弧形可彎曲光伏組件邊框及其對接連接件的設(shè)計

何少茜，于躍，周艷杰英利能源（中國）有限公司

弧形可彎曲光伏組件邊框及其對接連接件的設(shè)計

何少茜，于躍，周艷杰
英利能源（中國）有限公司

摘要：本文設(shè)計了一種具有安裝連接件位置的可彎曲的弧形光伏組件邊框，并通過對接連接件可將若干部分的邊框簡單快捷的連接在一起形成整體。文中介紹了光伏組件的組成及傳統(tǒng)光伏組件邊框的缺點，詳細(xì)闡述了弧形邊框的結(jié)構(gòu)設(shè)計和優(yōu)點。

關(guān)鍵詞：弧形；光伏；邊框；連接；設(shè)計

引言

太陽能光伏組件邊框作為太陽能光伏組件重要的組成部分，起到對太陽能電池玻璃進(jìn)行封固、保證太陽能電池組件具有良好的機(jī)械性能和便于在不同的使用環(huán)境中快捷安裝。現(xiàn)在許多場合需要一種可彎曲的弧形邊框，以滿足產(chǎn)品外觀的需求。本文根據(jù)此提出來一款弧形可彎曲光伏組件邊框及其對接連接件的設(shè)計。

1　太陽能的發(fā)展及其組件的組成

太陽能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源，也是一種新型清潔能源，具有環(huán)保、節(jié)能、不受時間、空間限制等特點。在目前世界范圍資源緊缺的環(huán)境下，太陽能以其固有的特點博得了多數(shù)使用者的青睞，因此太陽能光伏組件應(yīng)用而生，其作用就是將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋Ｔ缙谔柲芙M件應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在地面電站和屋頂工程，隨著新能源的快速發(fā)展，其優(yōu)勢被各方認(rèn)可，其應(yīng)用領(lǐng)域也逐步擴(kuò)張，現(xiàn)在已經(jīng)應(yīng)用于光伏建筑一體化工程、交通、汽車等領(lǐng)域。

太陽能組件主要由鋼化玻璃、EVA、發(fā)電主體、背板和鋁合金邊框組成。鋼化玻璃的作用為保護(hù)發(fā)電主體，EVA用來粘結(jié)固定鋼化玻璃和發(fā)電主體（如電池片）和背板，發(fā)電主體主要作用就是發(fā)電，發(fā)電主體市場上主流的是晶體硅太陽電池片、薄膜太陽能電池片，背板作用密封、絕緣、防水（一般都用TPT、TPE等），鋁合金邊框主要作用保護(hù)層壓件，起一定的密封、支撐作用。

2　傳統(tǒng)光伏組件邊框

近年來太陽能電池組件的應(yīng)用范圍逐漸增大，不再局限于相關(guān)太陽能發(fā)電站等產(chǎn)品中，各應(yīng)用領(lǐng)域?qū)μ柲芄夥M件的各項要求也越來越高，太陽能光伏組件不僅能滿足基本的發(fā)電功能，還要有一定的漂亮外觀、便于安裝的良好設(shè)計。隨著異型組件的發(fā)展，傳統(tǒng)的太陽能光伏組件邊框已不能滿足人們的需求。

現(xiàn)在太陽能光伏組件基本使用傳統(tǒng)的平行鋁邊框或不安裝任何邊框，傳統(tǒng)的太陽能光伏組件用邊框是平行結(jié)構(gòu)的，不能夠彎曲，這樣對在不同要求的場合就會受到使用限制。如果不安裝任何邊框，可能會使太陽能光伏組件不能得到很好的保護(hù)。另外，在某些場合，太陽能光伏組件還要通過邊框和使用設(shè)備進(jìn)行連接，如果不安裝邊框就沒有辦法固定太陽能光伏組件。

3　弧形邊框及連接件設(shè)計

現(xiàn)在觀光車、船等頂部結(jié)構(gòu)都是有一定的彎曲形狀以突出美觀，在其上面安裝太陽能組件就要結(jié)合整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行，為了降低成本，減少重新設(shè)計和改裝費用，利用原來的頂棚形狀安裝太陽能組件是最合適實際的。本文根據(jù)太陽能光伏組件的大小和形狀設(shè)計了弧形太陽能光伏組件邊框，可以利用機(jī)械設(shè)備任意彎曲以適用于不同的產(chǎn)品或設(shè)備使用。本設(shè)計包括具有安裝滑道的弧形邊框主體、有穿線孔的對接連接件、密封膠條、固定螺絲等幾部分。

弧形邊框主體設(shè)計用輕質(zhì)鋁合金材料，表面經(jīng)過陽極氧化處理，可根據(jù)太陽能光伏組件的大小和形狀利用機(jī)械設(shè)備任意彎曲。弧形邊框凹槽處用密封膠粘接固定太陽能光伏電池板。太陽能光伏電池板下方墊上密封膠條，起到密封效果，增強(qiáng)美觀。對接連接件設(shè)計用和弧形邊框同等材質(zhì)的鋁合金材料，可對插入弧形邊框的固定槽里，將兩個弧形邊框連接起來，通過固定螺絲緊固鎖緊。對接連接件上設(shè)有兩個走線孔，導(dǎo)線在固定槽里走線時經(jīng)過對接連接件從走線孔過渡。通過對接連接件，可將弧形邊框任意連接拼裝。滑道在弧形邊框的下方，滑道螺絲可在滑道內(nèi)無障礙滑動，和螺桿配合以將太陽能光伏組件固定在應(yīng)用設(shè)備上，弧形可彎曲光伏組件邊框裝配詳見圖1。

圖1　弧形可彎曲光伏組件邊框裝配圖

4　弧形邊框及連接件設(shè)計優(yōu)點

弧形可彎曲光伏組件邊框主體設(shè)計用輕質(zhì)鋁合金材料，表面經(jīng)過陽極氧化處理，外觀美觀，重量輕、成本低。弧形可彎曲光伏組件邊框主體可根據(jù)太陽能光伏組件的大小和形狀任意彎曲，適用范圍廣。弧形可彎曲光伏組件邊框主體通過對接連接件連接方便，可靠，操作簡單方便。弧形可彎曲光伏組件邊框設(shè)計有固定槽，既能提供導(dǎo)線的布線通道，還能和對接連接件配合將兩部分弧形邊框連接固定。本設(shè)計用弧形可彎曲光伏組件邊框機(jī)械強(qiáng)度大，具有較強(qiáng)的抗扭曲和變形能力。

本設(shè)計通過對接連接件可實現(xiàn)邊框之間方便快捷的連接，對接連接件帶有兩個穿線孔，可以方便電源引線的連接。本設(shè)計為帶有滑道的弧形可彎曲太陽能光伏組件邊框，滑道內(nèi)置有可滑行移動的螺母，可以方便和其它產(chǎn)品配套快捷安裝。本設(shè)計的太陽能光伏電池安裝槽可以安裝不同厚度的太陽能光伏電池，同時太陽能光伏電池的引線可以安裝在穿線孔內(nèi)不暴露。

5　結(jié)束語

本文設(shè)計了一種具有安裝連接件位置的可彎曲的弧形光伏組件邊框，并通過對接連接件可將若干部分的邊框簡單快捷的連接在一起形成整體。連接件選用和弧形邊框同等輕質(zhì)鋁合金材料，表面經(jīng)過陽極氧化處理，既美觀又實用，重量輕、成本低。本產(chǎn)品可根據(jù)太陽能光伏組件的大小和形狀由設(shè)備任意彎曲，可廣泛應(yīng)用安裝于各種光伏觀光車輛、光伏游艇、光伏涼亭、光伏建筑等場合，具有較好的發(fā)展前景。