TW202147768A - 太陽能模組支架系統 - Google Patents

Abstract

一種太陽能模組支架系統包含橫桿，該等橫桿具有以介入間隙間隔開之複數個狹長太陽能模組。該等太陽能模組可使用諸如一鍵結構之一接合部固定至該等橫桿。該等太陽能模組之框架橫向於橫桿方向而為支架總成提供實體支撐。使該支架系統中之該等狹長太陽能模組以介入間隙間隔開總體上增加了支架表面積。此引起抵抗風力及其他力固定架所必需的每表面積之力的一伴隨縮減。支架系統實施例可特別適於在向上傾斜屋頂組態中可用的大區域上部署太陽電池板，該等向上傾斜屋頂組態展現縮減的承載能力，該等大區域可存在於商業建築中。

Description

太陽能模組支架系統

相關申請案之交叉參考

本案非臨時專利申請案主張2020年3月2日申請且出於所有目的而以引用之方式併入本文中的美國臨時專利申請案第62/984,137號之優先權。

隨著人們認識到全球變暖的有害影響，太陽能產生的可用功率愈來愈受到人們的認可。商業建築（例如倉庫，工廠）可用的大屋頂區域為太陽電池板定位提供了一個有吸引力的位置。

然而，此類商業屋頂可被設計成主要用於將建築內部與外部環境（例如雨水）封閉起來，而非提供結構支撐。此屬性可縮減此類商業屋頂能夠支撐的負載，包括任何太陽能設備的重量。

一種太陽能模組支架系統包含橫桿，該等橫桿具有以介入間隙間隔開之複數個狹長太陽能模組。該等太陽能模組可使用諸如一鍵結構之一接合部固定至該等橫桿。該等太陽能模組之框架橫向於橫桿方向而為支架總成提供實體支撐。使該支架系統中之該等狹長太陽能模組以介入間隙間隔開總體上增加了支架表面積。此引起抵抗風力及其他力固定架所必需的每表面積之力的一伴隨縮減。支架系統實施例可特別適於在向上傾斜屋頂組態中可用的大區域上部署太陽電池板，該等向上傾斜屋頂組態展現縮減的承載能力，該等大區域可存在於商業建築中。

圖1為繪示根據一實施例之太陽能模組支架組態的簡化透視圖。詳言之，太陽能模組架實施例100包含一對橫桿102。

此等橫桿係勁性的且在Z方向上缺乏可撓性。因此，橫桿被組態成沿著彼軸線傳輸力120。該力被解析為橫桿中之彎力。可傳輸之彎矩之實例介於400至4000 ft-lbs之範圍內。

此處，橫桿平行於彼此定向。然而，在所有實施例中並非嚴格地要求如此，且在一些實施例中，橫桿可並不平行。

太陽能模組104經由介入接合部106實體地連接至橫桿102。下文稍後描述關於接合部之各種可能實施例的細節。然而，在最低限度下，接合部被設計成將處於適當位置（在所有方向上）之太陽電池板保持至橫桿，且在Y方向上自鄰近的太陽電池板傳輸彎力。

太陽能模組之特徵為長度尺寸L（沿著Y軸）及寬度尺寸W（沿著X軸）。取決於特定支架系統實施例，L:W縱橫比可不同，例如寬度可為自約6''至36''且L可為自約12''至96''。

該模組可包括框架108。彼框架可被設計成展現在W及L尺寸上之不同強度。具體言之，該框架可展現在L尺寸上（沿著Y軸，垂直於橫桿）之較大強度。

以此方式，該支架系統可被設計成（部分地）依賴於模組自身（亦即模組框架）之結構強度，以便提供足夠的剛性以抵抗外部力（例如風力），且傳輸力122（例如沿著Y軸）。在下文稍後至少結合圖9A至圖9G來提供關於各種模組框架實施例之細節。

沿著橫桿，接合部可將太陽能模組彼此間隔開間隙。如圖1之特定實施例中所展示，間隙未必具有相同尺寸。

然而，在一些實施例中，間隙之尺寸可重複，且間隙規則地間隔開。在特定實施例中，間隙尺寸可對應於太陽能模組之尺寸，藉此產生均勻的間距。在下文所論述之圖1A及圖1B中將支架系統之此實施例展示為150。

如下文所論述，在引入間隙時要特別注意其尺寸。該等間隙用以增加支架系統之總面積，從而降低（或甚至完全去除）對提供單獨的壓載重量以抵抗力（諸如風力）且維持支架系統與屋頂接觸之需求。

相較於模組面積，根據實施例之支架系統之特徵可為間隙所佔據之面積。此屬性（例如孔隙度）可在約5%至約75%之間變化。

圖1A為將一實施例與習知的太陽能模組支架方法進行對比的簡化視圖。詳言之，圖1A之比較展示支架系統之實施例150藉由在大面積上以其自身的重量被自我壓載而將其自身壓在屋頂上。

支架系統實施例之較大總連接面積允許單獨的壓載係輕的或甚至不存在。有意地整合在太陽電池板之間的間隙准許維持結構連續性，而支架系統實施例較輕且仍可經受相同風力速度。

如上文所描述，支架系統實施例150在兩個平面維度（例如圖1中之X及Y）中起作用。此係運用橫桿、模組框架及接合部之強度來達成。

即使在圖1A中比較之兩種方法提供相同量的太陽能面積（將捕獲風力的相同淨橫截面積），但實施例150展現較低的峰值總風壓，此係因為其正在包括有意引入的間隙的較大總面積上捕獲風力。

圖1B為將各種支架方法之一對不同實施例150及180進行對比的簡化視圖。詳言之，應注意，由於被支撐之太陽電池板的高深寬比，實施例150可比實施例180展現較大結構效率。

詳言之，由於較小零件提供較佳封裝密度，因此實施例150之較小模組提供此間隙方案之更高效佈局。另外，使用較小且較頻繁的模組及間隙會引起由風浮力所引起的力的較平滑且較均勻分佈。

應注意，部署較小模組通常提供每模組之較低總力，即使具有較高連接數量。因此，可在沒有工具之情況下更容易地安裝此類附接件。

應注意，間隙中之較長的無支撐結構區段將具有較高力矩。因為彎曲取決於長度2，所以較均勻負載之結構係較佳的。

基於此類考量，間隙寬度之實例之範圍可介於約零至約3x模組寬度之間（例如約39''）。沿著L方向，可不存在間隙，或間隙可為約6''或更小。

特定實施例可以自約2''至約39''之距離為特徵。或者，依據模組寬度（W）表達，間隙可在約W/6至3xW之間。

應注意，間隙的存在可為包括整合式人行道提供位置。通常，消防規則要求可經由步道近接天窗及其他屋頂特徵。此可對太陽能電池陣列之佈置施加限制。

然而，由於由實施例提供之自然間距，可在模組之間的間隙中添加鋼鐵格柵（或其他類型之步道）。圖14A至圖14B分別展示以位於間隙中之步道為特徵之一實施例的透視圖及放大視圖。

圖2為根據一實施例之方法200的簡化流程圖。詳言之，在202處，將第一橫桿安置成在表面上在第一方向上延伸。

在204處，運用第一接合部將第一太陽能模組固定至橫桿。第一太陽能模組具有在第一方向上之寬度尺寸及在第二方向上之長度尺寸，該長度尺寸大於該寬度尺寸。

在206處，運用第二接合部將第二太陽能模組固定至橫桿。第二太陽能模組與第一太陽能模組被分離一間隙。

相交於習知的方法，根據實施例之太陽能模組支架系統可提供一個或多個益處。舉例而言，實施例可在佈局選項中提供較大靈活性。

具體言之，各種建築提供不同的屋頂容量，以及風、雪及地震要求之不同組合。使用習知的無間隙方法，習知的太陽能模組支架系統可能被過度設計，從而為特定建築項目規範及/或未必存在於設計空間之邊緣處的風區提供了過多裕量（金錢）。

傳統支架方法可藉由利用板下方之過量壓載而顯現此類過度設計。然而，屋頂可支撐的最大壓載存在限制。對於向上傾斜屋頂設計尤其如此，該等向上傾斜屋頂設計對於處於雪/冰累積並非問題（亦即降水係呈會排出且不累積之液態雨之形式，從而避免需要藉由屋頂之強度來支撐）的溫和氣候中的商業建築的大屋頂係普遍的。

相比之下，實施例提供改變間隙間距以適應不同風區之靈活性。因此，對於低風區，可縮減間隙間距以將模組較緊密地封裝在一起，且引起每屋頂表面積之功率密度較高。替代地，對於大風區，支架實施例可將模組進一步間隔開，從而產生較低功率密度且亦展現每單位表面積之較低風負載。

可在不引入新部分的情況下完成適應不同預期的風負載之此調整。實情為，例如按照以下之特定實例來鑽孔而沿著橫桿以不同間距定位接合部，此為低成本的修改。

實施例

圖3展示繪示根據一個實施例之太陽能模組支架方案300的簡化透視圖。如在先前實施例150中，此特定實施例以支撐兩列太陽能模組304的三個一組的平行橫桿302為特徵，且在橫桿之間有意地引入間隙305。

圖3A展示圖3之模組支架實施例的簡化放大透視圖。圖3A展示存在於橫桿與模組之間的接合部306。

在根據此實例之實施例中，模組寬度為習知的模組寬度的約1/3（亦即在較短方向上）。因此，若習知的太陽能模組具有沿著短側的約3 ft之寬度，則太陽能模組之本發明之實施例具有約1 ft之寬度。

此模組實施例可提供習知的模組的功率之1/3，此將藉由連續地擱置二十四個習知的6''太陽能電池來部署。下文稍後提供關於各種可能的模組設計之其他細節。

應注意，根據實施例之支架系統可與具有幾乎任何縱橫比之模組一起有效地操作。然而，較小的W:L比率可更合乎需要。可基於抗風性考慮來為間距定製模組縱橫比。

此特定實例在垂直於橫桿之方向上具有較強框架308。每瓦特之較多材料可用於在結構上連接系統以允許縮減的（或甚至零）壓載。較輕強度框架（或甚至完全無框架）可存在於沿著橫桿之方向上。此係因為模組之尺寸並未被要求攜載相當大的負載。實情為，在模組短側之方向上的相當大負載係由橫桿承擔。

圖3B展示圖3之模組支架實施例的另一簡化放大透視圖。如所展示，此處，接合部係呈適配至橫桿中之孔310中的鍵結構之形式，且亦與模組框架上之特徵接合。下文提供關於例示性鍵結構之額外細節。

圖3C為圖3之模組支架實施例的簡化放大端視圖。此處，標記特定橫桿尺寸，但實施例不限於此等特定尺寸或實際上不限於任何特定尺寸。

圖3D展示圖3之模組支架實施例的另一簡化放大透視圖。此處，接合部之鍵結構經由適用於抵抗風浮力之跟部至趾部動作而將彎曲自模組轉移至鄰近的模組。

現在描述關於根據此例示性實施例之模組安裝組態的細節。具體言之，應注意，由於模組之間存在被工程設計的間隙，因此可要求模組框架僅在一個方向上（正交於橫桿）傳輸負載。

因此，實施例包含可以最小處理自薄片金屬直接製造的長的連續橫桿。彼橫桿利用呈鍵結構之形式之接合部與模組之框架配合。

圖4A展示支架實施例400之一部分的簡化透視圖，其中出於繪示的目的而移除模組。此視圖展示了兩個接合部406，其在此處經塑形為鍵結構。

圖4B為橫桿402之實施例的簡化俯視圖。在此實施例中，橫桿包含具有最少製造之連續鋼板金屬（例如狹槽404）。

圖4C展示根據替代實施例之橫桿410的透視圖。此處，橫桿之凸緣412具有突片414以捕獲且保持壓載區塊416。

如下文廣泛地所描述，鍵結構包含直接位於橫桿之屋頂部分上的帽狀區段。複雜的狹槽結構允許橫桿在鍵之安裝定向上安裝且捕獲鍵。

由於以下原因，如本文中所描述之支架系統允許太陽能模組任意間隔開，同時保持結構連續性： •在一個方向上延伸之連續橫桿；及 •在垂直方向上之攜載力矩的模組框架。

現在提供關於使用用於模組附接之呈鍵結構之形式之接合部的細節。詳言之，根據實施例之支架系統可需要強力的結構連接以便允許鄰近的模組轉移負載。然而，強力結構連接可利用昂貴、較重且安裝起來相對耗時之螺栓或其他機械緊固件。

因此，實施例可以可配合在薄片金屬橫桿中之狹槽中且接著在旋轉90°後保持在其中之金屬鍵結構為特徵。此鍵結構亦具有突片以允許模組自上方嵌入。

鍵結構之長度允許太陽能模組框架經由「跟部-趾部」動作將彎力自一個模組傳輸至另一模組。圖16A至圖16C為展示跟部至趾部力之鍵結構的端視圖。

鍵結構因此用以在一個裝置中建立三個連接。圖17為進一步展示鍵結構之作用的俯視圖。

圖5展示根據支架系統之一實施例之呈鍵結構500之形式之接合部的簡化透視圖。鍵結構包含上部帽狀部分502，其包括可撓性頂部凸緣504。頂部凸緣之可撓性足以使其在安裝時由太陽能模組（例如太陽能模組框架）推入，且接著嵌回在適當位置以將該模組保持在適當位置。分度特徵505在橫向移動中捕獲模組。

鍵結構進一步包括底部凸緣506。彼底部凸緣被設計成一旦插入就將鍵結構保持在橫桿內。頸部部分508允許鍵結構在橫桿內之孔內部旋轉一次。

圖5A展示圖5中所展示之接合部之實施例的簡化側視圖。圖5B展示圖5中所展示之接合部之實施例的簡化側視圖，該接合部安置於橫桿部件內。

圖5C至圖5E展示繪示將呈圖5之鍵結構之形式之接合部安裝至橫桿中的簡化透視圖。在帽狀區段旋轉約90°之後，該橫桿捕獲鍵結構。

上文所描述的鍵結構僅表示一個特定實施例，且不同變化係可能的。舉例而言，某些實施例可包括用於接地之毛刺。此類毛刺可位於以下各者上： •鍵合部分（至導軌之側中）； •鍵合部分至導軌之底部表面；及/或 •捕獲凸緣至模組之底部表面。

圖6為呈鍵結構之形式之接合部的另一實施例600的簡化透視圖。此實施例以具有銳邊緣之毛刺602為特徵以建立接地連接。

且雖然圖5之特定鍵結構之下部部分包括突片以承載正向接合，但替代性實施例可以突出穿過導軌之側中的狹槽的突片為特徵。

因此，圖7A至圖7B分別展示接合部之又一實施例700的簡化正視圖及透視圖。在此實施例中，一旦鍵轉動至其最終定向，底部凸緣704上之突片702就通過橫桿708中之孔706彈出。突片不允許鍵結構在安裝後旋轉超過90°。突片可被錐形化以用於正向接合以將鍵結構向下固持至橫桿上。

根據一些實施例，鍵結構可為在經捕獲時在橫桿頂部上滑動而非扭轉至適當位置的汽車。圖8A展示安置於橫桿802上之接合部之另一實施例800的簡化透視圖。該圖式展示在纏繞其凸緣804時經由在橫桿之頂部上滑動而捕獲的鍵結構。圖8B展示將模組806安裝至圖8A之接合部實施例中的簡化透視圖。

應注意，在一些實施例中，額外步驟可確保接合部與橫桿之間的牢固接觸。圖13A展示藉由旋轉而配合（如藉由焊接而固定至橫桿）之鍵結構的透視圖。圖13B展示藉由滑動而配合（如藉由焊接而固定至橫桿）之鍵結構的透視圖。

根據一些實施例，接合部（例如鍵結構）可經由螺栓、焊接及/或衝壓在工廠中提前預附接至橫桿。此可能會節省金錢，此係因為與在工廠中相比，勞動力在屋頂上更昂貴。

此外，使連續橫桿成為容納許多模組之單個零件係有益的。通常，在此行業中，每一模組安裝件在屋頂上被組裝且安裝。針對許多模組預安裝具有附接件之單個零件可在時間及成本方面提供優點。

圖13C為接合部1300之替代實施例的簡化透視圖。圖13C展示頂部處用於進行卸載之切口1302，及底部處用於在模組之間進行分度的突片1304。簡化設計允許附接至標準模組框架。

圖13D展示圖13C之附接至模組框架1306之接合部實施例的簡化透視圖。

圖13E展示繪示使用圖13C之接合部實施例來附接金屬橫桿之細節。在圖13E中，接合部1300藉由鉗夾而附接至金屬橫桿1308，以形成鉗夾接合部1310。

圖13F展示繪示接合部1320之又一實施例的透視圖。此實施例包括突片1322，以將模組自框架之底部對準在夾具之底部上，以及從上而下夾緊模組。此實施例進一步包括切口1324，以產生中心突片1326，從而在安裝期間增加橫桿上之接合部的穩定性。

接合部可由金屬製成，金屬包括但不限於鋼鐵或鋁。用薄片金屬製造接合部可有助於機械加工，具有擠壓、鍛造及/或鑄造之潛力。

某些接合部實施例可適應自側插入模組（例如模組框架）。接合部實施例可具有嵌入至模組中之任何長度。

某些組態可涉及背對背置放兩個接合部，以達成高模組密度。圖15展示繪示在背對背定向上定位之兩（2）個鍵結構的透視圖。一些實施例可彎曲以便較佳適應模組特徵（例如框架）。

此外，雖然某些圖展示鍵結構鄰近模組之側定位（且可能自模組之側彎曲）的實施例，但此並非必需的。替代地，接合部（例如鍵結構）可位於模組下方。

此組態可節省支架系統之平面中的區域，使得接合部不消耗可用的表面。在一些實施例中，位於模組框架之底部處的下部凸緣在該模組下方。下文稍後結合圖9E描述一個此類實施例。

現在論述根據實施例之太陽能模組設計之各個態樣。首先描述模組之框架特徵。

具體言之，為了不回應於所施加力而移動（例如不在風中向上抬升），支架系統可能需要在結構上有意義地連接。然而，在太陽能模組下方包括額外橫桿其他部分可能會增加材料及安裝費用。

為了避免此情形，支架系統實施例可利用太陽能模組框架，其在一個方向上足夠堅固以轉移整個安裝系統（而非僅模組自身）之負載。此可去除對額外的昂貴支架組件之需求。

圖9A展示模組框架900之一個實施例的簡化透視圖，其中模組902在模組框架中處於適當位置。圖9B展示圖9A之模組框架的簡化端視圖。

在此實施例中，該框架沿著模組之長側L存在。頂部唇緣903捕獲模組之前玻璃。

長側框架（其可與傳統模組具有相同深度）具有待由鍵結構之嵌入特徵捕獲的底部凸緣904。

圖9C繪示根據一實施例之模組框架及模組的放大透視圖。長側框架具有接收拐角零件908之開口906，該拐角零件待安裝以與短側模組框架910連接。

在此實施例中，長側框架提供特定形狀，其允許模組嵌入至存在於鍵結構上之分度特徵中。長側模組框架之形狀類似於「C」，其在彎曲方面係高效的。

圖9D繪示模組之短側框架之替代實施例的簡化透視圖。此短側框架為長框架之深度的一半。其具有對應的開口912以接收與長框架連接的拐角零件。

在此實施例中，短框架不需要自上方捕獲模組之玻璃。短側框架包含較少量之材料，此係因為該模組在此方向上支撐很少負載或不支撐負載。其可具有針對低成本製造而最佳化的特定形狀。

圖9E及圖9F繪示模組框架實施例的端視圖。在圖9E中，標準框架形狀可沿著長側、沿著短側或沿著兩側存在。

在圖9E之實施例中，鍵結構可處於模組下方。如先前所描述，此可為合乎需要的。

在一些情形下，完全沒有框架可沿著模組之短側而存在。該模組可為玻璃-玻璃，或薄片金屬橫桿膠合至背面之玻璃後罩板。

圖10A至圖10B為根據一實施例之繪示將模組框架安裝至接合部中的簡化透視圖。一旦模組被嵌入，該鍵就不能旋轉且藉此完全被鎖定至適當位置。根據實施例之模組至支架系統中的安裝力的範圍之實例可在約25至500 lbs之間變化。

圖11為根據支架系統之一個實施例之繪示接合部與經安裝模組框架之間的配合的簡化透視圖。模組框架中之孔可能會在模組之長方向上捕獲模組並簡化安裝。

在一些情形下，橫桿可獨立且不連接至突出物上之鄰近的橫桿。然而，在其他情形下，將少數模組添加至現有的支架系統可為有益的。此可使用橫桿至橫桿連接來完成。

圖12展示根據一實施例之橫桿至橫桿連接1200的簡化透視圖。如在1202處所展示，鍵結構之下部部分可適配至存在於兩個橫桿中之孔中，以便保持該連接。橫桿可經由跟部-趾部動作抵靠橫桿屋頂傳輸向上彎力。

在1204處，圖12展示在兩個端處張開至稍微較大尺寸的一個橫桿。在1206處，圖12展示第一橫桿，其未張開且適配在第一橫桿之張開部內部。

圖12A展示根據一替代實施例之橫桿至橫桿連接1210的簡化透視圖。此處，橫桿1212被展示為具有擴口端1214，使得另一橫桿1218之相對端1216可在內部滑動。兩個橫桿均具有凹陷特徵1220，該等凹陷特徵被衝壓成金屬，以使得當橫桿在某一深度中滑動時，其被接合。

條項1A. 一種設備，其包含： 一第一橫桿，其在一第一方向上延伸； 一第一太陽能模組，其具有在該第一方向上之一寬度尺寸及在一第二方向上之一長度尺寸，該長度尺寸大於該寬度尺寸； 一第一接合部，其將該第一太陽能模組固定至該第一橫桿； 一第二橫桿； 一第二太陽能模組；及 一第二接合部，其在距該第一太陽能模組之一間隙處將該第二太陽能模組固定至該第一橫桿。

條項2A. 如條項1A所述之設備，其中： 該第一橫桿平行於該第二橫桿； 該第二太陽能模組具有在該第一方向上之該寬度尺寸及在該第二方向上之該長度尺寸。

條項3A. 如條項1A所述之設備，其中該第一太陽能模組具有在該長度尺寸上延伸之一框架。

條項4A. 如條項3A所述之設備，其中該第一接合部連接至該框架。

條項5A. 如條項4A所述之設備，其中該框架亦在該寬度尺寸上延伸。

條項6A. 如條項5A所述之設備，其中該框架在該長度尺寸上之一強度大於該框架在該寬度尺寸上之一強度。

條項7A. 如條項1A所述之設備，其中該間隙之一距離對應於寬度。

條項8A. 如條項1A所述之設備，其中該間隙之一距離不同於寬度。

條項9A. 如條項1A所述之設備，其中該接合部包含插入至該橫桿中之一鍵結構。

條項10A.     一種方法，其包含： 將在一第一方向上延伸之一第一橫桿安置於一表面上； 運用一第一接合部將一第一太陽能模組固定至該橫桿，該第一太陽能模組具有在該第一方向上之一寬度尺寸及在一第二方向上之一長度尺寸，該長度尺寸大於該寬度尺寸； 運用一第二接合部將一第二太陽能模組固定至該橫桿，該第二太陽能模組與該第一太陽能模組被分離一間隙，其中該間隙提供由該第一模組及該第二模組提供之一組合區域的約5%至75%之間的一區域。

條項11A.     如條項10A所述之方法，其中該第一方向大致上正交於該第二方向。

條項12A.     如條項10A所述之方法，其中該間隙之一距離對應於寬度。

條項13A.     如條項10A所述之方法，其中該表面包含一向上傾斜屋頂。

條項14A.     如條項10A所述之方法，其中將該第一太陽能模組固定至該橫桿包含： 將該第一接合部之一部分安置至該橫桿中；及 將該第一接合部之另一部分插入至沿著長度延伸之一框架中。

條項15A.     如條項14A所述之方法，其中該插入包含在由該第一方向及該第二方向界定之一平面外施加一力。

條項16A.     如條項14A所述之方法，其中該插入包含滑動。

條項17A.     一種方法，其包含： 在一支架系統中之太陽能模組之間提供間隙，以增加該支架系統之一總表面積且藉此縮減該支架系統的每單位表面積之一壓載力。

條項18A.     如條項17A所述之方法，其中每單位表面積之該壓載力係完全由包括該等太陽能模組之該支架系統之一重量供應。

條項19A.     如條項17A所述之方法，其中該支架系統安置於一向上傾斜屋頂上。

條項20A.     如條項14A所述之方法，其中該第一接合部藉由鉗夾而固定至該橫桿。

現在返回至圖1，彼圖展示缺少單獨的橫樑之太陽能模組支架方法。因此，僅該等模組框架提供沿著Y方向之結構。

然而，此並非必需的，且替代實施例可包括分離且不同的橫樑以沿著正交於該等橫桿之主軸的方向提供支撐。圖18A至圖18F展示此替代實施例之各種視圖。

詳言之，圖18A展示安裝期間根據一替代實施例之太陽能模組支架方法的透視圖。此處，首先將橫桿1800置放於屋頂1802上。接著，隨後添加PV模組1804，其中其框架1807位於橫桿上之突片1808上。

一旦以此方式放下多個模組，就將橫樑1810向下按壓1811至多個橫桿上，如圖18B之細節視圖中所展示。

圖18C展示安裝期間之圖18C之太陽能模組架的細節視圖。此橫桿具有切口1816以產生將模組之底部擱置於其上之突片1808，以便直接使模組保持在屋頂之外。

圖18D展示根據圖18A之實施例之橫桿的透視圖。橫桿1800具有帶有唇緣1814之兩個凸緣1812，以抓握模組框架。

亦展示用於橫樑楔入且接合之切口1816。此橫樑可短至1個模組長度（例如6呎）或高達20呎或更多。

圖18E為展示橫樑之安裝之橫桿的端視圖。此橫截面展示橫樑1810如何降低且經按壓1811至橫桿1800中，使兩個凸緣向外撬出且在模組框架上接合，從而將其穩固地固持在適當位置（虛線）。一旦橫樑楔入，突片1820就與第一橫桿上之切口接合，從而將結構鎖定在適當位置。所得支架配置可小至四個模組，或大至五十個模組或甚至更多。

應注意，無需將橫樑安裝於每個中間模組處。在不存在橫樑之情況下，如圖18F中所展示，楔形部件1822可用於接合橫桿以夾持至模組框架上。

用於支撐太陽能模組的替代性實施例係可能的。圖19A為展示根據例示性實施例之交錯的底板1902之陣列1900的簡化透視圖。

圖19B展示圖19A之交錯的底板之陣列，其具有附連至其的太陽能模組1904。應注意，模組大於（長於）基礎底板。

此處，用於屋頂安裝系統之配置以交錯的底板為特徵。此交錯提供模組框架之重疊連續性以提供勁度。

如所展示，每一模組具有存在其下方之底板結構。圖19C展示圖19A之交錯的底板之陣列的放大透視圖。

首先安裝底板，且接著自上方嵌入模組。此完成了複合安裝結構。

圖19D展示一側的放大透視圖，其展示底板之相互交叉之突片1906。圖19E為展示底板上之突片結構的詳細橫截面視圖。

如所展示，此等突片升高且與鄰近的底板重疊。該等突片與鄰近的模組框架接合。

此配置遍及整個陣列提供穩固連接。由於其為連接結構而賦予至模組的所得勁度及剛度有助於縮減對壓載的需要。並且，該模組鎖定至該結構中之事實可用於安裝目的。

出於繪示的目的，圖19F展示相互交叉之底板之一側的另一放大透視圖。圖19G展示支撐模組之底板連同鄰近的底板及模組之橫截面。圖19H展示圖19G之橫截面的放大視圖。

底板可由薄片金屬（例如鋼鐵及/或鋁）製成。可採用預鍍鋅線圈、熱浸鍍鋅鋼或不鏽鋼來賦予耐腐蝕性。

可自單個金屬零件衝壓底板。圖20展示具有一個橫向部件（而非以上實施例之橫樑）且被製造為單個零件之底板之一實施例的部分透視圖。

替代地，底板可自兩個或多於兩個子金屬零件建置（運用鉚釘、螺栓、螺釘或鉗夾）以更好地利用母材線圈。圖21展示底板之另一實施例的部分透視圖，該底板具有單個橫向部件且包含用於每一帶突片的邊緣之單獨附接零件。

歸因於互鎖突片之本質，可需要向下固持陣列邊緣處之模組以便抵抗外部（例如風）力。此可藉由專用小型底板來達成，該等小型底板可容納壓載磚。圖22展示藉由壓載磚向下固持的根據一實施例之底板之陣列的透視圖。

替代地或結合壓載之使用，邊緣模組可藉由含有經佈線回至反相器之佈線的結構或提供專用近接步道而被向下固持。圖23展示包括近接路徑及/或纜線佈線的根據一替代實施例之底板及模組之陣列的透視圖。

結合圖22至圖23之實施例，應注意，底板包含具有位於任一端處之橫向元件的矩形。此將與圖20至圖21（具有單個橫向元件）及圖19A至圖19G（其進一步包括額外橫向元件）之其他底板實施例進行比較。

圖24展示包括清潔機器人之模組陣列之一實施例的透視圖。詳言之，可運用小的清潔機器人來清潔此連接之模組配置，該清潔機器人能夠在任何平坦方向上橫越模組自由地移動。

條項1B. 一種設備，其包含： 一底板，其支撐一太陽能模組且具有一邊緣突片，該邊緣突片與由一鄰近的底板支撐之一鄰近的太陽能模組接合，其中， 該鄰近的底板之一邊緣突片與該太陽能模組接合。

條項2B. 如條項1B所述之設備，其中該底板與該鄰近的底板交錯。

條項3B. 如條項1B所述之設備，其中該底板之該邊緣突片與該鄰近的底板之該邊緣突片互相交叉。

條項4B. 如條項1B所述之設備，其中該底板包含一橫向元件。

條項5B. 如條項4B所述之設備，其中該橫向元件位於該底板之一個端處，該設備進一步包含： 另一橫向元件，其位於該底板之一相對端處以將該底板界定為一矩形。

條項6B. 如條項1B所述之設備，其中該底板包含一單個零件。

條項7B. 如條項1B所述之設備，其進一步包含位於與該邊緣突片相對之一側上的壓載。

條項8B. 一種方法，其包含： 將一太陽能模組降低至一底板上以與一鄰近的底板之一邊緣突片接合；及 將另一太陽能模組降低至該鄰近的底板上以與該底板之一邊緣突片接合。

條項9B. 如條項8B所述之方法，其中該底板與該鄰近的底板交錯。

條項10B.     如條項8B所述之方法，其中該底板之該邊緣突片與該鄰近的底板之該邊緣突片互相交叉。

條項11B.     如條項8B所述之方法，其中該底板包含一橫向元件。

條項12B.     如條項8B所述之方法，其進一步包含將壓載定位於與該底板之該邊緣突片相對之一側上。

100:太陽能模組支架實施例/太陽能模組架實施例 102:橫桿 104:太陽能模組 106:介入接合部 108:框架 120:力 122:力 150:支架系統實施例 180:實施例 200:方法 202:步驟 204:步驟 206:步驟 300:太陽能模組支架方案 302:橫桿 304:太陽能模組 305:間隙 306:接合部 308:框架 310:孔 400:支架實施例 402:橫桿 404:狹槽 406:接合部 410:橫桿 412:凸緣 414:突片 416:壓載區塊 500:鍵結構 502:上部帽狀部分 504:可撓性頂部凸緣 505:分度特徵 506:底部凸緣 508:頸部部分 600:另一實施例 602:毛刺 700:又一實施例 702:突片 704:底部凸緣 706:孔 708:橫桿 800:另一實施例 802:橫桿 804:凸緣 806:模組 900:模組框架 902:模組 903:頂部唇緣 904:底部凸緣 906:開口 908:拐角零件 910:短側模組框架 912:開口 1200:橫桿至橫桿連接 1210:橫桿至橫桿連接 1212:橫桿 1214:擴口端 1216:相對端 1218:另一橫桿 1220:凹陷特徵 1300:接合部 1302:切口 1304:突片 1306:模組框架 1308:金屬橫桿 1310:鉗夾接合部 1320:接合部 1322:突片 1324:切口 1326:中心突片 1800:橫桿 1802:屋頂 1804:PV模組 1807:框架 1808:突片 1810:橫樑 1811:按壓 1812:凸緣 1814:唇緣 1816:切口 1820:突片 1822:楔形部件 1900:陣列 1902:交錯的底板 1904:太陽能模組 1906:相互交叉之突片 L:長度尺寸 W:寬度尺寸

圖1為繪示根據一實施例之太陽能模組支架組態的簡化透視圖。

圖1A為將一實施例與另一模組支架方法進行對比的簡化視圖。

圖1B為將模組支架方法之不同實施例進行對比的簡化視圖。

圖2為根據一實施例之方法的簡化流程圖。

圖3為繪示支架方案之實施例的簡化透視圖。

圖3A展示圖3之模組支架實施例的簡化放大透視圖。

圖3B展示圖3之模組支架實施例的另一簡化放大透視圖。

圖3C為圖3之模組支架實施例的簡化放大端視圖。

圖3D展示圖3之模組支架實施例的另一簡化放大透視圖。

圖4A展示缺少模組之支架實施例之一部分的簡化透視圖。

圖4B為支架系統中之橫桿之實施例的簡化俯視圖。

圖4C展示橫桿之替代實施例的透視圖。

圖5展示支架系統中之接合部之實施例的簡化透視圖。

圖5A展示圖5中所展示之接合部之實施例的簡化側視圖。

圖5B展示圖5中所展示之接合部之實施例的簡化側視圖，該接合部安置於橫桿部件內。

圖5C至圖5E展示繪示將圖5之接合部安裝至橫桿中的簡化透視圖。

圖6為接合部之另一實施例的簡化透視圖。

圖7A至圖7B分別展示接合部之又一實施例的簡化正視圖及透視圖。

圖8A展示安置於橫桿上之接合部之另一實施例的簡化透視圖。

圖8B展示將模組安裝至圖8A中所描繪之接合部之實施例中的簡化透視圖。

圖9A展示模組框架之一個實施例的簡化透視圖，其中模組處於適當位置。

圖9B展示圖9A之模組框架的簡化端。

圖9C繪示根據一實施例之模組框架及模組的放大透視圖。

圖9D繪示模組框架實施例的簡化透視圖。

圖9E及圖9F繪示模組框架實施例的端視圖。

圖10A至圖10B為根據一實施例之繪示將模組框架安裝至接合部中的簡化透視圖。

圖11為根據支架系統之一個實施例之繪示接合部與經安裝模組框架之間的配合的簡化透視圖。

圖12展示根據一實施例之橫桿至橫桿連接的簡化透視圖。

圖12A展示根據一替代實施例之橫桿至橫桿連接的簡化透視圖。

圖13A至圖13B展示不同鍵結構設計藉由焊接而固定至橫桿的透視圖。

圖13C展示夾具之一實施例的簡化透視圖。

圖13D展示附接至模組框架之圖13C之夾具實施例的簡化視圖。

圖13E展示使用圖13C之夾具實施例及鉗夾接合部附接金屬橫桿的細節視圖。

圖13F展示繪示接合部之另一實施例的透視圖。

圖14A至圖14B分別展示以位於間隙中之步道為特徵之一實施例的透視圖及放大視圖。

圖15展示在背對背定向上之鍵結構的透視圖。

圖16A至圖16C為展示跟部至趾部力之鍵結構的端視圖。

圖17為進一步展示鍵結構之作用的俯視圖。

圖18A展示安裝期間根據一替代實施例之太陽能模組支架方法的透視圖。

圖18B展示圖18A之太陽能模組架的細節視圖。

圖18C展示安裝期間之圖18C之太陽能模組架的細節視圖。

圖18D展示根據圖18A之實施例之橫桿的透視圖。

圖18E為展示橫樑之安裝之橫桿的端視圖。

圖18F為展示楔形部件之安裝之橫桿的端視圖。

圖19A為展示根據例示性實施例之交錯的底板之陣列的簡化透視圖。

圖19B展示圖19A之交錯的底板之陣列，其具有附連至其的太陽能模組。

圖19C展示圖19A之交錯的底板之陣列的放大透視圖。

圖19D展示相互交叉之底板之一側的放大透視圖。

圖19E為底板之一個帶突片的側的簡化橫截面視圖。

圖19F展示相互交叉之底板之一側的另一放大透視圖。

圖19G展示支撐模組之底板及鄰近的底板及模組之橫截面。

圖19H展示圖19G之橫截面的放大視圖。

圖20展示具有一個橫樑且包含單個零件之底板之一實施例的部分透視圖。

圖21展示具有一個橫樑且包含多個零件之底板之另一實施例的部分透視圖。

圖22展示藉由壓載磚向下固持的根據一實施例之底板之陣列的透視圖。

圖23展示包括近接路徑及/或纜線佈線的根據一替代實施例之底板及模組之陣列的透視圖。

圖24展示包括清潔機器人之模組陣列之一實施例的透視圖。

100:太陽能模組支架實施例/太陽能模組架實施例

102:橫桿

104:太陽能模組

106:介入接合部

108:框架

120:力

122:力

Claims (20)

1. 一種設備，其包含： 一第一橫桿，其在一第一方向上延伸； 一第一太陽能模組，其具有在該第一方向上之一寬度尺寸及在一第二方向上之一長度尺寸，該長度尺寸大於該寬度尺寸； 一第一接合部，其將該第一太陽能模組固定至該第一橫桿； 一第二橫桿； 一第二太陽能模組；及 一第二接合部，其在距該第一太陽能模組之一間隙處將該第二太陽能模組固定至該第一橫桿。
2. 如請求項1所述之設備，其中： 該第一橫桿平行於該第二橫桿； 該第二太陽能模組具有在該第一方向上之該寬度尺寸及在該第二方向上之該長度尺寸。
3. 如請求項1所述之設備，其中該第一太陽能模組具有在該長度尺寸上延伸之一框架。
4. 如請求項3所述之設備，其中該第一接合部連接至該框架。
5. 如請求項4所述之設備，其中該框架亦在該寬度尺寸上延伸。
6. 如請求項5所述之設備，其中該框架在該長度尺寸上之一強度大於該框架在該寬度尺寸上之一強度。
7. 如請求項1所述之設備，其中該間隙之一距離對應於寬度。
8. 如請求項1所述之設備，其中該間隙之一距離不同於寬度。
9. 如請求項1所述之設備，其中該接合部包含插入至該橫桿中之一鍵結構。
10. 一種方法，其包含： 將在一第一方向上延伸之一第一橫桿安置於一表面上； 運用一第一接合部將一第一太陽能模組固定至該橫桿，該第一太陽能模組具有在該第一方向上之一寬度尺寸及在一第二方向上之一長度尺寸，該長度尺寸大於該寬度尺寸； 運用一第二接合部將一第二太陽能模組固定至該橫桿，該第二太陽能模組與該第一太陽能模組被分離一間隙，其中該間隙提供由該第一模組及該第二模組提供之一組合區域的約5%至75%之間的一區域。
11. 如請求項10所述之方法，其中該第一方向大致上正交於該第二方向。
12. 如請求項10所述之方法，其中該間隙之一距離對應於寬度。
13. 如請求項10所述之方法，其中該表面包含一向上傾斜屋頂。
14. 如請求項10所述之方法，其中將該第一太陽能模組固定至該橫桿包含： 將該第一接合部之一部分安置至該橫桿中；及 將該第一接合部之另一部分插入至沿著長度延伸之一框架中。
15. 如請求項14所述之方法，其中該插入包含在由該第一方向及該第二方向界定之一平面外施加一力。
16. 如請求項14所述之方法，其中該插入包含滑動。
17. 一種方法，其包含： 在一支架系統中之太陽能模組之間提供間隙，以增加該支架系統之一總表面積且藉此縮減該支架系統的每單位表面積之一壓載力。
18. 如請求項17所述之方法，其中每單位表面積之該壓載力係完全由包括該等太陽能模組之該支架系統之一重量供應。
19. 如請求項17所述之方法，其中該支架系統安置於一向上傾斜屋頂上。
20. 如請求項14所述之方法，其中該第一接合部藉由鉗夾而固定至該橫桿。

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