CN223379110U - 光伏组件支架及光伏系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种光伏组件支架及光伏系统，该光伏组件支架包括：多个支撑支架，多个支撑支架相互平行；至少一个支撑横梁，支撑横梁位于相邻两个支撑支架之间，且支撑横梁上用于设置光伏组件；其中，每一个支撑横梁均设置有缓冲结构，缓冲结构用于缓冲光伏组件受到的压力。本申请实施例的技术方案可以通过在相邻两个支撑支架之间设置支撑横梁，且支撑横梁上具有缓冲结构，缓冲结构可以用于缓冲光伏组件中玻璃受到的对等应力或米塞斯应力，从而减少玻璃形变的程度，进而在不影响光伏组件光吸收效率的前提下，提高玻璃的承压能力，有效的改善了玻璃爆板的问题。

Description

光伏组件支架及光伏系统

技术领域

本申请涉及光伏支架技术领域，尤其涉及一种光伏组件支架及光伏系统。

背景技术

光伏发电是一种利用太阳能转化为电能的技术，其核心组件是太阳能电池板，也称为光伏组件。光伏组件(也称为太阳能电池板)是光伏发电系统的重要组件。通常，光伏组件设置在光伏组件支架上，支撑有光伏组件的多个光伏组件支架排列成预定的阵列，并通过电连接而形成光伏发电系统。为了使整个光伏发电系统得到最大功率输出，结合建设地点的地理、气候及太阳能资源条件，将太阳能光伏组件以一定的朝向、倾角设置，来提高太阳光辐射利用率。

光伏组件的主要结构包括玻璃、EVA胶膜、电池片和背板，由于太阳能光伏组件以倾斜的状态设置，其中受风载、雪载等外部因素的影响，光伏组件会承受一定的压力，从而导致玻璃爆板，进而影响光伏组件的正常工作。

需要说明的是，上述内容并不必然是现有技术，也不用于限制本申请的专利保护范围。

实用新型内容

本申请实施例提供一种光伏组件支架及光伏系统，以解决或缓解上面提出的一项或更多项技术问题。

作为本申请实施例的第一方面，本申请实施例提供一种光伏组件支架，包括：

多个支撑支架，多个所述支撑支架相互平行；

至少一个支撑横梁，所述支撑横梁位于相邻两个所述支撑支架之间，且所述支撑横梁上用于设置光伏组件；

其中，每一个所述支撑横梁均设置有缓冲结构，所述缓冲结构用于缓冲光伏组件受到的压力。

可选地，所述缓冲结构包括至少一个拱形结构，所述拱形结构的顶部与所述光伏组件抵接。

可选地，当拱形结构的数量为一个时，相邻两个所述支撑支架处于同一水平面上，所述拱形结构的顶部距离所述水平面之间的距离为大于0mm且小于等于25mm。

可选地，相邻两个所述支撑支架之间形成让位区域；所述支撑横梁的一端与其中一个所述支撑支架连接，另一端横跨所述让位区域且与另一个所述支撑支架连接。

可选地，每一个所述支撑横梁分别且独立地与所述支撑支架相互垂直设置。

可选地，相邻两个所述支撑支架之间具有接线盒，所述支撑横梁不与所述接线盒接触。

可选地，相邻两个所述支撑横梁之间的距离为1300~1500mm。

可选地，所述缓冲结构的材料为弹性材料。

可选地，两个相互平行的支撑主梁；多个所述支撑支架间隔均匀设置于两个所述支撑主梁上；

矩形管，所述矩形管的一端与其中一个所述支撑主梁连接，另一端与另一个所述支撑主梁连接；

立柱，所述立柱的一端设置于水平面上，另一端与所述矩形管铰接设置；

其中，所述矩形管与两个所述支撑主梁相互垂直。

作为本申请实施例的第二方面，本申请实施例提供一种光伏系统，包括：

至少一个如前述的光伏组件支架。

本申请实施例采用上述技术方案可以包括如下优势：

通过在相邻两个支撑支架之间设置支撑横梁，且支撑横梁上具有缓冲结构，缓冲结构可以用于缓冲光伏组件中玻璃受到的对等应力或米塞斯应力，从而减少玻璃形变的程度，进而在不影响光伏组件光吸收效率的前提下，提高玻璃的承压能力，有效的改善了玻璃爆板的问题。

附图说明

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本申请范围的限制。

图1是本申请实施例提供的光伏组件支架的结构示意图。

图2是本申请实施例提供的光伏组件支架的局部结构示意图。

图3是本申请实施例提供的光伏组件支架的支撑横梁的结构示意图。

图4是本申请实施例提供的光伏组件支架中支撑支架为外延支架，拱形结构的顶部距离水平面之间的距离为0mm时的玻璃应力分布及总变形量示意图。

图5是本申请实施例提供的光伏组件支架中支撑支架为外延支架，拱形结构的顶部距离水平面之间的距离为25mm时的玻璃应力分布及总变形量示意图。

图6是本申请实施例提供的光伏组件支架中支撑支架为公共梁支架，拱形结构的顶部距离水平面之间的距离为0mm时的玻璃应力分布及总变形量示意图。

图7是本申请实施例提供的光伏组件支架中支撑支架为公共梁支架，拱形结构的顶部距离水平面之间的距离为25mm时的玻璃应力分布及总变形量示意图。

附图标记说明：

1、支撑支架；2、支撑横梁；21、拱形结构；22、让位区域；3、光伏组件。

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。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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

需说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施例。须知，这些示例性实施例可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。

如图1~7所示，第一方面，该光伏组件支架可以包括：

多个支撑支架1，多个支撑支架1相互平行；

至少一个支撑横梁2，支撑横梁2位于相邻两个支撑支架1之间，且支撑横梁2上用于设置光伏组件3；

其中，每一个支撑横梁2均设置有缓冲结构，缓冲结构用于缓冲光伏组件3受到的压力。

在本实施例中，通过在相邻两个支撑支架1之间设置支撑横梁2，且支撑横梁2上具有缓冲结构，缓冲结构可以用于缓冲光伏组件3中玻璃受到的对等应力或米塞斯应力，从而减少玻璃形变的程度，进而在不影响光伏组件3光吸收效率的前提下，提高玻璃的承压能力，有效的改善了玻璃爆板的问题；此外，本申请实施例的光伏组件支架在不增加光伏组件3制造成本的前提下，提高玻璃的承压能力。并且本申请实施例中的支撑横梁2不仅可用于常规光伏组件支架的外延支架中，还可以应用于公共梁支撑支架1中。

需要说明的是，在极端天气下，光伏组件3上的玻璃因风载、雪载的问题会给予玻璃对等应力或米塞斯应力，而光伏组件3因机械应力导致爆板和隐裂最主要的是受到对等应力或米塞斯应力的原因，正面压力与玻璃面的形变量成强相关，在玻璃受到正面压力时，玻璃的形变量对应力集中的影响非常大，玻璃的变形越大，超出玻璃的能够承受的变形量，会导致玻璃隐裂或者爆板。

在可选的实施例中，缓冲结构包括至少一个拱形结构21，拱形结构21的顶部与光伏组件3抵接。

在本实施例中，通过拱形结构21的顶部与光伏组件3抵接，当光伏组件3中的玻璃因风载和雪载而受到对等应力或米塞斯应力时，拱形结构21通过形变来缓冲光伏组件3受到的压力，从而降低玻璃因压力而产生爆裂的情况。

在可选的实施例中，当拱形结构21的数量为一个时，相邻两个支撑支架1处于同一水平面上，拱形结构21的顶部距离水平面之间的距离为大于0mm且小于等于25mm。

在本实施例中，如图4-5所示，当支撑支架1为外延支架，且拱形结构21的顶部距离水平面之间的距离为0mm时，即此时支撑横梁2为直线型横梁，此时光伏组件3的玻璃的对等应力或米塞斯应力为135.3Mpa，玻璃中间位置最大变形量为70.7mm；而当拱形结构21的顶部距离水平面之间的距离为25mm时，此时光伏组件3的玻璃的中间位置的对等应力或米塞斯应力为98Mpa，玻璃中间位置最大变形量为40mm；通过计算可知，当拱形结构21的顶部距离水平面之间的距离为25mm时，相比于直线型横梁，光伏组件3中玻璃的对等应力或米塞斯应力减少27%，且玻璃的形变量减少了40%，极大降低了玻璃爆裂的问题；

如图6-7所示，当支撑支架1为公共梁支架，且拱形结构21的顶部距离水平面之间的距离为0mm时，即此时支撑横梁2为直线型横梁，此时光伏组件3的玻璃的对等应力或米塞斯应力为407.11Mpa，玻璃中间位置最大变形量为177.69mm；而当拱形结构21的顶部距离水平面之间的距离为25mm时，此时光伏组件3的玻璃的中间位置的对等应力或米塞斯应力为325.47Mpa，玻璃中间位置最大变形量为40.733mm；通过计算可知，当拱形结构21的顶部距离水平面之间的距离为25mm时，相比于直线型横梁，光伏组件3中玻璃的对等应力或米塞斯应力减少20%，且玻璃的形变量减少了70%，极大降低了玻璃爆裂的问题；

因此，当拱形结构21的顶部距离水平面之间的距离为大于0mm且小于等于25mm时，使得光伏组件支架在影响光伏组件3光吸收效率的前提下，提高玻璃的承压能力，有效解决由于风载、雪载等极端天气条件引起的玻璃爆板问题等技术问题。

在可选的实施例中，相邻两个所述支撑支架1之间形成让位区域22；所述支撑横梁2的一端与其中一个所述支撑支架1连接，另一端横跨所述让位区域22且与另一个所述支撑支架1连接。

在本实施例中，支撑横梁2横跨让位区域22且与两个支撑支架1梁连接，使得支撑横梁2的缓冲结构在整个让位区域22对光伏组件3起到缓冲作用，从而提高了对光伏组件3中玻璃的整体缓冲力度，进而减少了玻璃因正面压力而破裂的情况。

在可选的实施例中，每一个支撑横梁2分别且独立地与支撑支架1相互垂直设置。

在本实施例中，光伏组件3在整个让位区域22没有缓冲支撑点，且光伏组件3设置于支撑横梁2上，由于支撑横梁2分别且独立地与支撑支架1相互垂直设置，使得光伏组件3安装稳定性较高的前提下，还提高了对光伏组件3中玻璃的缓冲强度，从而有效改善了玻璃爆板的问题。

在可选的实施例中，相邻两个支撑支架1之间具有接线盒，支撑横梁2不与接线盒接触。

在本实施例中，支撑横梁2不与接线盒接触，减少了支撑横梁2的设置对接线盒的影响。

在可选的实施例中，相邻两个支撑横梁2之间的距离为1300~1500mm，例如，1300mm、1400mm、1500mm。

在本实施例中，当两个支撑横梁2之间的距离大于1500mm时，对光伏组件3的支撑面积就会减少，导致光伏组件3的中间部分受力不均匀，容易受到对等应力或米塞斯应力而产生弯曲或下沉，从而增加玻璃破裂的风险，尤其是在受到外部载荷（如风压或积雪）的情况下；此外，光伏组件支架的整体刚性减弱，抗风能力降低，使光伏系统在强风条件下更容易发生结构变形或损坏；

当两个支撑横梁2之间的距离小于1300mm时，为了缓冲光伏组件3受到的对等应力或米塞斯应力，需要更多的支撑横梁2材料，会增加光伏系统的成本，尤其是在大规模安装的情况下，这种消耗尤为明显；并且支撑横梁2之间距离过小会导致组件的安装空间受到限制，增加安装过程的复杂性，从而增加人力成本和时间成本；

因此，当相邻两个支撑横梁2之间的距离为1300~1500mm时，保证了光伏系统的稳定性和效率的同时，还提高了光伏组件3的抗风载、抗雪载能力，减少了光伏组件3中玻璃因压力而产生爆裂的情况、

在可选的实施例中，缓冲结构的材料为弹性材料。

在本实施例中，弹性材料制备的缓冲结构可以通过产生形变来缓冲光伏组件3中玻璃受到的压力，从而有效降低了玻璃因压力而产生爆裂的风险。

在可选的实施例中，两个相互平行的支撑主梁；多个支撑支架1间隔均匀设置于两个支撑主梁上；

矩形管，矩形管的一端与其中一个支撑主梁连接，另一端与另一个支撑主梁连接；

立柱，立柱的一端设置于水平面上，另一端与矩形管铰接设置；

其中，矩形管与两个支撑主梁相互垂直。

本申请实施例可以提供一种光伏系统，包括至少一个如上任一项实施例的光伏组件支架。上述光伏组件支架所具备的优势，该光伏系统同样具备，在此不再赘述。上述光伏系统的应用领域广泛，不仅限于光伏电站，如地面电站、屋顶电站和水面电站，还包括各种利用太阳能发电的设备和装置，例如用户太阳能电源、太阳能路灯、太阳能汽车和太阳能建筑等。当然，可以理解的是，光伏系统的应用场景不限于此，也即是说，光伏系统可应用在需要采用太阳能进行发电的所有领域中。以光伏发电系统网为例，光伏系统可包括光伏阵列、汇流箱和逆变器，光伏阵列可为多个光伏组件3的阵列组合，例如，多个光伏组件3可组成多个光伏阵列，光伏阵列连接汇流箱，汇流箱可对光伏阵列所产生的电流进行汇流，汇流后的电流流经逆变器转换成市电电网要求的交流电之后接入市电网络以实现太阳能供电。

需说明的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了便于描述，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；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或两个元件的相互作用关系。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。

除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本申请的范围内。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

还需要说明的是，以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利保护范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种光伏组件支架，其特征在于，包括：

多个支撑支架(1)，多个所述支撑支架(1)相互平行；

至少一个支撑横梁(2)，所述支撑横梁(2)位于相邻两个所述支撑支架(1)上，且所述支撑横梁(2)上用于设置光伏组件(3)；

其中，每一个所述支撑横梁(2)均设置有缓冲结构，所述缓冲结构用于缓冲光伏组件(3)受到的压力；

相邻两个所述支撑支架(1)之间形成让位区域(22)；所述支撑横梁(2)的一端与其中一个所述支撑支架(1)连接，另一端横跨所述让位区域(22)且与另一个所述支撑支架(1)连接。

2.根据权利要求1所述的光伏组件支架，其特征在于，

所述缓冲结构包括至少一个拱形结构(21)，所述拱形结构(21)的顶部与所述光伏组件(3)抵接。

3.根据权利要求2所述的光伏组件支架，其特征在于，

当拱形结构(21)的数量为一个时，相邻两个所述支撑支架(1)处于同一水平面上，所述拱形结构(21)的顶部距离所述水平面之间的距离为大于0mm且小于等于25mm。

4.根据权利要求1所述的光伏组件支架，其特征在于，

每一个所述支撑横梁(2)分别且独立地与所述支撑支架(1)相互垂直设置。

5.根据权利要求1所述的光伏组件支架，其特征在于，

相邻两个所述支撑支架(1)之间具有接线盒，所述支撑横梁(2)不与所述接线盒接触。

6.根据权利要求1所述的光伏组件支架，其特征在于，

相邻两个所述支撑横梁(2)之间的距离为1300~1500mm。

7.根据权利要求1所述的光伏组件支架，其特征在于，

所述缓冲结构的材料为弹性材料。

8.根据权利要求1所述的光伏组件支架，其特征在于，还包括：

两个相互平行的支撑主梁；多个所述支撑支架(1)间隔均匀设置于两个所述支撑主梁上；

矩形管，所述矩形管的一端与其中一个所述支撑主梁连接，另一端与另一个所述支撑主梁连接；

立柱，所述立柱的一端设置于水平面上，另一端与所述矩形管铰接设置；

其中，所述矩形管与两个所述支撑主梁相互垂直。

9.一种光伏系统，其特征在于，包括：

至少一个如权利要求1至8任一项所述的光伏组件支架。