[发明专利]用于光伏模块的枢转配合框架和方法

说明书

相关申请案的交叉引用

本专利申请案主张2009年7月2日提交的名称为“Forming andMounting a Photovoltaic Array”的临时专利申请案第61/270,122号的优先权；本专利申请案主张2009年10月26日提交的名称为“Forming andMounting a Photovoltaic Array：Hardware and Software Improvements”的临时专利申请案第61/255,004号的优先权；并且本专利申请案主张2010年6月4日提交的名称为“Pivot-Fit Connection System，Apparatusand Method For Photovoltaic Arrays”的临时专利申请案第61/351,586号的优先权。这些申请案中的每个的全部内容均以引用的方式并入到本文中。

本专利申请案进一步主张2009年10月6日提交的名称为“Methodand Apparatus for Forming and Mounting a Photovoltaic Array”的美国专利申请案第12/594,935号的优先权，其是2008年4月8日提交的名称为“Method and Apparatus For Forming and Mounting a PhotovoltaicArray”的PCT/US08/04569的§371国家阶段申请案，此PCT申请案主张以下临时专利申请案的优先权：2008年2月15日提交的名称为“Interlocking Photovoltaic Module Mounting System”临时专利申请案第61/066,001号，2008年2月11日提交的名称为“InterlockingPhotovoltaic Module Mounting System”的临时专利申请案第61/065,417号，和2007年4月6日提交的名称为“InterlockingPhotovoltaic Module Mounting System”的临时专利申请案第60/922,180号。上述申请案中的每个的全部内容均以引用的方式并入到本文中。

背景技术

通过将光伏(PV)模块以机械方式连接在一起成为阵列，从而形成光伏阵列。大多数PV模块连接系统需要费时地使用多个小型紧固件。较多的部件数量和较慢的安装时间成为PV系统成本降低和应用的主要障碍。虽然已做出一些努力，通过开发压入配合连接和钩式连接来减少紧固件的使用。然而这些系统仍存在很多缺陷。

首先，这些方法都不能完全解决由于制造公差而引起的PV模块和连接件的尺寸变化的问题。PV模块通常在长度和/或宽度尺寸上会发生约±0.10″的变化。当多个模块在PV阵列的南北方向上成列形成时，关键的是列中一个模块的任何尺寸变化不能影响到列中的下一个模块，因为尺寸变化在列的长度上将会累加，且会导致该列与下一列有显著的尺寸差异。同样地，相同的问题也存在于PV模块的东西方向的行中。此问题(常常被称为公差调整)在基于轨道的系统中得以解决，方式为通过使列中的模块在安装轨道顶部上或多或少地间隔开，从而使得列中的下一个模块正确地定位，和/或通过只沿着一个轴线(东西或者南北方向)将模块连接至轨道。然而，在无轨系统中，PV模块在南北方向和东西方向上均结构性地连接到下一个模块。因此，如果相邻东西模块之间的接缝因为南北尺寸的复合变化而导致不对齐，那么可能无法完成阵列的安装。在其他系统中，东西复合变化可能导致南北轴线方向上的问题。压入配合连接和钩式连接无法完全应对或者解决公差变化的问题。

其次，压入配合连接和钩式连接无法在相邻PV模块之间提供可靠的电接地结合。钩式连接本质上是不牢固的配合，且因此不能够提供不变的低电阻接地结合，所述接地结合可长久地经受气候条件。类似地，压入配合连接也无法提供可靠的接地结合，除非材料在连接过程中产生足够的变形。实际上，对标准PV模块框架材料(例如，铝)而言，达到此类变形需要很大的力，由于需要重载工具来传递变形所需的力，进而消除了很可能产生的任何时间和成本节约优势。

再次，压入配合和钩式系统无法在配合的公母件之间可靠地提供坚固、持久的连接。为了促进快速、简易连接，而使连接中的母接纳部分比公连接部分更宽。此情况会导致松散或不稳定的连接，所述连接容易随着时间的推移而松脱，原因是PV模块经受由风雪负荷所造成的机械应力。