘201，夹持边缘与夹具30连接，垫块10设置在彩钢瓦与悬空边缘201之间。

当夹具30与光伏组件20的夹持边缘夹持固定后，夹持边缘会受到沿第三方向Z向下的压力，两个夹持边缘之间的悬空边缘201会产生弯曲形变，从而使悬空边缘201与夹持边缘临界的位置易产生应力集中，导致光伏组件20产生隐裂或破碎的风险。

本实施例中，如图3所示，在悬空边缘201与彩钢瓦之间设置了垫块10，能够为悬空边缘201提供足够的支撑力，从而降低夹具30与光伏组件20的夹持边缘夹持固定后悬空边缘201的弯曲形变程度，从而降低悬空边缘201与夹持边缘临界的位置的应力，从而降低了光伏组件20由于该处应力过于集中而产生隐裂或破碎的风险，提高了光伏构件的使用寿命及工作稳定性。且能够减少垫块10在彩钢瓦和/或光伏组件20上的布置数量和占用空间，从而提高彩钢瓦上的安装空间的合理利用率，节约成本。

在一种具体实施例中，如图3和图4所示，沿夹具30的分布方向，垫块10至少设置在夹具30的一侧。

本实施例中，如图3和图4所示，垫块10至少设置在夹具30的一侧，可以保证夹具30与光伏组件20的夹持边缘夹持固定后，垫块10可以支撑于光伏组件20的悬空边缘201的至少部分，从而减少悬空边缘201的弯曲形变程度。

具体地，沿夹具30的分布方向，例如图3和图4中所示的第二方向Y，垫块10如图2所示的具体实施例中所示的仅设置在夹具30的左侧，也可以仅设置在夹具30的右侧，即相邻两个夹具30之间仅设置有一个垫块10。

当然，也可以如图4中的具体实施例所示，使垫块10分别设置在夹具30的两侧，即相邻两个夹具30之间设置有两个垫块10，以进一步提高对悬空边缘201的支撑面积，防止其产生弯曲形变。且相对于仅使用一个体积较大的垫块10，采用两个垫块10分别支撑在悬空边缘201靠近夹具30的两端，可以降低垫块10的体积和占用空间，从而进一步降低成本。

其中，沿第二方向Y，垫块10的长度尺寸可以为大于0、小于或等于相邻两个夹具30之间的距离，具体可根据光伏构件的具体结构进行设计，在此不做限制。

优选地，垫块10的长度尺寸可以为20mm，以保证能够对光伏组件20的悬空边缘201提供足够支撑面积的同时，可以使垫块10的体积适中，节单个垫块10的安装空间，以便于多个垫块10的布置和安装，同时也能够节约制造成本。

在另一种具体实施例中，如图4所示，沿夹具30的分布方向，垫块10可以对称设置于夹具30的两侧。

本实施例中，如图4所示，垫块10对称设置于夹具30的两侧，可以使光伏组件20位于两个夹具30之间的悬空边缘201靠近两侧夹具30的两端都能够得到支撑，且使悬空边缘201的受力更加均匀，进一步提高了垫块10对悬空边缘201的支撑强度，且能够在悬空边缘201的尺寸大小固定时，实现更小体积的垫块10的支撑设计，进一步降低了制造成本。

在另一种具体实施例中，如图5所示，沿夹具30的分布方向，相邻两个夹具30之间设置有至少三个垫块10。

本实施例中，如图5所示，该结构中，相邻两个夹具30之间的悬空边缘201通过至少三个垫块10的多点支撑，从而可以实现垫块10更小体积化设计。且多点支撑设计更加灵活，可以根据悬空边缘201的长度对垫块10的具体安装位置进行相应的调节，从而能够提高垫块10的适用范围，使垫块10能够适用于多种型号尺寸的光伏构件中，节约制造成本。

在一种具体实施例中，如图6所示，光伏组件20还包括角部202，角部202与彩钢瓦支架支撑设置有垫块10。

本实施例中，如图6所示，垫块10支撑于光伏组件20的角部，可以进一步提高光伏组件20的平整度，防止其在长时间的使用过程中角部202产生弯曲或形变，保证了光伏组件20的功能可靠，提升了光伏组件20的使用寿命和工作稳定性。

在一种具体实施例中，如图3-图6所示，垫块10与夹具30之间设置有第一间隙40，第一间隙40为垫块10与夹具30之间的最小间隙。

本实施例中，如图3-图6所示，垫块10与夹具30之间设置有第一间隙40，便于实现垫块10安装，提高光伏构件的装配效率，另外，第一间隙40的设置可以在操作夹具30的过程中避免夹具30与垫块10产生干涉，从而保证夹具30的夹持功能的可靠性，还能够避免垫块10由于夹具30的干涉产生松动脱落，提高了光伏构件的结构稳定性。

在一种具体实施例中，如图3-图6所示，第一间隙40的距离为L1，0≤L1≤316.75mm。例如，L1可以为5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、50mm、75mm、100mm、200mm、300mm等，当然可以为其他尺寸，L1的具体尺寸可根据光伏构件的具体结构进行设计，在此不做限制。

沿第二方向Y，若第一间隙40的距离L1过大，即L1＞316.75mm，则相邻两个夹具30之间的距离需设置的更大，悬空边缘201的长度也过大，从而使悬空边缘201在自身重力的作用下更易产生沿第三方向Z的弯曲形变，且垫块10与夹具30之间的第一间隙40距离L1过大，对悬空边缘201与夹具30相邻位置处的支撑不可靠，易使位于第一间隙40上方的悬空边缘201产生沿第三方向Z的弯曲形变，无法降低悬空边缘201与夹具30相邻位置处的应力，使光伏组件20容易产生隐裂和破损的风险。

本实施例中，如图3-图6所示，第一间隙40的距离L1满足0≤L1≤316.75mm，垫块10与夹具30之间的第一间隙40距离L1适中，对悬空边缘201与夹具30相邻位置处的支撑更加可靠，使位于第一间隙40上方的悬空边缘201不易产生沿第三方向Z的弯曲形变，从而能够起到降低悬空边缘201与夹具30相邻位置处的应力的作用，降低光伏组件20产生隐裂和破损的风险，提高光伏构件的使用寿命及工作稳定性。

优选地，第一间隙40的距离L1为0≤L1≤20mm，以进一步保证使位于第一间隙40上方的悬空边缘201能够得到足够支撑，防止该处的悬空边缘201产生沿第三方向Z的弯曲形变，避免光伏组件20应该处悬空边缘201的应力过于集中而产生隐裂、破损风险。

在一种具体实施例中，如图4-图6所示，相邻两个垫块10之间具有第二间隙50。

本实施例中，如图4-图6所示，第二间隙50的设置可以避免相邻两个垫块10产生干涉，从而便于垫块10的安装，且能够避免在安装过程中已安装的垫块10由于正在安装的垫块10的干涉产生松动脱落，提高光伏构件的装配效率。另外，第二间隙50的设置还可以减少垫块10的使用数量，在保证能够为悬空边缘201提供均匀且足够的支撑面积，以保证其支撑强度的可靠的同时，降低垫块10的安装空间，提高光伏构件的空间利用率，进一步节约成本。

在一种具体实施例中，如图4-图6所示，第二间隙50的距离为L2，0≤L2≤613.5mm。例如，L2可以为5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、50mm、75mm、100mm、200mm、300mm、400mm、500mm、600mm等，当然可以为其他尺寸，L2的具体尺寸可根据光伏构件的具体结构进行设计，在此不做限制。

沿第二方向Y，若第二间隙50的距离L2过大，即L2＞613.5mm，则相邻两个夹具30之间的距离需设置的更大，悬空边缘201的长度也过大，从而使悬空边缘201在自身重力的作用下更易产生沿第三方向Z的弯曲形变，且相邻两个垫块10之间的第二间隙50距离L2过大，从而使相邻两个垫块10之间的悬空边缘201缺乏支撑，易使相邻两个垫块10之间的悬空边缘201，即位于第二间隙50上方的悬空边缘201易在自身重力的作用下产生沿第三方向Z的弯曲形变，降低光伏组件20的使用寿命和工作稳定性。

本实施例中，如图4-图6所示，第二间隙50的距离L2满足0≤L2≤613.5mm，相邻两个垫块10之间的第二间隙50的距离适中，从而使相邻两个垫块10之间的悬空边缘201能够得到充足的支撑，从而使位于第二间隙50上方的悬空边缘201不易产生沿第三方向Z的弯曲形变，保证了光伏组件20的整体平整度，提高了光伏组件20的使用寿命和工作稳定性。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种垫块，其特征在于，包括：

本体部，所述本体部的上方形成支撑空间，所述本体部设置成周向连续的封闭结构；

限位部，所述限位部凸设于所述本体部的顶面，并且所述限位部位于所述支撑空间的边缘。

2.根据权利要求1所述的垫块，其特征在于，所述本体部设置有缓冲孔而形成中空结构。

3.根据权利要求2所述的垫块，其特征在于，所述缓冲孔的截面形状为圆形、三角形、矩形或五边形中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的垫块，其特征在于，所述限位部远离所述本体部的一端设有夹持部，所述夹持部向所述支撑空间所在的一侧延伸。

5.根据权利要求4所述的垫块，其特征在于，沿着远离所述限位部的方向，所述夹持部向靠近所述本体部的方向倾斜。

6.根据权利要求5所述的垫块，其特征在于，所述夹持部与所述限位部之间的夹角大于等于45°且小于90°。

7.根据权利要求5所述的垫块，其特征在于，所述夹持部远离所述限位部的一端设置成圆弧形。

8.根据权利要求1-7任一项所述的垫块，其特征在于，所述垫块的材质为硅胶、硅橡胶、氟硅橡胶或丁晴橡胶中的任意一种。

9.一种光伏构件，其特征在于，包括彩钢瓦、光伏组件和权利要求1-8任一项所述的垫块，所述垫块设置于所述光伏组件与所述彩钢瓦之间。

10.根据权利要求9所述的光伏构件，其特征在于，所述光伏组件的一部分位于所述支撑空间，并且所述本体部的顶面与所述光伏组件抵接。