一种基于柔性连接的可折叠太阳能光伏板边框的制作方法

本发明属于太阳能光伏板铝合金型材技术领域，具体涉及一种基于柔性连接的可折叠太阳能光伏板边框。

背景技术：

电池板主要是由单晶硅或多晶硅的太阳能电池片和钢化玻璃组成，特别脆，易断，所以外面一定要有边框保护。

目前市面上的太阳能电池板边框有不锈钢、铝合金、橡胶、增强塑料等。而铝合金边框是应用最广泛的一种，因为铝合金边框加工工艺简单，质量轻，抗腐蚀性强，牢固性强，抗拉能力强，金属疲劳值高，弹性率，刚性也比较高。及时表面划伤也不会被氧化，不会影响它的性能。铝合金边框的寿命能达到30-50年。

而橡胶，塑料材质的边框很容易被风化，一般达不到太阳能电池板的使用寿命(25年)。不锈钢的使用寿命也很长，也抗氧化，强度高于铝合金，但是不锈钢比铝合金重很多，运输不方便，并且不锈钢做边框工艺复杂，成本高昂，所以从降低成本的方便考虑，很多企业都不采用不锈钢，大多采用铝合金作为电池板边框；

现有技术中的太阳能光伏板边框在安装时需要通过连接件与支架结构连接安装于安装平台上，需要逐个对于太阳能光伏板组件进行装配，安装效率低下；

cn201710272961.1的中国专利“一种拆装方便的太阳能装置”公开了“本发明公开了一种拆装方便的太阳能装置，包括底座和太阳能光伏板，太阳能光伏板上设有边框，边框的一端设有凸起部，边框的另一端设有至少两个卡紧部，卡紧部上设有卡槽，底座上设有安装座，安装座上设有支撑杆，卡槽设于支撑杆上，底座上设有支撑结构，支撑结构支撑连接凸起部，凸起部中横向设有第二通孔，支撑结构包括第一限位座和第二限位座，第一限位座的一侧设有第一限位柱，第二限位座的一侧设有第二限位柱，第一限位柱与第二限位柱相向设置，第一限位柱与第二限位柱均设于第二通孔中。本发明便于安装，提高安装效率，便于设置统一的安装倾斜角，提高太阳能光伏板的光电转换效率，提高美观性”这种方便拆卸的太阳能装置虽然便于安装，但是其通过卡接的方式连接支撑结构，支架结构简单，稳定性较差；

因此，需要设计一种能够预制，并且现场快速安装的太阳能光伏板边框结构和型材。

技术实现要素：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种安装效率高的基于柔性连接的可折叠太阳能光伏板边框。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种基于柔性连接的可折叠太阳能光伏板边框，包括板框单元，所述板框单元包括包覆于太阳能光伏板外周的框体；相邻的板框单元之间通过柔性连接单元可折叠式的连接；

板框单元设置于光伏板支架上，光伏板支架包括两个平行设置的第一支架型材，两个第一支架型材之间设置若干个第二支架型材；

柔性连接单元包括转轴、轴套以及叶片，叶片通过轴套连接转轴，轴套设置有与转轴间隙配合的通孔，与转轴转动连接，轴套与叶片固定连接，或者可以是一体式结构；

叶片分为第一叶片和第二叶片，其中第一叶片固连柔性连接单元一侧的框体，第二叶片固连柔性连接单元另一侧的框体；

相邻的两个柔性连接单元分别设置于板框单元的顶面和底面。能够使板框单元绕柔性连接单元进行折叠时不会发生抵触，折叠时由直线型转化为折线形再转化为叠合的状态。

转轴的两端分别连接一个滚动单元，该滚动单元是滚轮，滚轮通过轴承与转轴转动连接；

通过两侧的第一叶片和第二叶片分别连接两侧的板框单元，以实现两个板框单元绕转轴的转动以及折叠。

第一支架型材上设有一个板框滑槽和两个滚动槽，两个滚动槽对称设置于板框滑槽的上下两侧，板框滑槽与板框单元的框体配合，滚动槽与滚动单元配合；

板框单元的框体沿板框滑槽滑动安装，上下两侧滚轮滚动槽滚动前进，对板框单元进行引导和支撑；又由于滚动单元与柔性连接单元共用转轴，因此通过滚轮能够将转轴承受径向力传递到两侧的第一支架型材上；

另一方面由于柔性连接单元的双面布置，转轴位于两个板框单元之间的接缝处，能够对板框单元的两端产生作用力，从而有效承担板框单元的重力，降低对于板框滑槽的作用力，降低板框单元与板框滑槽的摩擦。

第一支架型材的底部设有与第二支架型材配合的型材块，型材块与第一支架型材固连，与第二支架型材插装连接；

作为本发明的进一步优化方案，所述第一支架型材包括腰部以及设于腰部一侧的上腿部、中腿部和下腿部，腰部的内部设有矩形腔体，上腿部与中腿部之间设有滚动槽，中腿部远离腰部的部分开有板框滑槽；

作为本发明的进一步优化方案，所述上腿部、中腿部和下腿部上均设有向滚动槽内凸出的弧形筋条，滚轮的外周设有与弧形筋条配合的环槽。以弧形筋条作为限位的轨道引导滚轮转动和移动，使滚轮的移动更加稳定。

作为本发明的进一步优化方案，所述第二支架型材包括第一框体以及设于第一框体内部的一个异形柱和四个实心矩形柱，四个实心矩形柱分别设于异形柱的两侧，异形柱通过四个斜筋条连接第二支架型材的第一框体，斜筋条通过横向筋条连接第一框体和实心矩形柱，实心矩形柱通过纵向筋条连接第一框体和横向筋条，实心矩形柱还通过横向筋条连接第一框体；

作为本发明的进一步优化方案，所述异形柱包括圆柱形部分，圆柱形部分的表面设有若干个均匀环形阵列分布的凸起的筋条部分，筋条部分的横截面整体呈矩形，远离圆柱形部分的一面设有拱形凸起；

作为本发明的进一步优化方案，所述型材块包括第二框体以及设于第二框体内部的一个异形框和四个矩形框，异形框的形状与异形柱的形状匹配，矩形框的空腔的形状与实心矩形柱的形状匹配，异形框通过四个斜筋条连接型材块的第二框体，斜筋条通过横向筋条连接第二框体和矩形框，矩形框通过纵向筋条连接第二框体和横向筋条，矩形框还通过横向筋条连接第二框体；

作为本发明的进一步优化方案，所述异形柱和实心矩形柱均延伸出第二支架型材的两端，异形柱和实心矩形柱的延伸部分分别插入型材块的异形框和矩形框中，实现第二型材支架与型材块之间的插装连接。

作为本发明的进一步优化方案，所述板框单元的柔性连接单元的上方的框体的顶面设有若干个垫块；

作为本发明的进一步优化方案，所述异形柱的中心和实心矩形柱的中心设有腔体，该腔体可以是矩形、圆形或其他形状。

作为本发明的进一步优化方案，所述光伏板支架的底部设有支脚结构，支脚结构包括支脚型材，支脚型材的顶部与型材块插装连接，型材块的底部设有向下延伸的若干个竖板，竖板之间设有等宽的间隙，支脚型材的顶部设有若干个插板，插板插入竖板之间的间隙中，实现支脚型材与型材块的插装连接。

本发明的有益效果在于：

1)本发明的板框单元通过柔性连接单元可折叠式的连接，便于拆装展开，便于运输，多个板框单元通过柔性连接单元联合，不需要逐块单独安装，只要沿滑槽滑动插入支架型材即可，安装快速方便；

2)本发明由纵向的第一支架型材和横向的第二支架型材采用插装的方式快速连接构成一个整体支架，稳定性强，安装快速；

3)本发明的型材结构均可工厂预制，现场不需要再加工。

附图说明

图1是实施例一中本发明的整体侧视图；

图2是实施例一中本发明的去除一侧的第一支架型材后的结构示意图；

图3是实施例一中本发明的板框单元及柔性连接单元的侧视图；

图4是实施例一中本发明的板框单元及柔性连接单元去除滚动单元后的侧视图；

图5是实施例一中本发明的板框单元及柔性连接单元的整体示意图；

图6是实施例一中本发明的板框单元及柔性连接单元去除滚动单元后的整体示意图；

图7是实施例一中本发明的板框单元的折叠示意图；

图8是实施例一中本发明的第一支架型材的截面图；

图9是实施例一中本发明的第二支架型材的截面图；

图10是实施例一中型材块的截面图

图11是实施例二中板框单元及柔性连接单元的整体示意图

图12是实施例二中板框单元的折叠示意图

图13是实施例三中第一支架型材的截面图

图14是实施例四中第一支架型材、第二支架型材、型材块和支脚型材的结构示意图

图15是实施例四中型材块的截面图

图16是实施例四中支脚型材的结构示意图。

图中：板框单元1、框体11、垫块110；

柔性连接单元2、转轴21、轴套22、叶片23、滚动单元24；

光伏板支架3、第一支架型材31、第二支架型材32、型材块33、板框滑槽310、滚动槽311、腰部312、上腿部313、中腿部314、下腿部315、弧形筋条316、异形柱320、实心矩形柱321、斜筋条322、横向筋条323、纵向筋条324、第一框体325、异形框330、矩形框331、竖板332、第二框体333；

支脚型材41、插板411。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

实施例一

如图1-10所示，一种基于柔性连接的可折叠太阳能光伏板边框，包括板框单元1，所述板框单元1包括包覆于太阳能光伏板外周的框体11；相邻的板框单元1之间通过柔性连接单元2可折叠式的连接；

板框单元1设置于光伏板支架3上，光伏板支架3包括两个平行设置的第一支架型材31，两个第一支架型材31之间设置若干个第二支架型材32；

柔性连接单元2包括转轴21、轴套22以及叶片23，叶片23通过轴套22连接转轴21，轴套22设置有与转轴21间隙配合的通孔，与转轴21转动连接，轴套22与叶片23固定连接，或者可以是一体式结构；

叶片23分为第一叶片23和第二叶片23，其中第一叶片23固连柔性连接单元2一侧的框体11，第二叶片23固连柔性连接单元2另一侧的框体11；

进一步，相邻的两个柔性连接单元2分别设置于板框单元1的顶面和底面。能够使板框单元1绕柔性连接单元2进行折叠时不会发生抵触，折叠时由直线型转化为折线形再转化为叠合的状态。

转轴21的两端分别连接一个滚动单元24，该滚动单元24是滚轮，滚轮通过轴承与转轴21转动连接；

通过两侧的第一叶片23和第二叶片23分别连接两侧的板框单元1，以实现两个板框单元1绕转轴21的转动以及折叠。

第一支架型材31上设有一个板框滑槽310和两个滚动槽311，两个滚动槽311对称设置于板框滑槽310的上下两侧，板框滑槽310与板框单元1的框体11配合，滚动槽311与滚动单元24配合；

板框单元1的框体11沿板框滑槽310滑动安装，上下两侧滚轮滚动槽311滚动前进，对板框单元1进行引导和支撑；又由于滚动单元24与柔性连接单元2共用转轴21，因此通过滚轮能够将转轴21承受径向力传递到两侧的第一支架型材31上；

另一方面由于柔性连接单元2的双面布置，转轴21位于两个板框单元1之间的接缝处，能够对板框单元1的两端产生作用力，从而有效承担板框单元1的重力，降低对于板框滑槽310的作用力，降低板框单元1与板框滑槽310的摩擦。

进一步，第一支架型材31和框体11上设有相互配合的螺孔，螺栓贯穿螺孔将第一支架型材31和框体11固连。

第一支架型材31的底部设有与第二支架型材32配合的型材块33，型材块33与第一支架型材31固连，与第二支架型材32插装连接；

第一支架型材31包括腰部312以及设于腰部312一侧的上腿部313、中腿部314和下腿部315，腰部312的内部设有矩形腔体，上腿部313与中腿部314之间设有滚动槽311，中腿部314远离腰部312的部分开有板框滑槽310；

进一步，上腿部313、中腿部314和下腿部315上均设有向滚动槽311内凸出的弧形筋条316，滚轮的外周设有与弧形筋条316配合的环槽。以弧形筋条316作为限位的轨道引导滚轮转动和移动，使滚轮的移动更加稳定。

第二支架型材32包括第一框体325以及设于第一框体325内部的一个异形柱320和四个实心矩形柱321，四个实心矩形柱321分别设于异形柱320的两侧，异形柱320通过四个斜筋条322连接第二支架型材32的第一框体325，斜筋条322通过横向筋条323连接第一框体325和实心矩形柱321，实心矩形柱321通过纵向筋条324连接第一框体325和横向筋条323，实心矩形柱321还通过横向筋条323连接第一框体325；

异形柱320包括圆柱形部分，圆柱形部分的表面设有若干个均匀环形阵列分布的凸起的筋条部分，筋条部分的横截面整体呈矩形，远离圆柱形部分的一面设有拱形凸起；

型材块33包括第二框体333以及设于第二框体333内部的一个异形框330和四个矩形框331，异形框330的形状与异形柱320的形状匹配，矩形框331的空腔的形状与实心矩形柱321的形状匹配，异形框330通过四个斜筋条322连接型材块33的第二框体333，斜筋条322通过横向筋条323连接第二框体333和矩形框331，矩形框331通过纵向筋条324连接第二框体333和横向筋条323，矩形框331还通过横向筋条323连接第二框体333；

异形柱320和实心矩形柱321均延伸出第二支架型材32的两端，异形柱320和实心矩形柱321的延伸部分分别插入型材块33的异形框330和矩形框331中，实现第二型材支架与型材块33之间的插装连接。

本发明的安装方法及方式：一、将两个第一框体325平行等距的设置之后通过第二框体333与型材块33的连接将两个第一框体325固定，然后再将组装后的光伏板支架3安装到预先设置好的支脚、支架或平台等结构上；

二、板框单元1到达安装位置，顶部若干个板框单元1展开成平面，然后将前端板框单元1插入，两个第一框体325之间，板框单元1插入板框滑槽310，滚轮滑入滚动槽311内容，然后逐个将板框单元1插入第一框体325，后面的一个板框单元1会推动前面的板框单元1的移动；板框单元1推进的过程中，后侧的板框单元1随之从折叠状态转动至展开状态，直至所有板框单元1安装到光伏板支架3上。

实施例二

如图11-12所示，为了方便板框单元1叠放时的间距保持，在板框单元1的柔性连接单元2的上方的框体11的顶面设有若干个垫块110；

垫块110可以是固定连接框体11，安装后也不需要拆除。

对于板框单元1是由出厂与柔性连接单元2组装完成，然后折叠后进行出厂，叠放后便于运输，不需要隔板等机构对板框单元1进行隔离，柔性连接单元2折叠后能够保持板框单元1之间存在一定间隙；运输到位后再通过转运、吊装等方式运送到安装位置。

实施例三

如图13所示，为了降低型材重量以及材料用量，异形柱320的中心和实心矩形柱321的中心设有腔体，该腔体可以是矩形、圆形或其他形状。

实施例四

如图14-16所示，为了匹配光伏板支架3的结构，本发明另外设计了对应的支脚结构，支脚结构包括支脚型材41，支脚型材41的顶部与型材块33插装连接，型材块33的底部设有向下延伸的若干个竖板332，竖板332之间设有等宽的间隙，支脚型材41的顶部设有若干个插板411，插板411插入竖板332之间的间隙中，实现支脚型材41与型材块33的插装连接。

进一步，竖板332和插板411上设有相互配合的螺孔，通过螺栓贯穿竖板332和插板411能够将支脚型材41与型材块33固定连接。

设置若干个支脚、型材块33、第二框体333构成的u型支撑结构，对于第一框体325进行支撑和连接构成一个整体的支撑结构，并且方便现场组装。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。