CN220122837U - 增强构件、组合式边框以及光伏发电装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种增强构件、组合式边框以及光伏发电装置。增强构件装设于主体边框危险截面部位，该危险截面部位的应力集中容易撕裂，使得主体边框的约束位置的弯矩减小，缓解约束位置因应力集中导致的边框撕裂失效。此外，由于连接座设有与主体边框滑动配合的滑动部，组装时使连接座和/或主体边框沿纵长方向S滑动，待增强构件的位置调整准确后，也即例如移动至危险截面部位，使连接座与主体边框连接固定，组装操作方便可靠，并使得力学性能相对最优，这样主体边框的力学性能和材料利用率能在较高水平上达到新的平衡。另外，由于主体边框危险截面的部位通过增强构件得到补强后，可以相对减小主体边框的线密度以提供较大的降本空间。

Description

增强构件、组合式边框以及光伏发电装置

技术领域

本申请涉及光伏发电技术领域，特别是涉及一种增强构件、组合式边框以及光伏发电装置。

背景技术

随着光伏发电技术的发展，出现了光伏发电装置，光伏发电装置包括设置于例如建筑物屋顶、地面或水上的光伏支架、装设于光伏支架上的边框以及连接于边框上的至少一个光伏组件。其中，光伏组件(又称太阳能光伏板)，用于将太阳能转换为电能，为用电设备供电或者向电网输送电能，以满足用电需要。

相关技术中，边框因成型工艺限制，通常采用等截面设计，使边框强度和边框线密度(也即单位长度的质量大小)之间达到平衡和最优化。然而，采用等截面设计的边框型材，仅在安装位置和边框中间弯矩较大的地方材料利用率较高，其余位置边框材料严重浪费，尤其是因材料强度不够及应力集中容易导致撕裂失效风险，使得使用寿命降低，维护成本增大。

发明内容

基于此，有必要克服现有技术的缺陷，提供一种增强构件、组合式边框以及光伏发电装置，它能够减小撕裂失效风险，提高使用寿命。

一种增强构件，所述增强构件安装于主体边框上，且强度大于所述主体边框的强度，所述增强构件包括：

增强件；及

连接座，所述连接座设为至少两个并沿所述增强件的纵长方向S依次间隔地连接于所述增强件上，所述连接座设有与所述主体边框滑动配合的滑动部；

其中，所述连接座在借由所述滑动部相对所述主体边框滑动至目标位置时，用于与所述主体边框固定连接。

在其中一个实施例中，所述增强构件连接于所述主体边框与光伏支架之间，且所述增强件设有用于与所述光伏支架相连的安装部。

在其中一个实施例中，所述连接座设为两个并沿所述纵长方向S分别位于所述安装部的相对两侧，且两个所述连接座与所述安装部的距离相同；或者，所述连接座设为至少三个，并沿所述纵长方向S依次间隔设置。

在其中一个实施例中，所述连接座与所述增强件相互焊接固定、卡接固定、粘接固定或者采用第一紧固件连接固定。

在其中一个实施例中，所述连接座上设有第一安装孔，所述增强件上设有与所述第一安装孔位置对应的第二安装孔，所述第一紧固件依次穿设于所述第二安装孔与所述第一安装孔中，并固定连接所述连接座与所述增强件。

一种组合式边框，所述组合式边框包括至少一个所述的增强构件，还包括主体边框，所述连接座与所述主体边框固定连接。

在其中一个实施例中，所述主体边框的侧面设有沿所述纵长方向S延伸设置的导槽，所述滑动部与所述导槽相应设置并滑动配合；和/或，所述滑动部与所述导槽的壁体焊接固定或通过第二紧固件固定连接。

在其中一个实施例中，所述导槽设为一个并位于所述主体边框的其中一侧，或者，所述导槽为两个并分别布置于所述主体边框的相对两侧；和/或，所述滑动部上设有第三安装孔，所述导槽的壁体上设有与所述第三安装孔位置相应的第四安装孔，所述第二紧固件穿过所述第三安装孔与所述第四安装孔将所述滑动部与所述导槽的壁体连接固定。

在其中一个实施例中，所述连接座设有沿所述纵长方向S延伸设置的第一镂空孔；和/或，所述滑动部上设有沿所述纵长方向S延伸设置的第二镂空孔；和/或，所述主体边框上设有沿所述纵长方向S延伸设置的第三镂空孔；和/或，所述导槽的槽口边沿设有沿所述纵长方向S延伸设置的限位部，所述限位部与所述滑动部相互抵接配合，以限制所述滑动部经所述槽口脱离出所述导槽；和/或，所述主体边框上设有卡槽，所述卡槽用于装设光伏组件。

一种光伏发电装置，所述光伏发电装置包括所述的组合式边框，还包括光伏支架，所述组合式边框连接于所述光伏支架上。

上述的增强构件、组合式边框以及光伏发电装置，装设于主体边框危险截面部位，该危险截面部位的应力集中容易撕裂，具体例如在光伏支架上的安装位置处或者主体边框框边的中间位置，使得主体边框的约束位置的弯矩减小，缓解约束位置因应力集中导致的边框撕裂失效。此外，由于连接座设有与主体边框滑动配合的滑动部，组装时使连接座和/或主体边框沿纵长方向S滑动，待增强构件的位置调整准确后，也即例如移动至危险截面部位，使连接座与主体边框连接固定，组装操作方便可靠，并使得力学性能相对最优，这样主体边框的力学性能和材料利用率能在较高水平上达到新的平衡。另外，由于主体边框危险截面的部位通过增强构件得到补强后，可以相对减小主体边框的线密度以提供较大的降本空间。

附图说明

图1为本申请一实施例的光伏发电装置的结构示意图。

图2为图1在A处的放大结构示意图。

图3为本申请一实施例的组合式边框的结构示意图。

图4为图3在B处的放大结构示意图。

图5为本申请一实施例的组合式边框中的主体边框与增强构件的剖视结构图。

图6为图5所示结构的分解结构图。

10、增强构件；11、增强件；111、安装部；112、第二安装孔；12、连接座；121、滑动部；1211、第三安装孔；1212、第二镂空孔；122、第一安装孔；123、第一镂空孔；20、主体边框；21、导槽；211、限位部；22、第三镂空孔；23、卡槽；24、主体部；25、夹持板；26、连接板；27、第四镂空孔；30、光伏支架；31、立柱；32、檩条；40、光伏组件。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

参阅图1至图6，图1示出了本申请一实施例的光伏发电装置的结构示意图。图2示出了图1在A处的放大结构示意图。图3示出了本申请一实施例的组合式边框的结构示意图。图4示出了图3在B处的放大结构示意图。图5示出了本申请一实施例的组合式边框中的主体边框20与增强构件10的剖视结构图。

图6示出了图5所示结构的分解结构图。本申请一实施例提供的一种增强构件10，增强构件10安装于主体边框20上，且强度大于主体边框20的强度，其中，强度是指表示工程材料抵抗断裂和过度变形的力学性能之一。增强构件10包括：增强件11以及连接座12。连接座12设为至少两个并沿增强件11的纵长方向S依次间隔地连接于增强件11上，纵长方向S指的是增强件11的一端至另一端的方向，也即如图4中箭头S所示的方向。此外，每个连接座12设有与主体边框20滑动配合的滑动部121，且当每个连接座12借由自身的滑动部121滑动至目标位置时，还用于与主体边框20固定连接。

需要说明的是，该目标位置具体可以根据实际需求灵活调整与设置，并例如为主体边框20危险截面部位。

上述的增强构件10，装设于主体边框20危险截面部位，该危险截面部位的应力集中容易撕裂，具体例如在光伏支架30上的安装位置处或者主体边框20框边的中间位置，使得主体边框20的约束位置的弯矩减小，缓解约束位置因应力集中导致的边框撕裂失效。此外，由于每个连接座12设有与主体边框20滑动配合的滑动部121，组装时使连接座12和/或主体边框20沿纵长方向S滑动，待增强构件10的位置调整准确后，也即例如移动至危险截面部位，使连接座12与主体边框20连接固定，组装操作方便可靠，并使得力学性能相对最优，这样主体边框20的力学性能和材料利用率能在较高水平上达到新的平衡。另外，由于主体边框20中危险截面的部位通过增强构件10得到补强后，可以相对减小主体边框20的线密度以提供较大的降本空间。

在一个实施例中，增强构件10包括但不限于采用不锈钢制件或者其它硬质材料，具体可以根据实际需求灵活选取与设置。此外，增强件11包括但不限于设置为硬质板。

可选地，主体边框20包括但不限于采用铝合金制件。主体边框20具有一定强度和韧性的材料通过轧制、挤出、铸造等工艺制成的具有一定几何形状的物体。由于制造工艺的限制，一种主体边框20的截面形状一般是固定的，其形状和厚度在长度方向的各个截面保持一致。此外，在制造主体边框20时，一般根据实际的安装需求，选择形状、材质、力学性能等方面相匹配的型材。

请参阅图2、图4与图5，在一个实施例中，增强构件10用于连接于主体边框20与光伏支架30之间，且增加构件10中的增强件11设有用于与光伏支架30相连的安装部111。如此，主体边框20并非是直接安装于光伏支架30上，而是装设于增强构件10上，并通过增强件11上的安装部111与光伏支架30的檩条32相连，也即使得主体边框20间接地安装于光伏支架30上，从而能缓解主体边框20在光伏支架30上的安装位置处的应力集中导致的主体边框20撕裂失效，进而提高了主体边框20的使用寿命。

请参阅图2、图4与图5，在一个实施例中，连接座12设为两个并沿增强件11的纵长方向S分别位于安装部111的相对两侧，且两个连接座12与安装部111的距离相同。如此，根据材料力学，主体边框20的集中载荷通过增强构件10作用于檩条32上时，危险截面的弯矩减小一半，承载要求减小一半，可使主体边框20的约束位置的弯矩减小约50％。

当然，作为一些可选的方案，连接座12设为至少三个，并沿增强件11的纵长方向S依次间隔设置。具体而言，相邻连接座12的间距既可以相同，也可以不同，具体可以根据实际需求灵活调整与设置。连接座12的具体数量包括但不限于为三个、四个、五个、六个或其它数量。随着连接座12的数量增大，对主体边框20的补强效果增强，但是使得整体成本增多，以及使得安装操作相对更加复杂化。

在一个实施例中，各连接座12与增强件11相互焊接固定、卡接固定、粘接固定或者采用第一紧固件连接固定。

请参阅图5与图6，在一个实施例中，各连接座12上设有第一安装孔122，增强件11上设有与第一安装孔122位置对应的第二安装孔112。第一紧固件(图中未示出)依次穿设于第二安装孔112与第一安装孔122中，并固定连接连接座12与增强件11。

具体而言，第二安装孔112包括但不限于设为沉孔，第一紧固件的头部位于沉孔中。如此，由于第一紧固件的头部位于沉孔中，也即第一紧固件的头部不会凸出到增强件11的外部，从而不会对增强件11下方的光伏支架30相互干涉。

可选地，第一紧固件包括但不限于为螺栓、螺钉、销钉等等紧固件，具体可以根据实际需求灵活调整与选取。第一安装孔122与第二安装孔112根据第一紧固件相应设置。

请参阅图5与图6，在一个实施例中，一种组合式边框，组合式边框包括至少一个上述任一实施例的增强构件10，还包括主体边框20。各连接座12与主体边框20固定连接。具体而言，主体边框20包括但不限于设为方形框，并包括相对间隔设置的两个第一边框以及相对间隔设置的两个第二边框。第一边框的相对两端分别与两个第二边框相连。可选地，第一边框的长度与第二边框的长度相同或不同，并具体例如使得第一边框的长度大于第二边框的长度。增强构件10例如连接于第一边框上，并沿第一边框的纵长方向S设置。当然，也可以将增强件11例如连接于第二边框上，并沿第二边框的纵长方向S设置。

上述的组合式边框，增强构件10装设于主体边框20危险截面部位，该危险截面部位的应力集中容易撕裂，具体例如在光伏支架30上的安装位置处或者主体边框20框边的中间位置，使得主体边框20的约束位置的弯矩减小，缓解约束位置因应力集中导致的边框撕裂失效。此外，由于连接座12设有与主体边框20滑动配合的滑动部121，组装时使连接座12和/或主体边框20沿纵长方向S滑动，待增强构件10的位置调整准确后，也即例如移动至危险截面部位，使连接座12与主体边框20连接固定，组装操作方便可靠，并使得力学性能相对最优，这样主体边框20的力学性能和材料利用率能在较高水平上达到新的平衡。另外，由于主体边框20危险截面的部位通过增强构件10得到补强后，可以相对减小主体边框20的线密度以提供较大的降本空间。

请参阅图5与图6，在一个实施例中，主体边框20的侧面设有沿纵长方向S延伸设置的导槽21。滑动部121与导槽21相应设置并滑动配合。可选地，滑动部121与导槽21的壁体包括但不限于采用焊接固定或通过第二紧固件(图中未示出)固定连接。

在一个实施例中，导槽21既可以是设为一个并位于主体边框20的其中一侧，相应地，连接座12上的滑动部121相应设为一个并沿导槽21滑动设置。

请参阅图5与图6，在另一些实施例中，导槽21还可以是两个并分别布置于主体边框20的相对两侧。如此，增强构件10与主体边框20的连接效果更加稳固。

请参阅图4与图5，在一个实施例中，滑动部121上设有第三安装孔1211，导槽21的壁体上设有与第三安装孔1211位置相应的第四安装孔(图中未示出)。第二紧固件(图中未示出)穿过第三安装孔1211与第四安装孔将滑动部121与导槽21的壁体连接固定。如此，由于主体边框20的底面为主要承力部位，第四安装孔并非布置于主体边框20的底面上，而是布置于导槽21的壁体上，也即位于主体边框20的侧面上，主体边框20的侧面上的应力相对较小，从而能减小主体边框20出现撕裂现象。

在一个实施例中，第四安装孔位于主体边框20的侧面的中部部位，使得能减小主体边框20出现撕裂现象。

可选地，第二紧固件包括但不限于为螺栓、螺钉、销钉等等紧固件，具体可以根据实际需求灵活调整与选取。第三安装孔1211与第四安装孔的具体类型与尺寸根据第二紧固件相应设置。

具体而言，第三安装孔1211的延伸方向平行于增强件11的底面。

请参阅图5与图6，在一个实施例中，连接座12设有沿纵长方向S延伸设置的第一镂空孔123。和/或，滑动部121上设有沿纵长方向S延伸设置的第二镂空孔1212；和/或，主体边框20上设有沿纵长方向S延伸设置的第三镂空孔22。如此，能节省材料，减轻重量。

请参阅图5与图6，在一个实施例中，导槽21的槽口边沿设有沿纵长方向S延伸设置的限位部211，限位部211与滑动部121相互抵接配合。如此，在将增强构件10与主体边框20相互组装过程中，限位部211能限制滑动部121经槽口脱离出导槽21，使得主体边框20与增强构件10的滑动配合稳定可靠。

请参阅图1与图5，具体而言，主体边框20上设有卡槽23，卡槽23用于装设光伏组件40(如图1所示)。

请参阅图5，具体而言，主体边框20包括主体部24以及与主体部24的其中一侧相连的夹持板25。夹持板25与主体部24的顶面配合形成卡槽23。导槽21形成于主体部24的侧面上。

请参阅图5，此外，主体边框20还包括连接板26。连接板26包括但不限于为弧形状，连接板26分别与主体部24、夹持板25相连。具体而言，连接板26、主体部24以及夹持板25三者围合形成第四镂空孔27。连接板26能增加夹持板25的结构强度，在光伏组件40的侧边装入到卡槽23中时，使得光伏组件40稳定地装设于主体边框20上。

请参阅图1至图6，在一个实施例中，一种光伏发电装置，光伏发电装置包括上述任一实施例的组合式边框，还包括光伏支架30，组合式边框连接于光伏支架30上。

上述的光伏发电装置，增强构件10装设于主体边框20危险截面部位，该危险截面部位的应力集中容易撕裂，具体例如在光伏支架30上的安装位置处或者主体边框20框边的中间位置，使得主体边框20的约束位置的弯矩减小，缓解约束位置因应力集中导致的边框撕裂失效。此外，由于连接座12设有与主体边框20滑动配合的滑动部121，组装时使连接座12和/或主体边框20沿纵长方向S滑动，待增强构件10的位置调整准确后，也即例如移动至危险截面部位，使连接座12与主体边框20连接固定，组装操作方便可靠，并使得力学性能相对最优，这样主体边框20的力学性能和材料利用率能在较高水平上达到新的平衡。另外，由于主体边框20危险截面的部位通过增强构件10得到补强后，可以相对减小主体边框20的线密度以提供较大的降本空间。

请参阅图1与图2，在一个实施例中，光伏支架30包括支柱31以及与支柱31相连的檩条32。增强件11的安装部111连接固定于檩条32上，具体连接固定方式包括但不限于通过第三紧固件(图中未示出)连接固定、或者通过卡接、粘接等等方式连接。

在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。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；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，除非另有明确的限定。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。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种增强构件(10)，其特征在于，所述增强构件(10)安装于主体边框(20)上，且强度大于所述主体边框(20)的强度，所述增强构件(10)包括：

增强件(11)；及

连接座(12)，所述连接座(12)设为至少两个并沿所述增强件(11)的纵长方向S依次间隔地连接于所述增强件(11)上，所述连接座(12)设有与所述主体边框(20)滑动配合的滑动部(121)；

其中，所述连接座(12)在借由所述滑动部(121)相对所述主体边框(20)滑动至目标位置时，用于与所述主体边框(20)固定连接。

2.根据权利要求1所述的增强构件(10)，其特征在于，所述增强构件(10)连接于所述主体边框(20)与光伏支架(30)之间，且所述增强件(11)设有用于与所述光伏支架(30)相连的安装部(111)。

3.根据权利要求2所述的增强构件(10)，其特征在于，所述连接座(12)设为两个并沿所述纵长方向S分别位于所述安装部(111)的相对两侧，且两个所述连接座(12)与所述安装部(111)的距离相同；或者，所述连接座(12)设为至少三个，并沿所述纵长方向S依次间隔设置。

4.根据权利要求1所述的增强构件(10)，其特征在于，所述连接座(12)与所述增强件(11)相互焊接固定、卡接固定、粘接固定或者采用第一紧固件连接固定。

5.根据权利要求4所述的增强构件(10)，其特征在于，所述连接座(12)上设有第一安装孔(122)，所述增强件(11)上设有与所述第一安装孔(122)位置对应的第二安装孔(112)，所述第一紧固件依次穿设于所述第二安装孔(112)与所述第一安装孔(122)中，并固定连接所述连接座(12)与所述增强件(11)。

6.一种组合式边框，其特征在于，所述组合式边框包括至少一个如权利要求1至5任一项所述的增强构件(10)，还包括主体边框(20)，所述连接座(12)与所述主体边框(20)固定连接。

7.根据权利要求6所述的组合式边框，其特征在于，所述主体边框(20)的侧面设有沿所述纵长方向S延伸设置的导槽(21)，所述滑动部(121)与所述导槽(21)相应设置并滑动配合；所述滑动部(121)与所述导槽(21)的壁体焊接固定或通过第二紧固件固定连接。

8.根据权利要求7所述的组合式边框，其特征在于，所述导槽(21)设为一个并位于所述主体边框(20)的其中一侧，或者，所述导槽(21)为两个并分别布置于所述主体边框(20)的相对两侧；和/或，所述滑动部(121)上设有第三安装孔(1211)，所述导槽(21)的壁体上设有与所述第三安装孔(1211)位置相应的第四安装孔，所述第二紧固件穿过所述第三安装孔(1211)与所述第四安装孔将所述滑动部(121)与所述导槽(21)的壁体连接固定。

9.根据权利要求7所述的组合式边框，其特征在于，所述连接座(12)设有沿所述纵长方向S延伸设置的第一镂空孔(123)；和/或，所述滑动部(121)上设有沿所述纵长方向S延伸设置的第二镂空孔(1212)；和/或，所述主体边框(20)上设有沿所述纵长方向S延伸设置的第三镂空孔(22)；和/或，所述导槽(21)的槽口边沿设有沿所述纵长方向S延伸设置的限位部(211)，所述限位部(211)与所述滑动部(121)相互抵接配合，以限制所述滑动部(121)经所述槽口脱离出所述导槽(21)；和/或，所述主体边框(20)上设有卡槽(23)，所述卡槽(23)用于装设光伏组件(40)。

10.一种光伏发电装置，其特征在于，所述光伏发电装置包括如权利要求7至9任一项所述的组合式边框，还包括光伏支架(30)，所述组合式边框连接于所述光伏支架(30)上。