[发明专利]光伏阵列的接地系统

说明书

技术领域

本发明涉及光伏或太阳能阵列的接地系统。

背景技术

由于清洁能源需求的增加，驱使光伏阵列的制造商降低成本。为满足需求，在不牺牲系统质量和安全要求的情况下，一些制造商寻求提高安装效率。然而，少数制造商已有效提高与接地方法有关的安装效率，同时满足或超出了安全标准。这种有效性的缺乏可能部分归因于用于多种类型的光伏阵列的框架和装配系统的复杂性。

根据光伏阵列的国际公认的标准，太阳能电池板的各个模块需要接地。为使各个模块接地，常规系统采用沿模块阵列中的各行铺设的铜接地线。对于较大规模的设施，这可总计铺设数百英尺的线材。然后使用固定于模块框架的外表面的紧固件，将线材物理和电气地连接到各个模块的框架。电气连接通常是通过将线材连接到接线片(lay-in lug)上，然后再将接线片与星形垫圈、螺钉和螺母连接而实现的。星形垫圈、螺钉和螺母组合用于穿透模块框架上设置的阳极氧化涂层。

当采用这种类型的接地方法时，材料和安装成本是巨大的。材料成本包括采购铜质接地线，通常为美国线规(AWG)6至8之间的粗径线，以及连接构件。安装成本包括但不限于时间和劳力成本。例如，安装人员可能需要运输线缆和结构件、铺设线缆并将线缆固定至阵列中的各个模块。因此，安装经常费时费力。尽管这种类型的安装方法适用于预期目的，然而需要更加有效的光伏阵列的接地系统，特别是由于清洁能源的需求持续增加。

发明内容

在第一方面，光伏阵列的接地系统包括设置于两个太阳能模块框架上方的条带以及接地夹。接地夹具有向上和向下延伸的突起所就位的区域以及设置在分离的区域之间的通孔。各个突起具有锯齿状部分，其材料适于穿透设置在两个模块框架上的阳极氧化层和用于太阳能模块框架的对接支撑面。

优选地采用紧固组件将条带连接于模块和接地夹，紧固组件例如金属垫圈、螺栓和螺母的组合。螺栓随后旋入并与条带、接地夹和对接面上的通孔对齐。在对齐后，对紧固组件施加扭矩，从而引起接地夹压缩。在适当定位和连接后，接地夹的突起适于穿透模块框架上的阳极氧化层和对接面。

附图说明

本文所描述的图仅用于说明目的而不在于限制本发明的范围。在这些图中：

图1是接地系统的分解视图；

图2示出在安装结构上放置太阳能模块框架；

图3是用于太阳能模块框架的安装结构的透视图；

图4是图2中所示的安装结构沿图3中的线4-4截取的截面图；

图5是根据第一种结构的接地夹的正视图；

图6是图5中所示的接地夹的俯视图；

图7是根据第二种结构的接地夹的正视图；

图8是图7中所示的接地夹的俯视图；

图9是接地夹上的具有锯齿状部分的突起的放大侧视图；

图10是接地夹上的具有锯齿状部分的突起的放大透视图；

图11是光伏阵列的透视图，其示出在图2中所示的安装结构中放置第二太阳能模块框架；

图11A是示出图11中所示的接地系统的详细视图；

图12是部分组装的接地系统的俯视图；

图13是图1所示的接地系统的分解侧视图；

图14是光伏阵列上组装的接地系统的局部透视图；并且

图15是包括图1、11、13和14中所示的接地系统的阵列的透视图。

具体实施方式

详细参照附图，图1示出光伏阵列11(图15中所示)的接地系统10。接地系统10通常包括两个太阳能模块框架12a、12b，接地夹14，条带16，安装结构18，以及一个或多个紧固组件。优选地，各模块框架12由例如铝的导电材料构成，并可包括阳极氧化层。任何其他导电材料可用于构造模块框架12。然而优选阳极氧化铝。模块框架适于容纳太阳能电池板20。

如图2中所示，太阳能模块框架12还适于放置在安装结构18中。这种类型的示例性安装结构在美国专利第6968654号中示出，该公开的全部内容通过引用结合于此。安装结构18的类型可为安装在屋顶上并适于支撑一个或多个镇流器(ballast)(未示出)的表面。可安装这种安装结构的屋顶包括平屋顶或者最大俯仰角优选不超过大约7度的斜屋顶。