[发明专利]太阳能电池板的安装系统

说明书

技术领域

本方面主要涉及太阳能电池板，尤其涉及用于太阳能电池板的装配件和安装系统。

背景技术

太阳能电力系统是对环境最友好的发电方式。为了提供此类太阳能电力系统，通常要有由多个连接在一起的太阳能模块组成的太阳能电池板。太阳能电池板一般在建筑物的屋顶上直接装配、在地面装配之后安装到建筑物屋顶上、或安装在专用地面或立柱式安装框架上。图1示出了一种现有的太阳能电池板装配件10。这一实施例中的太阳能电池板包括三个太阳能模块12A-12C。然而，本技术领域的技术人员应理解，可采用任意数量的模块，并且这些模块可以任意的配置方式组成太阳能电池板。

各太阳能电池板模块12A-12C包括容纳线缆16的接线盒14A-14C，线缆16以串联的方式连接各模块。各模块12A-12C还包括电接地线装配件18，其用于使得各模块以及下层框架在适当的点接地。此外，如20A和20B所示，各模块还包括相邻模块之间的附加连线，这些连线必须进行卷绕并缚紧固定在两个相邻模块之间以确保不会被损坏。图1A示出了太阳能电池板的接地螺钉。必须设在多处的螺钉或螺栓装配件22将接地线装配件18附接至电池板装配件的各设备上，每一模块12A-12C和下层框架上至少有一连接点(本实施例中为5个连接点)，以形成已接地的装配件。

再参考图1，有两根金属导轨24沿太阳能模块12A-12B的长度与之平行延伸。这些导轨形成太阳能模块的下层支撑结构。这些导轨附接至屋顶以使整个太阳能电池板以单一的刚性几何平面形成安装在屋顶上，藉此改进安装的稳定性和美观度。有时，现将所述导轨安装到屋顶上(通过L形支架和连接至下层椽的方头螺栓而附接至屋顶)，然后使用螺栓紧固夹将模块附接至导轨。有时，如图1B所示，先将导轨附接模块(这个例子中使用六角螺母和螺栓，其他例子中可使用夹子)，然后通过L形支架26(图1)和连接至下层椽的方头螺栓而将整个模块-导轨装配件(电池板)附接到屋顶上。如前所述，这些导轨24也电接地。

考虑到通风和排水，电池板安装在屋顶上时，屋顶表面与下侧的模块及导轨之间最好有小的空隙。考虑到对在屋顶装配的电池板进行配线和接地，模块下方最好具有通路以使线缆可以连接并且打结。为了安装成单一的几何平面，安装点在垂直方向上最好可稍作调整以应对屋顶表面的不平整(起伏)。出于这些原因，屋顶安装支架(无论是否是L形支架或其他设计)通常可在垂直方向上稍作调整(通常为1-3英寸)。此外，屋顶的附接件必须附接至牢固的下层表面，通常为椽。这些椽的间隔可能不一致。因此，安装导轨一般包括若干种可调节槽，以使导轨安装到屋顶附接件(L形支架)的安装点可正好位于牢固安装点的上方-无论这一点在何处。

为了提供可靠和高性能的太阳能电力系统，现有的太阳能电池板10需要进行多次的单独操作来装配和安装。在不平整的屋顶表面上安装需要很多小配件和调整件。为了确保空气流通和排水，电池板就需要稍稍高于屋顶，但考虑到美观，电池板又需要靠近屋顶。电池板中的各模块必须用导线连接在一起，附加的导线必须牢固地折叠起来，并且各导电元件必须电接地。所有这些需要的部件和步骤增加了系统成本，而最终对系统的回报有不利的影响。此外，现有的太阳能模块装在纸板盒中放在托板上运送，这需要额外的货运成本以及不少的拆包及纸板盒处理成本。

因此，需要一种配备更齐全的太阳能模块，其包含所有的安装和配线工具，而不需要单个操作，从而使得所需的电接地步骤为最少，并且使得需要管理的配线及线缆的数量为最小。最后，所述系统应该使安装人员装配和安装电池板所需的部件和工具为最少。该系统应当容易操作，可适应各种环境并且成本低廉。本发明解决了这种需求。

发明内容

本发明公开了一种太阳能电池板的一体化模块框架和支撑系统。所述太阳能电池板包括多个太阳能模块和将所述太阳能模块连接在一起的多个接头。所述多个接头提供了一种使已连接的模块能在向屋顶运送期间以及在安装完成之后的系统使用期限内均保持机械刚性的方法，提供了模块间的接线，提供了所述模块的电接地通路，提供了一种向电池板增加模块的方法，还提供了一种拆除和更换有缺陷模块的方法。在所述模块的侧边提供了接线器安装组件以简化用接头来将模块连接在一起时的电气安装，并且简化了外部配线与所述模块的最终连接。