卡座、安装固定结构、光伏设备和安装固定方法与流程

本发明涉及一种卡座、安装固定结构、光伏设备和安装固定方法。

背景技术：

1、一直以来，光伏组件的边框绝大多数都以铝合金为原料。随着光伏行业的飞速发展，光伏行业用铝量逐年攀升，铝型材的生产、加工过程中需要消耗大量电力，造成大量碳排放。对于海上光伏应用场景需求，海洋环境对光伏组件的耐盐雾腐蚀性能要求十分严苛，传统金属材料边框，包括铝合金边框、钢边框等在海上应用均易被腐蚀，在25-30年的光伏组件长生命周期下有失效风险。

2、玻纤增强聚氨酯复合材料边框可以直接降本约15％，并且强度可达到900mpa以上，约为铝合金的4-6倍，同时生产中的碳排放仅为铝合金的2％左右、几步不被盐雾腐蚀，而且复合材料边框为绝缘体，可以降低组件的pid风险。

3、玻纤增强复合材料边框主要生产过程见图13，其中，该生产过程所采用的生产设备10包括增强纤维提供装置1、导纱板2、注胶盒3、模具4、聚氨酯树脂提供装置5、牵引装置6和切割装置7。玻纤通过拉挤进入模具，模具中注入聚氨酯进行粘连、固化，挤出后切段、表面喷涂。聚氨酯的强度只有30-40mpa，边框的强度主要由玻纤的分布决定。目前玻纤主要结构为内部沿拉挤方向长玻纤+表面织物状玻纤，垂直于拉挤方向很难有连续的玻纤增强，导致材料呈各向异性，沿拉挤方向强度很高，而垂直于拉挤方向强度很低，只有50-60mpa，所以在进行iec/ul标准下的机械载荷测试时，安装孔位置应力集中，易出现撕裂等结构破坏，如图14示出了这种破坏风险。

4、专利申请公开no.cn114598252a公开了一种固定结构，该固定结构在图15和图16中示出，其中在型材d面设有开孔，利用带挂钩的卡座结构进行连接，卡座挂钩用于穿过太阳能组件边框的安装边上的边框安装孔，并与安装边的对应的竖直侧壁卡接。利用该申请所公开的这种卡座结构进行安装存在如下缺陷：虽然一定程度上可以增加机械载荷时型材受力面积，但应力值仍处于较高水平，会造成开孔位置出现裂纹等破坏；开孔与卡座位置不完全匹配，在进行动态载荷测试时会出现一定范围的位移，产生冲击力，对安装孔位置造成破坏；而且卡座硬度较高，易对边框造成表面破坏。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的问题，完成了本发明。本发明旨在大幅增加组件受载荷作用时的受力面积，减少应力集中位置的应力值，降低安装孔撕裂风险；另外本发明还旨在降低边框的扭拧变形程度，提高结构的稳定性。

2、根据本发明的一方面，提供了一种卡座，其用于安装和固定光伏组件的边框，包括：第一端部，其直接紧固在安装对象上；第二端部，其与所述第一端部相反，并紧固在所述边框的型材结构的安装壁上，进而紧固在所述安装对象上；以及中间部分，其位于所述第一端部与所述第二端部之间，并穿过所述型材结构的与所述安装壁相交的第一侧壁和第二侧壁。

3、在一些实施例中，所述第一端部的高度不同于所述第二端部的高度。

4、在一些实施例中，所述卡座的第一端部的面向所述型材结构的端面与所述型材结构的第一侧壁之间设置有第一间隔。

5、在一些实施例中，所述卡座的第一端部的面向所述型材结构的端面与所述型材结构的所述第一侧壁接触。

6、在一些实施例中，所述卡座具有相反的第三表面和第四表面，所述型材结构的第一侧壁和第二侧壁分别具有对应的第一贯穿孔和第二贯穿孔，在所述卡座安装并固定所述边框时，所述中间部分穿过所述第一贯穿孔和第二贯穿孔使得所述卡座的第三表面抵靠在所述第一贯穿孔的第一内表面和所述第二贯穿孔的第三内表面上，所述卡座的第四表面与所述第一贯穿孔的第二内表面和所述第二贯穿孔的第四内表面之间存在间隙，所述第一内表面与所述第三内表面相对，所述第二内表面与所述第四内表面相对。

7、在一些实施例中，所述中间部分的高度小于所述第一端部的高度且小于所述第二端部的高度。

8、在一些实施例中，所述第一侧壁的第一贯穿孔的第一内表面和所述第二侧壁的第二贯穿孔的第三内表面与所述安装壁的远离所述安装对象的表面不共面从而与其间隔开一定距离。

9、在一些实施例中，所述卡座的第二端部的面向所述型材结构的端面与所述型材结构的第二侧壁之间设置有第二间隔。

10、在一些实施例中，所述卡座的第二端部的面向所述型材结构的端面与所述型材结构的所述第二侧壁接触。

11、根据本发明的另一方面，提供一种安装固定结构，其用于将光伏组件安装并固定到安装对象上且包括：上述卡座；以及边框，其中，所述边框包括型材结构，且具有第一侧壁和第二侧壁，所述卡座的主体穿过所述第一侧壁和第二侧壁使得所述卡座的第一端部直接紧固到所述安装对象上且所述卡座的第二端部紧固到所述型材结构上进而紧固到所述安装对象上。

12、根据本发明的另一方面，提供一种光伏设备，其包括：光伏组件；以及安装固定结构；其中，所述光伏组件通过所述安装固定结构安装到安装对象上。

13、根据本发明的另一方面，提供一种安装固定方法，其用于将光伏组件安装并固定到安装对象上，该方法包括如下步骤：提供卡座；提供所述光伏组件的边框，所述边框包括型材结构；将所述卡座穿过所述型材结构的第一侧壁和第二侧壁；利用第一紧固件将所述卡座的第一端部直接紧固到所述安装对象上；以及利用第二紧固件将所述卡座的第二端部紧固到所述型材结构的安装壁上，进而紧固到所述安装对象上。

14、本发明提供的技术方案可以包括以下有益效果：(1)增加载荷时型材的受力面积，减少应力集中位置的应力值，避免安装孔撕裂；(2)复合材料的边框韧性好刚性差，高载荷会出现较大弹性形变，在这种情况下使用采用本发明的安装固定方式可以在边框c面起到限位作用，这样在受到实际载荷影响时，卡座的两端固定可以降低边框的扭拧变形，提高结构的稳定性。

15、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种卡座，其用于安装和固定光伏组件的边框，包括：

2.根据权利要求1所述的卡座，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的卡座，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的卡座，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的卡座，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的卡座，其特征在于，

7.根据权利要求5所述的卡座，其特征在于，

8.根据权利要求5所述的卡座，其特征在于，

9.根据权利要求5所述的卡座，其特征在于，

10.一种安装固定结构，其用于将光伏组件安装并固定到安装对象上且包括：

11.一种光伏设备，其包括：

12.一种安装固定方法，其用于将光伏组件安装并固定到安装对象上，该方法包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种卡座，其用于安装和固定光伏组件的边框，包括：第一端部，其直接紧固在安装对象上；第二端部，其与所述第一端部相反，并紧固在所述边框的型材结构的安装壁上，进而紧固在所述安装对象上；以及中间部分，其位于所述第一端部与所述第二端部之间，并穿过所述型材结构的与所述安装壁相交的第一侧壁和第二侧壁。本发明还公开了一种包括该卡座的安装固定结构、光伏设备和安装固定方法。

技术研发人员：赵锦毓,王禹
受保护的技术使用者：天合光能股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15