支承件连接器、与其可附接的太阳能面板连接器以及包括支承件连接器和太阳能面板连接器的附接系统的制作方法

支承件连接器、与其可附接的太阳能面板连接器以及包括支承件连接器和太阳能面板连接器的附接系统


技术实现要素：

1.本发明总体上属于太阳能领域，尤其是用于将太阳能面板附接到支承结构的机械组件。
2.本发明的第一目的是用于将太阳能面板附接到支承结构的系统，包括支承件连接器和太阳能面板连接器。
3.本发明的第二目的是针对上述构造为附接到支承结构的支承件连接器，其中支承件连接器可滑动连接到特别设计的太阳能面板连接器。
4.本发明的第三目的是针对上述太阳能面板连接器，该太阳能面板连接器构造用于附接到太阳能面板，其中太阳能面板连接器可滑动连接到特别设计的太阳能面板连接器。


背景技术：

5.具有支承在跟踪器上的多个光伏太阳能面板的太阳能发电厂是广为人知的。光伏太阳能面板附接到跟踪器，跟踪器具有能够在白天太阳在天空中移动时将太阳能光伏面板朝向太阳的机构。现在，太阳追踪跟踪器和光伏太阳能面板之间的连接是通过螺接、铆接等方式进行的。更具体地说，光伏太阳能面板的外围凸缘螺接或铆接到跟踪器的对应框架上的相应孔中。由于一些原因，采用这种类型的连接方式是不利的。
6.该发明的第一缺点是，螺接或铆接固定光伏太阳能面板非常耗时，特别是考虑到太阳能发电厂35可能有非常多的光伏太阳能面板，即数百个光伏太阳能面板。因此，建立太阳能发电厂所需的时间就会上升，因此太阳能发电厂的成本也会上升。
7.这种连接方式的另一个缺点是，跟踪器和面板之间的连接是沿着太阳能面板周边的特定点进行的。因此，由太阳能面板支承的应力，例如由风引起的应力，只通过所述的螺丝或铆钉位于的特定点朝向跟踪器传递。由于这个原因，特定的螺钉或铆钉可能在某些大气条件下脱落。
8.因此，该领域仍然需要一种改进的系统，用于在太阳能发电厂中将光伏太阳能面板附接到跟踪器。
9.发明内容
10.本发明通过提供一种由支承件连接器和可附接到支承件连接器的太阳能面板连接器形成的系统，解决了上述公开的缺点。此外，本发明还关于所述支承件连接器和所述太阳能面板连接器。
11.在本文件中，术语“太阳能面板”是指能够将太阳能转化为热能(热太阳能面板)或电能(光伏太阳能面板)的任何太阳能设备。
12.在本文中，术语“支承件”或“支承结构”是指设计用于支承一个或多个太阳能面板的任何机械装置。支承结构可以是静态的，或者说，其可以采取能够使太阳能面板定向朝向太阳的太阳跟踪器的形式。
13.在本文件中，术语“水平”、“竖直”、“上”、“下”等应被解释为指太阳能面板定向竖
直向上的构造。
14.在本文件中，术语“太阳能组件”指的是包括太阳能面板适当地附接到支承件的组件。
15.1.用于将太阳能面板附接到支承件的系统
16.本发明的第一方面是关于一种用于将太阳能面板附接到支承件的系统，该系统包括支承件连接器和太阳能面板连接器。这两部分将在下文中更详细地公开。
17.支承件连接器
18.支承件连接器构造用于附接到支承件。支承件连接器和支承件之间的附接可以以任何常规方式进行。例如，参照本文件中的附图更详细地公开，支承件连接器可以夹持到支承件的例如梁或杆的部件。
19.此外，本支承件连接器包括基本u形的轮廓，具有水平下壁和两个平行竖直侧壁。平行竖直侧壁的上端向内弯曲，以提供竖直轨道，用于可滑动地接收根据本发明的面板连接器。因此，如下面更详细公开的，面板连接器可以可滑动地附接到支承件连接器的竖直轨道。
20.在支承件连接器的特定实施方式中，竖直轨道包括向下的凸起，用于阻挡本发明的面板连接器的滑动运动。因此，当面板连接器沿着支承件连接器的竖直轨道滑动时，其在邻抵向下的凸起时被迫停止。向下的凸起可以是具有例如矩形形状的点状凸起。
21.支承件的竖直轨道上的向下凸起的位置取决于太阳能连接器所需的最终位置。如果支承件连接器接收单个太阳能面板，向下的凸起可以位于竖直轨道的端部处。然而，在本发明的特别优选的实施方案中，向下的凸起位于竖直轨道的纵向中央部分处。因此，如本文件后文的附图更清楚地公开的，两个太阳能连接器可以附接到各支承件连接器。
22.太阳能面板连接器
23.太阳能面板连接器构造用于与太阳能面板附接。更具体地说，这种附接是借助将太阳能面板滑入以下公开的c形部分来进行的。特别是，该太阳能面板连接器的轮廓具有：
24.a)上c形部分，该上c形部分构造用于接收太阳能面板的侧边缘。c形部分包括下壁、侧壁和上壁，因此具有类似于c的形状，其中有开放侧部(不一定如字母c中的右侧)。开放侧部设计用于接收太阳能面板的侧边缘。然后，太阳能面板靠抵下壁，并被上壁夹持，上壁可以有一定的弹性用于夹持太阳能面板。采用一种粘合剂，如硅胶，用于将太阳能面板附接在c形部分内部。
25.b)向上定向的下通道部分，构造用于接收以上公开的支承件连接器的竖直轨道。特别是，向上定向的通道包括第一竖直侧壁、下水平壁和第二竖直侧壁，其中第一竖直侧壁的长度小于支承件连接器的竖直轨道的长度。当然，c形部分的下壁位于通道部分的上方，并且通道部分的下水平壁和c形部分的下壁之间的距离与支承件连接器的竖直轨道的长度相匹配，因此所述竖直轨道不能离开通道部分。然后，太阳能面板连接器可以通过让太阳能面板连接器的向上定向的通道滑动地接收支承件连接器的竖直轨道来附接到支承件连接器。
26.c)连接上c形部分和下通道的至少一个盒形部分。例如，至少一个盒形部分可以简单地采取单个矩形部分的形式，接合上c形部分和向上定向的下通道。然而，具有多个盒形部分相互连接在一起并具有专门功能的其他结构也是可能的。
27.因此，该系统允许太阳能面板连接器和支承件连接器之间的连接。太阳能面板连接器可以通过让支承件连接器的竖直轨道沿着面板连接器的向上定向的通道滑动而滑入支承件连接器中。然而，仍然需要将太阳能连接器阻挡在支承件连接器中，使得太阳能连接器不能从支承件连接器中出来。理想情况下，阻挡机构必须是简单、快速和可靠的。
28.在进一步优选的实施方案中，本发明的系统包括专门的锁定机构，用于在太阳能面板连接器沿着支承件连接器到达内部位置时将太阳能面板连接器锁定到支承件连接器。在特别优选的实施方案中，所述锁定机构包括设置在太阳能面板连接器和支承件连接器之一中的突起的弹性部分，以及设置在太阳能面板连接器和支承件连接器中的另一个中的孔，所述突起的弹性部分和孔的位置使突起的弹性部分在太阳能面板连接器到达内部位置时进入所述孔。
29.有许多可能的构造满足上述要求。然而，本文件中公开了两个特定的实施方式。
30.在第一特定的实施方案中，锁定机构包括相应地位于支承连接器和面板连接器中的以下配合装置：
[0031]-支承件连接器：支承件连接器的竖直轨道包括位于支承件连接器的纵向端部的向下突起的、向上有弹性部分。特别是，弹性部分的下边缘相对于竖直轨道的水平下边缘形成向下的斜坡，使得当太阳能面板连接器滑入竖直轨道时，弹性部分被面板连接器的下通道部分的下水平壁向上移位。当然，如果支承件连接器在竖直轨道的第一端处具有向下的凸起，弹性部分位于与所述第一端相对的第二端中。
[0032]-面板连接器：面板连接器的下通道部分的下水平壁包括第一端孔，当太阳能面板连接器到达内部位置时，该第一端孔构造用于接收支承件连接器的竖直轨道的弹性部分的下边缘。因此，当面板连接器完全插入支承件连接器的竖直轨道时，弹性部分进入存在于面板连接器的后缘中的第一端孔，从而将所述面板连接器锁定就位。
[0033]
因此，当与向下的凸起相结合时，弹性部分将面板连接器沿支承件阻挡在特定位置。特别是，面板连接器在弹性部分定位所在的端部处沿竖直轨道插入。面板连接器的下水平壁首先对抗弹性力将弹性部分向上推，且当弹性部分不再从竖直轨道向下突起时，面板连接器沿着竖直轨道前进。最后，面板连接器的前端撞到向下的凸起，同时，弹性部分进入面板连接器的后端附近设置的第一孔中。面板连接器因此锁定就位，除非手动将弹性部分向上推，否则就无法使面板连接器从支承件连接器取出。
[0034]
在第二、上述的替代实施方案中，锁定机构包括相应地位于支承件连接器和面板连接器中的以下配合装置：
[0035]-支承件连接器：连接竖直轨道和支承件连接器的侧壁的基本水平壁包括向上突起的、向下有弹性部分，该部分位于支承件连接器的纵向端部处。更特别的是，弹性部分的上边缘相对于水平壁形成向上的斜坡，使得当太阳能面板连接器滑入竖直轨道时，弹性部分被位于面板连接器的下通道部分上方的水平壁向下移位。
[0036]-面板连接器：位于面板连接器的下通道部分上方的水平壁包括第二端孔，第二端孔构造用于当太阳能面板连接器到达内部位置时，接收水平壁的向下有弹性部分。
[0037]
这种替代锁定机构的操作与上文公开的相同，唯一相关的区别是配合装置的位置。在本例中，弹性部分从连接竖直轨道和支承件连接器侧壁的水平壁向上突起。对应地，第二孔位于处于面板连接器的通道部分上方的水平壁处。因此，当面板连接器沿竖直轨道
插入时，位于下通道部分上方的水平壁首先对抗弹性力将弹性部分向下推，当弹性部分不再向上突起时，面板连接器沿竖直轨道前进。最后，面板连接器的前端撞到向下的凸起，同时，弹性部分进入面板连接器的后端附近设置的第二孔中。面板连接器因此锁定就位，除非手动将弹性部分向下推，否则就无法将面板连接器从支承件连接器取出。
[0038]
在这方面，需要注意，虽然上文公开的锁定机构位于相应连接器的端部，但沿着支承件和面板连接器的另外位置也是可能的。例如，锁定机构可以设置在支承件和面板连接器的中间部分处。
[0039]
现在，本发明的系统如下工作。首先，支承件连接器附接到到支承件上，太阳能面板附接到面板连接器上。支承件连接器和支承件之间的附接可以以任何常规方式进行，例如借助夹具。太阳能面板与面板连接器的附接是通过将太阳能面板的侧边缘引入面板连接器的c形上部来进行的，使得面板的所述侧边缘被c形部分的上壁和下壁夹持并用粘合剂固定。然后，通过将面板连接器推入支承件连接器，使得支承件连接器的竖直轨道进入面板连接器的向上定向的下通道部分，来将面板连接器连接到支承件连接器。受限在通道部分和c形部分的下水平壁之间的竖直轨道向内滑动，直到到达锁定机构。然后面板连接器在支承件连接器内的位置被锁定。面板连接器，因此也包括太阳能面板本身，然后锁定就位。
[0040]
该系统的优势在于，太阳能面板和支承件之间的附接是以非常简单的方式进行的。此外，由于不需要螺钉、螺栓或铆钉，这种连接系统不仅非常快速，而且与现有技术系统相比，它需要的工具和人员也更少。
[0041]
本系统的进一步优点是，由风的冲力或类似物产生的任何机械应力会沿着支承件和面板之间的整个连接线扩散。这比在机械应力集中的地方拥有有限数量的点连接更有效。
[0042]
本发明的进一步优选实施方案是关于太阳能组件，包括太阳能面板和借助上述系统附接的支承件。
[0043]
支承件连接器
[0044]
本发明的第二方面是关于根据权利要求9-13中任何一项的支承件连接器。
[0045]
太阳能面板连接器
[0046]
本发明的第三方面是关于根据权利要求14-16中任何一项的太阳能面板连接器。
附图说明
[0047]
图1示出了根据本发明的支承连接器的正视图。
[0048]
图2示出了根据本发明的支承连接器的立体图。
[0049]
图3示出了根据本发明的支承件连接器的一部分的放大立体图。
[0050]
图4示出了根据本发明的太阳能面板连接器的正视图。
[0051]
图5示出了根据本发明的太阳能面板连接器的立体图。
[0052]
图6示出根据本发明的太阳能组件的立体图，该组件包括支承件连接器和面板连接器。
[0053]
图7是图6的太阳能组件的一部分的放大立体图，示出了支承件连接器和面板连接器。
[0054]
图8示出了图6所示的太阳能组件部分的进一步放大的立体图。
具体实施方式
[0055]
现在参照附图公开了用于将太阳能面板(100)附接到支承件(200)的系统。如上所述，本发明的系统包括支承件连接器(1)和可附接到所述支承件连接器(1)的太阳能面板连接器(2)。此外，请注意，本实施例特别针对太阳跟踪器和太阳能面板之间的连接。因此，在下文中，“支承件(200)”和“支承件连接器(1)”被称为“太阳跟踪器(200)”和“跟踪器连接器(1)”。
[0056]
图1-3示出了本发明的跟踪器连接器(1)的相应视图。跟踪器连接器(1)的形式是基本的u形轮廓，由下方的水平壁(11)和两个平行的竖直侧壁(12、13)形成。侧壁(12、13)的上端向内弯曲，即向u形轮廓的内部弯曲，以形成相应的竖直轨道(14)。在本实施例中，侧壁(12、13)的弯曲部分包括基本水平壁(17)，基本水平壁(17)将竖直轨道(14)连接到侧壁(12、13)。各壁之间的边缘是倒圆的。
[0057]
图中所示的跟踪器连接器(1)进一步包括从竖直轨道(14)的水平下边缘(141)向下显露的向下凸起(15)，用于阻挡太阳能面板连接器(2)的滑动前进。向下凸起(15)纵向位于竖直轨道(14)的中间，使得两个太阳能面板连接器(2)可以附接到各跟踪器连接器(1)。
[0058]
跟踪器连接器(1)进一步包括位于竖直轨道(14)相应纵向端处的向下突起的、向上有弹性部分(16)。特别是，各弹性部分(16)包括下边缘(161)，下边缘(161)相对于竖直轨道(14)的水平下边缘(141)在太阳能面板连接器(2)的插入方向上形成向下斜坡。此外，所述弹性部分(16)包括基本竖直侧边缘(162)，该侧边缘定向朝向太阳能面板连接器(2)的取出方向。因此，当太阳能面板连接器(2)插入该跟踪器连接器(1)的竖直轨道(14)中时，倾斜的下边缘(161)向上位移，使得面板连接器(2)可以滑入跟踪器连接器(1)。相反的，当面板连接器(2)到达内部位置时，其中提供的第一孔(见下文描述)允许下边缘(161)回到其下位置。然后，竖直侧边缘(162)阻挡面板连接器(2)的任何向外位移，这样面板连接器(2)就被锁定在所述内部位置中。
[0059]
图4和图5示出了根据本发明的太阳能面板连接器(2)的相应视图。太阳能面板连接器(2)的轮廓形式具有由三个不同的部分形成的形状：上c形部分(21)，下通道部分(22)，以及连接c形部分(21)和下通道部分(22)的盒形部分(23)。
[0060]
c形部分(21)构造用于夹持太阳能面板(100)的侧边缘。因此，c形部分(21)具有基本水平的下壁(211)，基本水平的上壁(213)，以及连接下壁(211)和上壁(213)的竖直侧壁(212)，这三个壁因此呈c形朝向一侧开放。在这个示例中，下壁(211)、侧壁(212)和上壁(213)基本上都是直的。然而，其他形状也是可能的。
[0061]
下部通道部分(22)形成向上敞开的通道，具有水平的下壁(221)、第一竖直侧壁(222)和第二竖直侧壁(223)。在这个实施例中，第二竖直侧壁(223)的上端与箱形部分(23)相连，而第一侧壁(222)较短，这样就可以侧向进入向上开放的通道。此下通道部分(22)的尺寸是用于与太阳跟踪器(1)的竖直轨道(14)接合。也就是说，太阳跟踪器(1)的竖直轨道(14)配接在下通道部分(22)内部，使得太阳能面板连接器(2)可以滑入跟踪器连接器(1)。这尤其意味着，通道部分(22)的下部水平壁(221)与位于所述通道部分(22)上方的c形部分的下部壁(211)之间的距离与跟踪器连接器(1)的竖直轨道(14)的长度相匹配，使得所述竖直轨道(14)不能离开通道部分(22)。
[0062]
因此，如上所述，在进入竖直轨道(14)时，下水平壁(222)的上端表面撞到弹性部
分(16)的倾斜下边缘(161)，在操作者的简单推动动作下，使所述弹性部分(16)向上位移。然后，太阳能面板连接器(2)可以进一步滑动，直到到达内部位置时，其纵向前端撞上位于跟踪器连接器(1)的中间部分的竖直轨道(14)的向下凸起(15)。同时，位于下通道部分(22)的下壁(221)靠近太阳能面板连接器(1)的纵向后端的第一端孔(24)到达竖直轨道(14)的弹性部分(16)的位置。然后，该弹性部分(16)通过进入所述第一端孔(24)返回到其初始的下位置。然后，弹性部分(16)的竖直侧边缘(162)阻挡太阳能面板连接器(1)的任何向外位移，这样太阳能面板连接器(1)就被锁定在内部位置中。
[0063]
在本实施例中，太阳能面板连接器(23)的盒形部分(23)仅仅由位于c形部分(21)和通道部分(22)之间的竖直定向的矩形形成，其中通道部分(22)的第二竖直侧壁(223)的一部分也形成矩形的侧壁。
[0064]
图6示出了由太阳跟踪器(200)形成的太阳能组件(300)，该跟踪器具有与其附接的四个太阳能面板(100)。太阳能面板(100)的附接是由根据本发明的系统进行的，该系统包括固定到四个太阳能面板连接器(1)的两个跟踪器连接器(2)。图7和图8更详细地示出了该连接系统。
[0065]
如图所示，太阳能面板(100)夹持在太阳能面板连接器(2)的c形部分(21)的上壁(213)和下壁(211)之间，而跟踪器连接器(1)借助连接到其水平梁(220)的夹具(210)附接到太阳跟踪器(200)。继而，太阳能面板连接器(2)和跟踪器连接器(1)之间的连接是按上述解释进行的。具体来说，图7和图8示出了通过将太阳能面板连接器(2)滑入跟踪器连接器(1)，面板连接器(2)的c形部分(21)如何附接到太阳跟踪器(1)的竖直轨道(14)的。太阳能面板连接器(2)在其一端借助向下凸起(15)锁定就位，在其相对端，通过跟踪器连接器(1)的弹性部分(161)和面板连接器(2)的端孔(24)之间的配合而锁定就位。