用于太阳能板安装的模块结构系统.pdf

一种支撑结构及用于在斜屋顶上安装支撑结构及太阳能装置的方法。预组装的支撑结构是可安装/拆卸的，作为单一模块以降低成本、安装时间及危害。将用于电池、电子器件及无线装置的任意壳体设置在于建筑物中的部分预组装支撑结构中。在支撑结构上的附接点接收用于网型网络的蜂窝以及高频收发器。支撑结构不是在易于泄漏的屋顶面上而是在使用耦接至内部建筑物结构的主支撑物的屋顶顶点穿透屋顶。在主支撑物上的介面构件具有共形于屋顶顶点的外形，以供防水密封、负载支撑及吸收装置转矩的顶点。有衬垫的支架在屋顶上支撑装置重量。支撑结构的框架管作为配线管或配置支撑结构的框架作为用于低电压、并联耦接、独立异常诊断、太阳能板的电力导体。

1.  一主支撑物用于安装装置在一建筑物结构的一屋顶的一外表面之上，其中该屋顶在一顶点具有一间隙，该主支撑物包含：
一承载构件，包含：
包括一或多附接点的一第一端部，用于固定该装置；
一第二端部；以及
设置于该第一端部及该第二端部之间的一介面构件，其中该介面构件与该建筑物结构的该屋顶配合。

2.  如权利要求1所述的主支撑物，其中：
该介面构件具有与该顶点的一外形配合以及大于该第二端点通过的该间隙的一外形，以提供至少一的枢轴点、一物理支撑以及一天气护罩；以及
该承载构件的该第二端部延伸到该介面构件之外，以在该屋顶的该顶点通过该间隙。

3.  如权利要求1所述的主支撑物，还包含：
耦接于该承载构件的一平衡构件，该平衡构件用以支撑由该装置所产生的一转矩负载。

4.  如权利要求1所述的主支撑物，还包含：
用以接收至少一收发器的一转接器架，该收发器包括至少一天线，其中：
朝向该承载构件的该第一端部设置该转接器架，使得将设置该转接器架于该屋顶的该顶点上方，以提供一视线路径用以收发。

5.  如权利要求4所述的主支撑物，还包含：
一蜂窝收发器，耦接至该转接器架，用以提供用于本地蜂窝通信的一微蜂窝站；以及
耦接于该转接器架的一高频收发器，用以在一网型网络中提供一短距中继通信至另一个高频收发器，以在该微蜂窝站以及耦接于一交换机或一伺服器的一边缘路由器之间传输数据。

6.  如权利要求1所述的主支撑物，还包含：
一通道，从该装置通过该通道的一或多电源线及/或一或多接地线，能从该屋顶路由至该屋顶下方的一支撑结构，而不需要通过该屋顶的一附加孔。

7.  如权利要求1所述的主支撑物，还包含：
一电子构件壳体，其中：
该电子构件壳体包括电子器件，以在该屋顶上操作至少一该装置，以及一收发器；以及
该电子构件壳体具有室内或室外的一天气评估。

8.   9.如权利要求7所述的主支撑物，其中：
固定该电子构件壳体至该承载构件作为一单一组件，用于通过在该屋顶的该顶点中的一单一间隙进入由该屋顶所保护的该建筑物结构的一保护空间的安装。

9.   10.如权利要求4所述的主支撑物，还包含：
设置在该承载构件的一耦合装置，以接收一电子构件壳体，其中：
该电子构件壳体包括电子器件，以操作该些天线；以及
可安装该电子构件壳体作为一组件，同时具有该承载构件通过在该屋顶的该顶点中的一单一间隙。

10.   11.如权利要求3所述的主支撑物，其中：
设置该平衡构件对着该建筑物结构的一内部结构。

11.   12.如权利要求3所述的主支撑物，其中：
该平衡构件设置在该屋顶表面而没有穿透该屋顶；以及
该平衡构件包括设置对着该屋顶的一支架，其中该支架传输压缩负载至该屋顶表面。

12.   13.如权利要求1所述的主支撑物，其中：
该承载构件具有一具有一内部空腔的管状截面，通过该内部空腔的线路路由。

13.   14.如权利要求1所述的主支撑物，还包含：
耦合装置，用于固定一电池至该主支撑物，其中：
朝向该承载构件的该第二端部设置该转接器架，使得将设置该电 池在该建筑物结构的一内部空间。

14.   15.如权利要求14所述的主支撑物，其中：
固定该电池至该承载构件作为一单一组件，用于通过在该屋顶的该顶点中的一单一间隙进入由该屋顶所保护的该建筑物结构的一保护空间的安装。

15.   16.用于安装装置在一建筑物结构的一屋顶上的一支撑结构，该支撑结构包含：
至少一支撑轨道，用于支撑该装置；
一或多支架，耦接该至少一支撑轨道，用于维持该装置远离该屋顶；以及其中：
该支撑结构离该屋顶预组装，用以安装在该屋顶上作为一单一单元。

16.   17.如权利要求16所述的支撑结构，其中：
该装置支撑一或多太阳能板；以及
该支撑结构无需要紧固件以穿透该屋顶的面，借以保持该支撑结构在该建筑物结构的该屋顶，其中该屋顶的该表面是在该建筑物的一外墙以及该屋顶的一顶点之间的区域。

17.   18.如权利要求16所述的支撑结构，其中：
该支撑结构只在该屋顶的一顶点穿透该建筑物结构的该屋顶。

18.   19.如权利要求16所述的支撑结构，其中：
该一或多支架不具有保留功能以耦接至该建筑物结构的该屋顶；以及
该一或多支架仅传输一压缩负载朝向该屋顶的该表面而不穿透该屋顶。

19.   20.如权利要求16所述的支撑结构，还包含：
耦接至该至少一支撑轨道的一或多太阳能板；以及其中：
该支撑结构离该屋顶预组装该太阳能板，用以安装在该屋顶上作为一模块单元。

20.   21.如权利要求16所述的支撑结构，还包含：
一主支撑物包含：
一承载构件，具有一第一端部、一第二端部，以及一介面构件设 置于该第一端部及该第二端部之间，其中该介面构件具有配合该屋顶的一顶点的一面；以及其中：
该介面构件大于在该屋顶的该顶点中由该承载构件的该第二端部所穿过的一间隙；
该介面构件为来自该装置的任何转矩负载、该装置的一重量负载的一物理支撑物以及用于在该顶点中的该间隙的一天气护罩，提供至少一的枢轴点；以及
仅该承载构件的该第二端部延伸至由该介面构件所形成的一假想平面之外，以穿透该屋顶的该顶点，将安装该支撑结构在该屋顶上。

21.   22.如权利要求21所述的支撑结构，其中：
该主支撑物吸收由在该支撑结构上的该装置所产生的一转矩负载。

22.   23.如权利要求16所述的支撑结构，其中需要无固锁以保持该支撑结构的一下端。

23.   24.如权利要求16所述的支撑结构，还包含：
耦接于该至少一支撑轨道以及具有从该支撑轨道的一端延伸至该屋顶的一突出结构的一长度的一固锁构件，使得不穿透该屋顶的该表面。

24.   25.如权利要求21所述的支撑结构，其中仅需要一单一固锁构件以保持该支撑结构的一下端。

25.   26.如权利要求16所述的支撑结构，其中：
多个支撑轨道根据其极性选择性地彼此相互电性地耦接，以及根据其极性选择性地电性地耦接至至少一的该承载构件，以传导借由耦接于该支撑结构的一太阳能板所产生的电流。

26.   27.如权利要求26所述的支撑结构，还包含：
一第一支撑轨道电性地耦接至一再生能源的一第一极性以及至一第一承载构件，也是物理耦接至该第一承载构件；以及
一第二支撑轨道电性地耦接至一再生能源的一第二极性以及至一第二承载构件，也是物理耦接至该第二承载构件；以及其中
该第一支撑轨道电性绝缘于该第二支撑轨道；以及
该第一支撑轨道以及该第二支撑轨道能够电性地耦接至作为一电池、在该建筑物结构的一负载以及一电网的一的一电力负载。

27.   28.如权利要求21所述的支撑结构，其中：
一壳体，用于储存至少一电力电子器件以及一电池，该壳体耦接至该承载构件的该第二端部以及设置于该假想平面下，使得当在建筑物结构中安装时该壳体将位于该屋顶之下。

28.   29.如权利要求21所述的支撑结构，还包含：
用于接收至少一收发器的一转接器架，其中：
设置该转接器架朝向该承载构件的该第一端部，使得在该屋顶的该顶点上方将设置安装至该转接器架的一天线，以提供一视线用以收发。

29.   30.如权利要求29所述的支撑结构，还包含：
一蜂窝收发器，耦接至该转接器架，用于为本地蜂窝通信提供一微蜂窝站；以及
一高频收发器，耦接至该转接器架，用以在一网型网络中提供一短距中继通信至另一个高频收发器，以在该微蜂窝站以及耦接于一交换机的一边缘路由器之间传输数据。

30.   31.如权利要求21所述的支撑结构，还包含：
多个承载构件；
耦接该多个承载构件的多个支撑轨道；以及其中：
一壳体，用于至少一电力电子器件以及一电池，该壳体耦接在两个该多个承载构件之间，在每个该承载构件的该第二端部以及该介面构件之间的一位置；以及
一或多太阳能板设置在多个承载构件上。

31.   32.如权利要求21所述的支撑结构，其中该主支撑物还包含：
耦接至该承载构件的一平衡构件，该平衡构件用于吸收由该装置所产生的转矩负载。

32.   33.如权利要求16所述的支撑结构，还包含：
耦接至该负载主支撑物的一电池；以及其中：
该电池提供备用电力至该建筑物结构的一电力系统。

33.   34.一种安装一支撑结构的方法，用于安装一或多太阳能板在一建筑物结构的一屋顶上，该方法包含：
离该屋顶预组装该支撑结构，以产生一预组装结构系统，其中：
该支撑结构包括至少一主支撑物以及至少一支架；以及
该主支撑物具有一第一端部、一第二端部以及设置于该第一端部及该第二端部之间的一介面构件；
在该屋顶的一背脊中产生一开口以收容该预组装结构系统的至少一主支撑物；以及
减少该预组装支撑结构到该屋顶上，其中该支撑结构在该脊背线穿透该屋顶，且借由该至少一支架以支撑该支撑结构在该屋顶上。

34.   35.如权利要求34所述的方法，其中：
仅该支撑结构的该至少一主支撑物的该第二端部穿透该屋顶；以及
耦接至该支撑结构的至少一支架传输该支撑结构以及该太阳能板的一压缩负载至该屋顶，但不传输一拉伸负载至该屋顶。

35.   36.如权利要求34所述的方法，还包含：
扩张在该屋顶的该背脊中的该开口以接收一壳体，该壳体容纳至少一电力电子器件以及一电池，该壳体耦接至该至少一主支撑物该第二端部以及设置于该介面构件的一假想平面下，使得该壳体将位于该屋顶之下。

36.   37.如权利要求34所述的方法，还包含：
将该支撑结构固定在支撑该屋顶的一支撑结构；以及
将设置在离该屋顶的该顶点最远的该支撑结构的一端固锁至该建筑物结构。

37.   38.如权利要求34所述的方法，其中该支撑结构是一单一模块单元，用于安装至该屋顶上或从该屋顶拆卸。

38.   39.如权利要求37所述的方法，其中：
该支撑结构包括一一体成型的壳体，用于固定至少一电力电子器件以及一电池，该壳体耦接于该主支撑物的该第二端部以及设置于该介面构件的一假想平面下，使得该壳体将位于该屋顶的一外表面之下。

39.   40.如权利要求36所述的方法，还包含：
从该电力电子器件耦接一电源线以及一接地线至在该建筑物结构中的一配线系统或至一电网。

40.   41.如权利要求34所述的方法，还包含：
从该屋顶拆卸屋脊瓦或瓦片；
安装该结构系统；
在该屋脊瓦或该瓦片中产生一截断面用于设置于该脊背线的该主支撑物；
在该主支撑物周围安装该屋脊瓦或该瓦片；以及
在该主支撑物以及在该屋脊瓦或该瓦片中的该截断面之间的一介面周围填补缝隙。

41.   42.如权利要求40所述的方法，还包含：
由该电力电子器件解耦该电源线以及该接地线，用以替换设置于其上的一有缺陷的支撑结构或一有缺陷的太阳能板；
由支撑该屋顶的该支撑结构拆卸该支撑结构；
该支撑结构由该建筑物结构拆卸以作为一单一模块单元；以及
安装一具有太阳能板的替换支撑结构。

42.   43.如权利要求34所述的方法，还包含：
在运作减弱之前安装太阳能板在该支撑结构上。

43.   44.一种具有安装装置在一屋顶上的建筑物结构，该建筑物结构包含：
一支撑结构，包含：
至少一主支撑物用于支撑装置在该建筑物结构的该屋顶上，该主支撑物包含：
具有一第一端部以及一第二端部的一承载构件；以及其中：
在该屋顶的一顶点，该承载构件刺穿该屋顶以及在该建筑物结构的一内部空间中该承载构件固定至该建筑物结构。

44.   45.如权利要求44所述的建筑物结构，其中：
该支撑结构尽刺穿该屋顶的一平面大约在该屋顶的该顶点，以维持该屋顶的完整性。

45.   46.如权利要求44所述的建筑物结构，其中该结构系统还包含：
耦接该至少一主支撑物的至少一支架，其中该至少一支架不会刺穿该屋顶。

46.   47.如权利要求44所述的建筑物结构，其中该支撑结构还包含：
耦接于该至少一主支撑物以及该建筑物结构的一固锁结构；以及其 中：
该固锁结构刺穿或固锁于该屋顶的一突出结构而不会刺穿该屋顶。

47.   48.如权利要求44所述的建筑物结构，还包含：
用于操作太阳能板的一电力电子器件，其中该电力电子器件设置于该建筑物结构的该屋顶下。

48.   49.如权利要求44所述的建筑物结构，还包含：
耦接至该支撑结构的至少一收发器。

用于太阳能板安装的模块结构系统
交叉引用相关申请
本案主张美国临时案的利益，美国临时案的序列号为61/684,813并提交于2012年11月08日，名称为“用于具有降低框架至屋顶的干扰的太阳能板的框架”，并且主张美国临时案的利益，美国临时案的序列号为61/775,700并提交于2013年03月11日，名称为“用于降低太阳能光伏系统的安装成本
的框架构件”，上述两者的全部的内容被引用并入本文的参考文献。
技术领域
本公开一般涉及在屋顶上装置安装的技术领域，并且在一个实施例中，本公开内容涉及安装太阳能板以及用于在屋顶上的太阳能板的支撑结构的方法、装置以及系统。
背景技术
在太阳能光伏产业的发展初期，系统的主要成本的构件是光伏电池。随着时间的推移，光伏电池的成本大幅度下降。因此，“系统平衡”的成本是现今购买以及安装太阳能系统的较大成本。“系统平衡”的成本包括使用技术劳工以及其它硬体成本。
由于壳体是耐用的并具有长寿命，因此光伏太阳能系统能在一给定屋顶安装上运用较长的时间，屋面的寿命与任何太阳能安装的寿命是不一致。瓦片屋顶特别难以改造成具有太阳能光伏，因为在瓦片中钻孔是困难的以及容易造成瓦片的破损。然而，住宅的屋顶是一个很好的目标市场，而不是商业屋顶，因为住宅的屋顶在外面以及里面通常有大量的未使用的空间可容易进入配线。
现有的方法借由需要支撑以及布线管路以通过屋顶的主要部分在屋顶上安装，其也往往会损坏屋顶的完整性。此外，现有的安装技术并未设 计用于光伏系统或屋顶的耐用性。许多太阳能安装使用借由紧固件刺穿屋瓦(Roof Shingle)及屋椽以固定至壳体结构的支架。屋顶面在屋顶顶点之间借由面积超过生活区的招牌(Fascia)以至屋顶前缘(Lip)。然而，在屋顶面中所制成的任何孔洞会减低屋顶寿命并且相较于没有被破坏的屋顶倾向于导致渗漏以及完整性的问题。针对光伏系统的升级或维修，技术劳工需要中断光伏系统的高压电线。此外，因为紧固于建筑物结构的支架数量以及因为许多的用于保持光伏太阳能板的轨道(Rail)、托架(Bracket)以及紧固件(Fastener)，光伏系统的拆卸是耗时且辛苦的。
除了清洁能源的需求，现代社会对传输频宽的需求永无止境。4G/长期演进技(Long Term Evolution,LTE)的蜂窝频宽已募足，并为了创造更多行动(move)至更小的小室(cell)是必需的及/或更高的频率。不幸的是更高的频率(等于或高于25千兆赫(GHz))不能穿透建筑物，以及人们反对蜂窝塔(cell towers)在他们的后院。
发明内容
一种用于在一具有斜坡的屋顶上的屋顶安装装置的支撑结构(尤其用于太阳能板)的装置、系统以及安装方法。预制模块，然后降低其到使用单一孔洞的屋顶或在屋顶中的接入点，以连接该模块至建筑物结构，并耦接线路至电力负载，或在家中或在模块之上两者任一，或至一电网(Grid)。利用一孔洞在屋顶的顶点，其结构的影响最小并将来自任何泄漏的潜在的危险减到最低。落入屋顶空间的部分模块包含电力电子器件(Power Electronic)。密封以及保护在顶点中的入口孔洞，使得水不会通过其穿透。夹持结构(Clamping Structure)固定至在屋顶空间中的部分的框架中，其夹持其至屋顶材料或屋顶支撑件。一个模块可以具有任意尺寸面板的任意数量，着重在用于(从顶点至沟槽(Gutter))的运输以及与屋顶的公众尺寸相符的成本效益的大小。在一个宽的屋顶，可以安装多个独立的单元。
支架(Standoff)固定至框架(Framing)以保持其离屋顶表面所需的距离，但其不固定至屋顶。支架由挠性材料所制成以吸收在屋顶材料中的变化。将转变未调节的面板电源至稳压电源的电力电子器件(Power Electronics)固定在屋顶空间中的主支撑物片(Main Support Piece)之间，因 为这是在屋顶之下，典型地是在内部建筑物空间中，如一个阁楼，其能在(与一个被认为外盒的NEMA 4相比下)较便宜的内部等级壳体(Interior-Grade Housing)中保护元件。电力电子器件的壳体包括一大型的(挤压成的(extruded))铝散热器(Heat Sink)，其多功能地耦接在框架的立柱。当夹持梁(Clamp Beam)降低至地方后，夹持梁固定至在框架的任一侧或两侧上的框架以固定其至屋顶。
框架构件能使用具有一L形杆(L-bar)、T型杆(T-bar)以及方形或圆形管的横截面的钢或铝。支架以及面板夹持可由金属或不导电材料所制成，并可螺纹旋入到框架上以及胶合/焊接而不使用螺栓，因为其有预装的施工时间将不会影响安装时间。
典型加顶盖结构(Roofing Structure)是综合式的木瓦(Shingle)在夹板(Plywood)以及木制的椽之上，(如果需要的话)夹持梁的端部能固定至其上。在木制框架上如果屋顶是(或相似于)瓦片，(如果平坦)夹持梁固定至椽或(如果成形以做如借由布线以围绕在椽敞边的四周)围绕着椽的四周。框架及夹具具有螺栓孔图案，使得其能容纳不同厚度的屋顶，并且因此允许每个夹持梁仅具有一个螺栓的安全连接(端部的连接(Attachment)是可选的)。由于屋顶椽间距通常是一个固定的大小，在框架元件之间的间距能被设置，使得夹持梁靠近于椽两侧上用于更安全的连接。为了节省材料或适合紧密的空间以可构成夹持梁，使得其延伸在一个方向上。夹具还可能包括凸缘(Flange)以停止其与框架的扭曲。屋顶椽间距显著大于框架宽度以及单一夹具是不足够的，使用具有更长的范围的替代的夹持配置。在沿着屋顶的顶点使用一(结构的)梁的建筑物结构中，框架的垂直部分能在其旁边通过，并根据要求(多个)防风雨板将被抵消。
作为一种替代或除了夹持，可悬挂＂电池组托架(Battery Basket)＂与将充当稳压器(Ballast)，以及提供安全壳壳体用于电池以储存太阳能电力的框架的内部端分离。
当光伏的单一斜度(Pitch)，如朝南的建筑预计将成为最常见的配置，另一例容纳多个不同的斜度，如面东和西的建筑以及其在一天内接收相同量的阳光。
由于预组装该结构以及光伏面板，在安装的过程中没有执行外部线路 /连接，并且因此，在安装之前装置的外部部件能相对着元件进行密封。这允许像铁而不是铝的材料的使用，铁更加便宜且更可焊接。如果利用框架以传输电力，则焊接可产生更佳的电接触。
如果金属管用于立柱，(如方管)其可兼作为管内布线。此外，它可以作为一个地方以插入天线托架(见下文)，在这种情况下，端帽(End-Caps)可用于密封能弹出的管路，使得在初始安装后能增加额外的框架。需要注意的是该管的下端将暴露在电子器件的下方，使得通过管的进入的水(Water Ingress)将不会泄漏至电子器件。
太阳能板能布线在各种配置，其中布线法规(Wiring Code)允许：框架可作为电极以进一步地降低成本。如果两个框架构件是电隔离的，则它们(一个作为正连接另一个作为负连接)可以用来携带所有电力离开屋顶。电力电子器件可以使用其机械连接至框架以作为其电接触，而不需要特殊的连接器。否则，光伏电缆将经由防水的垫圈(Watertight Grommet)(或类似的防水的垫圈)或框架内部通过雨偏转板(Rain Deflection Plate)。
最小成本和最大效率执行利用从在每一个太阳能板上借由最大功率点追踪(Maximum Power-Point Tracking,MPPT)的电子器件来控制的并联地耦接的光伏面板以传输电力，使得电压进入屋顶空间是小的(补充的50伏特(sub 50V)是优选地用于美国布线法规)，并且在面板之间有冗余。在50伏特以下在框架局部上的电绝缘漆是足够的介质保护，以及隔条(Cross Piece)如雨偏转板能由非导电材料(玻璃纤维、ABS等)以构成。最大功率点追踪的追踪电子器件能设计成当检测到电弧故障时可自动地关闭电源。低电压系统也可以使用设计用于由于大量生产而便宜的汽车系统的部分。
屋顶的斜度是不定的，但预制的单元能用于遍及一大范围的斜度，因为延伸至屋顶空间的承载构件不必是垂直的。雨偏转板亦称为介面构件(Interface Member)。雨偏转板能在其顶点上装以铰链以适应不同的屋顶斜度。利用一个紧固件铰链销(Fastener Hinge Pin)一旦该片在适当的位置能拉紧以保持所需的角度，其具有用于安全性/连结性的铰接的介面构件的可选择的焊接。对于具有镜像斜度(Mirror Pitch)的双面屋顶，相同的角度将用于介面构件的两半。对于端部在外部垂直壁的单一斜屋顶，一半的介面构件将刚性地固定在面板框架上，而另一半的介面构件将使用泡沫 (Foam)、硅氧密封胶(Silicone Sealant)及/或靴子(Boot)用于防风雨以可挠性地固定至建筑物结构。另一个实施例使用每斜度的铰接(per-pitch hinging)。在运送到一个已知的屋顶斜度之前或在现场用于未知屋顶斜度的安装之前，焊接也可以用以实现更可靠的连接以及结构的完整性。
如果(在强风下等)安装需要额外的稳定性，框架可以使用钢丝从框架下端上的连接点固定至在屋顶的下边缘的组件，例如在沟槽(Gutter)或在沟槽四周，其中如果孔被钻出(即任何渗漏将在墙壁之外)则主要屋顶区域的完整性将不会损害。如果框架借由沟槽从顶点从头至尾连续至屋顶的下边缘，则可构造下支架(Lower Standoff)使得其借由螺钉或螺栓固定至屋顶。在框架上的用于吊装光伏组件至屋顶的连接点兼作固锁点(Tie-Down Point)。如果框架延伸至沟槽之外，其可固锁至支撑屋顶的墙壁。
如果雨偏转板铺设在木瓦(Shingle)或瓦片(Tile)上侧，则相同装置能用在单斜度(Mono-Pitch)或中斜度(Mid-Pitch)的屋顶。
住宅安装可以通过一到两个工人来完成。一个人是在屋顶上切割孔以及引导单元，第二个人操作活动吊车(cherry picker)以从送货卡车升降至屋顶。环(Hoop)或升降托架(Lift Bracket)能焊接至框架以有助于吊装单元。一旦在适当的位置，技术人员能从屋顶空间内完成安装。如果有问题活动吊车能借由远端控制进行操作，则一个人如果也有内部布线的资格则能执行整个安装。进行维修的框架以及光伏面板的拆除利用相反的步骤，即光伏面板及电子器件没有原地维修的需要。代替地，单元被拆卸以及替换或升级。
光伏面板能依大小排列，使得在屋顶上安装多个单元，相邻单元具有小的间隙，假设一个单元落在椽的交替组之间。从地面之外观是相似于现有的系统，其中面板邻接(形成屋顶空间最大利用)，但具有任何单一单元能拆卸用以维修/替换的优点。
支架设计将依赖于屋顶构造，以及重量分布在若干瓦片上。但使用具有能调整瓦片的泡沫或橡胶衬垫的粘土/陶瓷的瓦片，所以没有高压点(High Pressure Point)存在其中，否则可能导致破裂。泡沫/橡胶有深深地棱纹，使得水能排出以及不聚集在上侧。
在简单安装中，人们将期望电力电子器的输出以并网(grid-tied)交流电 源。一些附加的冗余可借由并联布线变流器的直流侧在单元之间，以致在变流器阶段(Inverter Stage)的失败上，在任何单元中其电力将转移至其他单元，从而避免单元的完全失去。
通过这样做所产生的直流总线(DC bus)能直接用于离网(off-grid)电源。由于在屋顶上框架系统倾向于坐落在最高点，其成为用于视线网络(Line-Of-Sight Networking)的天线的优秀的平台。另外，由于这样的设计，预计配置在许多屋顶上，在60至80千兆赫(GHz)的范围中其特别适合于实施小蜂窝(Small Cell)以及网型网络(Mesh Network)。增加用于收发器的太阳能光伏以及电池备用电力的有效性，以及其结果是一个非常可靠的网络。用于中继网络流量的电子器件(Electronic)可以结合用于太阳能的电力电子器件，桥接至将在住所内工作以及具有标准手机网络的网络。特别是，这是可与高频宽的光纤布线使用，像是其与直流总线系统至在光纤分布中的桥间隙(Bridge Gap)使用。
附图说明
实施例系以范例方式而不是以限制方式描绘，在附图的图式中，相似的参考号码标示相似的元件，其中：
图1A至图1C根据一或多实施例绘示在双面屋顶的一侧上具有预组装支撑结构以及太阳能板单元的建筑物结构仅在顶点刺穿屋顶的主视图、俯视图以及侧视图。
图1D根据一或多实施例绘示具有预组装支撑结构以及仅在顶点刺穿屋顶的太阳能板单元的可替换的单斜坡屋顶结构的主视图。
图1E根据一或多实施例绘示具有预组装的支撑结构以及位于双面屋顶两侧及仅在顶点刺穿屋顶的太阳能板单元的建筑物结构的主视图。
图2A根据一或多实施例绘示具有积体电子器件模块以及电池模块的预组装框架系统可在屋顶上安装作为一个单一单元的立体图。
图2B根据一或多实施例绘示用以在支撑结构中支撑太阳能板以及用以提供管道外壳用于电源以及接地线的方管轨道的剖面图。
图2C根据一或多实施例绘示用以在支撑结构中支撑太阳能板的角铁轨道包括用于电源以及接地线的管道外壳的斜视图。
图2D根据一或多实施例绘示用于复合木瓦的支架的视图。
图2F根据一或多实施例绘示多个收发器连接至支撑结构的斜视图。
图2E绘示根据一或多实施例具有用于瓦片屋顶的开槽硅胶垫的斜视图。
图2G根据一或多实施例绘示铰接的介面构件的斜视图。
图3A根据一或多实施例绘示向下串列一个延伸高度屋顶的光伏面板组件的俯视图。
图3B根据一或多实施例绘示伸缩支撑轨道系统的侧视图。
图3C根据一或多实施例绘示缆线拉力的伸缩支撑轨道系统的侧视图。
图4根据一或多实施例绘示一种安装以及拆卸一模块光伏支撑结构的方法流程图。
本实施例的其它特征借由附图以及下面的说明书详细描述将是显而易见的。
具体实施方式
一种用于支撑结构(Support Structure,SS)的装置及系统，以及一种用于安装装置以及支撑结构至斜坡屋坡屋顶上的方法。在以下的描述中，出于解释的目的，阐述许多具体的细节以提供各种实施例的彻底理解。这将是明显得，然而所属领域具有通常知识者可以在没有这些具体细节的情况下实施各种实施例。
请参阅图1A至图1C，根据一或多实施例绘示具有预组装支撑结构(Preassembled Support Structure)以及太阳能板单元200-A的建筑物结构100-A，亦称为预组装模块，在双面屋顶的第一侧142上，仅在顶点116刺穿屋顶141的主视图、俯视图以及侧视图。
支撑结构200-A包括至少一支撑轨道(Support Rail)240以及一或多支架(Standoff)239。至少一支撑轨道240用于支撑装置，即太阳能板160。一或多支架239耦接至少一支撑轨道240，用以维持装置160远离屋顶141的一面114-A在一定距离。支撑结构200-A离屋顶预组装，用以安装在屋顶141上作为一个单一单元。支撑结构200-A需要无紧固件以穿透该屋顶 的面114-A，以保持支撑结构200-A在建筑物结构100-A。支撑结构200-A穿透建筑物结构的屋顶141，但不是在屋顶的面114-A上。相反地，支撑结构200-A仅穿透在屋顶141的顶点116覆盖着屋脊瓦(Ridge Shingle)119的区域118。一或多支架239不具有保留功能(no retention feature)以耦接其至建筑物结构的屋顶，例如无紧固件、用于紧固件的孔洞等将穿透屋顶141。一或多支架仅传输一压缩负载(compressive load)朝向屋顶的表面而不穿透屋顶，而不是一拉伸负载远离屋顶的表面而不穿透屋顶。具有太阳能板160的支撑结构200-A离屋顶预组装，用以安装在屋顶上作为一模块单元。
主支撑物(Main Support,MS)202-A包括承载构件(Load-Bearing Member)210以及介面构件(Interface Member)212。介面构件212具有配合屋顶的顶点的一面(Face)，即倒“V”的外型，其与屋顶的顶点的倒“V”的外型相配合。此外，介面构件212大于间隙或屋顶开口122，间隙或屋顶开口122是穿过由承载构件所通过的夹板片(Plywood Sheet)145所形成的。有利的是，介面构件212为来自装置的任何转矩负载(Torque Load)、装置160的重量负载的物理支撑及支撑结构200-A的平衡的物理支撑以及用于在屋顶中的孔洞的一天气护罩(Weather Shield)，提供至少一的枢轴点(Pivot Point)。仅位于介面构件212下方的承载构件210的部分延伸至由介面构件212所形成的一假想平面(Imaginary Plane)之外，以穿透屋顶141的顶点116至内部空间111，其中支撑结构200-A将固定至内部结构(Interior Structure)110，即在阁楼上支撑结构200-A将固定至椽(Rafter)146。当在建筑物结构100上安装时，介面构件212的假想平面是在介面构件212的每个各自的侧面下方的屋顶141的表面。可选择地，支持构件(Brace Member)可延伸至托梁(Joist)147以额外地支持。
主支撑物202-A还包括耦接于承载构件210的一平衡构件(Counterbalance Member)228，用以吸收由装置所产生的转矩负载，如在太阳能板160上的风负载。同时平衡构件能够吸收模块202-A的所有转矩负载，本实施例，亦包括耦接至至少一支撑轨道240以及具有允许固锁构件固定至建筑物结构110-A在一位置的固锁构件(Tie-Down Member)242，如突出结构(Overhang)112是在屋顶141的面114-A外，使得不会穿透屋顶 141的面114-A，从而保留屋顶141的面114-A的防水完整性。在一个实施例中，仅需要单一固锁242以保持支撑结构200-A的一下端。
如图2A所示，当借由传统布线(Wiring)216-A提供来自太阳能板160的电力传输，本实施例是非常适合于利用支撑轨道240以及主支撑物202以传导电力至变流器(Inverter)，特别是如果模块202-A在低电压操作，如在美国为50伏特，从而使其成为一个低风险的危险。在这后者的实施例中，多个轨道，如第一轨道240-A以及第三轨道240-C(仅部分地绘示附加的平行模块)根据其极性(如正极(+))选择性彼此相互电性地耦接以及至再生能源(太阳能板)，以及根据其极性选择性地电性地耦接至至少一的承载构件210-1，以传导由太阳能板所产生的电流至电子器件的壳体230。类似地，第二轨道240-B电性地耦接至再生能源的一第二极性(-)，以及物理耦接至第二承载构件210-2，其具有相同极性。一个极性的轨道，即第一轨道240-A与不同极性的轨道电性绝缘，即在建筑物结构100-A内部中第二轨道240-B以及第三轨道240-C两者耦接至电子装置以提供安全规则所需的隔离，以及一个允许不太昂贵的内部评级电子产品的不太苛刻的内部设置。电力的最终目的地是一个电池的一或多电力负载、在建筑物结构中的一个构件以及一个电网，例如通过可选的电力电子器件的壳体(图2A的230-A、230-B)，其中电力能被调节以及升压电压用于直流或交流应用。从太阳能电池板160以及在壳体230-A中的电力电子器件至轨道240以及承载构件210的连接能借由将该些片焊接在一起以作成，或借由连接支撑结构的构件与具有自攻螺钉紧固件(Self-Tapping Fastener)，其切割一清洁金属连接(Clean Metal Connection)，以及使用橡胶密封衬垫(Rubber-Sealed Washer)以提供防潮密封，而减少腐蚀以及电阻累积。
现请参阅图1D，根据一或多实施例的具有可替换的单斜坡屋顶构造的建筑物100-D的主视图示出具有有仅在顶点刺穿屋顶的太阳能板160的预组装的支撑结构200-D。由于构造200-D在顶点的相反侧上是单坡度而不具有屋顶的镜像复制(Mirror Copy)，在屋顶141下部上有突出结构(Overhang)112-D1以及在屋顶141上部上有突出结构112-D2，支撑结构200-D能固锁至或固定至突出结构112-D1及突出结构112-D2而未穿过屋顶面114-D，从而保持屋顶的完整性。屋脊瓦不用在本实施例的标准的单 斜度屋顶中，但后来能用以覆盖介面构件212。因此，在本实施例中，单一预组装模块仍然可用于作为单一单元的安装以节省时间及成本。然而，壳体用于电池以及电力电子器件不必是认为外盒的外部等级NEMA 4。
请参阅图1E，根据一或多实施例绘示具有预组装的支撑结构以及位于双面屋顶142、144两侧及仅在顶点116刺穿屋顶的太阳能板单元200-E的建筑物结构100-E的主视图。本实施例提供与仅在屋顶一侧上具有光伏面板的图1A相比为更平衡的解决方案，尽管其是最有可能应用到东西向顶点，在屋顶两侧142、144上提供类似的阳光照射量。在支撑结构200-E上可选的角板(Gusset)组件243提供改善转矩吸收能力以及平衡。可选的电池组托架(Battery Basket)220耦接至承载构件210的底部。角板243、电池组托架220以及平衡模块200-E的三个因素能使实现本配置以消除模块200-E的最低部分的一固锁。在一实施例中在支撑结构上主支撑物202-E吸收所有由装置所产生的转矩负载。因此，无固锁以保持支撑结构200-E的下端(Lower End)的必要。
请参阅图2A，根据一或多实施例的预组装主支撑物202的立体图示出具有积体电子器件(Integrated Electronic)模块以及电池模块的预组装主支撑物202，其可在屋顶上安装作为一个单一单元。还示出轨道240以及支架239，耦接至主支撑物202，用以如图1所示对着屋顶141支撑太阳能板160重量。主支撑物202包括两个承载构件210-1、210-2以及一介面构件212，每一个承载构件210-1、210-2具有第一端部210-A、第二端部210-B，以及介面构件212设置于第一端部210-A及第二端部之间210-B，其中介面构件212具有配合屋顶的一顶点的一面，即倒“V”的外型以及其大于由承载构件210的第二端部210-B所穿过的间隙122。主支撑物202可选地包括壳体230-A、230-B，可用于各别地储存用于太阳能板160的至少一电力电子器件、用于收发器的信号处理电子器件以及一电池，以及耦接至承载构件210的第二端部210-B以及设置于由介面构件212的倒“V”的每条腿所建立的假想平面下，使得当在建筑物结构中安装时壳体230-A、230-B将位于该屋顶141之下，如图1A、图1D以及图1E所示。壳体230-A包括一电池，其提供备用电力至建筑物结构、可选的收发器(Transceiver)或电力电网(Power Grid)的一电力系统。设置在承载构件210 的第一端部210-A的可选的转接器架218用以接收至少一收发器，如在随后的图2F中所示，其将设置屋顶141的顶点116之上，以提供一视线路径用以收发，如在一网型网络。
轨道240以及承载构件210能用以作为一管道以路由电力以及接地线216-A通过屋顶平面至建筑100的内部空间110，如图1A中所示。同样地，承载构件210能用以作为一管道以从承载构件210的第一端部210-A路由电力、接地线以及数据线216-B至建筑100的内部空间110，用以进入设置在壳体230-B的电力电子器件以及数位信号处理装置。电源插头219能用以补充电力，如对于图2F的可选的收发器装置270，如果耦接至主支撑物202。
作为主支撑物202的转矩吸收功能，作为施加到图1A的建筑物结构，如果一个力F1作用在轨道240上，例如风力负载在一风暴过程中，其产生一转矩T1，其试着提起支撑结构200-A的下部离开屋顶141。在屋顶141平衡力F3被施加到平衡构件228的支架239以产生反转矩T2。
请参阅图2B，根据一或多实施例绘示用以在支撑结构中支撑太阳能板以及用以提供管道外壳(Conduit Enclosure)260用于电源以及接地线的方管轨道(Square-Tube Rail)258的剖面图。方管轨道258具有一内部的空腔，线路可以通过该空腔路由。这减少安装材料用以分开导线管，以及劳力的花费以弯曲导管并将其固定至支撑结构。同样地，在图2C中，根据一或多实施例绘示用以在支撑结构中支撑太阳能板的角铁轨道(Angle-Iron Rail)254包括用于电源以及接地线的管道外壳256的斜视图。
请参阅图2D，根据一或多实施例绘示用于复合木瓦的支架的视图。支架包括可挠性的面罩(Face Piece)223，其使具有复合木瓦屋顶通过介面接合，如图1A的屋顶。面罩能是任何耐候性材料，其提供弹性和减震同时避免避免随着时间的推移粘附至复合复合木瓦。类似地，图2E绘示根据一或多实施例具有宽基座(Wide Base)224以及硅胶垫226的支架222用于低单位负载在瓦片屋顶上。软硅胶材料吸收更多的负载而不会将其传输出至粘土屋顶瓦片，否则其可能会破裂。硅胶垫226在屋顶的向下的方向227中开槽225，以允水流通过此以及提供呼吸以避免粘附至瓦片。
请参阅图2F，根据一或多实施例绘示多个收发器连接至支撑结构的 斜视图。收发器组件270包括耦接至转接器架276的蜂窝收发器(Cellular Transceiver)，用于为本地蜂窝通信提供微蜂窝站(Microcell Station)。另一种可能的收发器可耦接至支撑结构的转接器架，其是一高频收发器272用以在网型网络中提供短距中继通信至另一个高频收发器以在微蜂窝站以及耦接至交换机或其他回程伺服器的边缘路由器之间传输数据。具有位于无处不在的太阳能安装的收发器组件270，天然的网状电网(Natural Mesh Grid)可以跨一个典型的城市或郊区，其中频宽是需要无线通信。
请参阅图2G，根据一或多实施例绘示铰接的介面构件212-G的斜视图。铰接的介面构件212-G可挠性地调整两凸缘212-A、212-B以匹配特定屋顶斜度在大范围可能的屋顶斜度内。铰链销213可螺纹旋在紧固螺栓的一端以提供所需的位置的夹持。另外，铰接的介面构件212-G能在已知的屋顶斜度或在现场未知屋顶斜度的预装配的过程中焊接。截断面(Cutout)是过大的以容纳需要一个较长的截断面的陡峭的屋顶斜度，相比于需要一个较短的截断面的浅的屋顶斜度。橡胶垫圈能提供于承载构件210四周，以在介面构件212中填充具有截断面215的任何间隙。销(Pin)213能可螺纹旋通过承载构件210以提供进一步地承载构件210的保持在建筑物结构100上。
请参阅图3A，根据一或多实施例绘示向下串列一个延伸高度屋顶的光伏面板模块300的俯视图。光伏面板160的典型的模块200-A类似于图1A中所示。然而，在本实施例中，附加的太阳能组302以及304沿着建筑物结构的屋顶连续地耦接，具有在随后的模块中经由紧固装置306耦接至各自的轨道的轨道240-A、240-B。所示的连续排列最远从顶点116至面板组304将需要一固锁。这实施例由于模块的长度将需要一些在屋顶上的组件。
请参阅图3B，根据一或多实施例绘示伸缩支撑轨道系统(Telescoping Support Rail System)310的侧视图。视图312绘示伸缩轨道的关闭或收回位置316、318、320，而视图绘示伸缩轨道的膨胀或展开位置16、318、320，具有安装的太阳能板160，其中每一个是比在其内所述一个嵌套稍大。实施例允许更紧凑的太阳能系统储存以及运输，在一模块中所述的太阳能系统与图3A中所提供的相比具有更多太阳能板。伸缩轨道能具有一 系列的允许在长度中有一些可挠性以用于不同屋顶尺寸的孔洞。
请参阅图3C，根据一或多实施例绘示缆线拉力的伸缩支撑轨道系统(Cable-Tensioned Telescoping Support Rail System)330的侧视图。缆线334固定在端336，借由卷轴(Reel)332可伸缩以用于模块330的储存及运输。一旦伸缩轨道316、318、320延伸以及紧固至它们固有长度，通过缆线334可以将张力放置到组件上以确保刚性及完整性。
请参阅图4，根据一或多实施例绘示安装以及拆卸一模块光伏支撑结构的方法流程图400。流程图400在本文中描述为实现在示例性的图1A至图1C的建筑物结构100-A上的支撑结构200上，除非另有说明，则包刮本文所描述的替代性实施例。
操作402至操作416提供安装过程401。在操作402中，在建筑物结构100-A的屋顶141上接收支撑结构200-A用于支撑装置，特别是光伏太阳能板160。接收结构系统200-A作为一个模块单元，通过平板卡车在工地交付，安装太阳能板160，以及可选的电池以及电力电子器件的壳体(图2A的230-A、230-B)，已经安装以及配线。灵敏可选的装置，如收发器组件270，其为了避免损害在支撑结构200已经固定后就能在屋顶上就地安装。操作402能在用于劳动效率的操作406后安排。
操作404需要在屋顶的屋脊中制造开口以接收结构系统的主支撑物。第一子步骤是拆卸屋脊瓦(Ridge Shingle)/瓦片119以可进入木板片145之下，胶合板或OSB。在新的房子中，能切短在屋顶上的胶合板的基座，从而留下间隙或在屋顶141的顶点116的开口122以接收部分，如穿透141屋顶平面以设置在内部空间中111(如阁楼)的支撑结构200的承载构件的端部210-B。许多房子在顶点116已经具有间隙122，用于屋脊出口(ridge vent)的安装。在这种情况下，金属片或塑胶屋脊出口可以被切出以制造必须的间隙。在操作406中，在顶点116或屋脊中制造可选的开口以容纳用于电池以及电力电子器件的壳体(图2A的230-A、230-B)。
谈及操作408，将预组装模块的支撑结构200下降至屋顶上，而没有上交叉支柱以及下交叉支柱(Upper and Lower Cross Braces)226-B、226-A的固定。如果一位半熟练技工具有低电压布线的资格，以及如果用于提升以及降低支撑结构200的起重机悬臂(Boom Lift)是可远端地操作，则半熟 练技工可以凭一己的力进行安装。支撑结构200借由安装在支撑结构上的起吊勾/铁环凸缘或借由在结构下的网状带(Webbed Strap)升降，以及具有相关连壳体230-A、230-B的第二端部210-B可螺纹旋通过在顶点中116的开口122至建筑物结构100-A的内部空间111。当介面构件212以及支架239自然地靠着屋顶，支撑结构是固定的。此时此刻，则没有必要紧固支撑结构至屋顶以避免其从屋顶滑下，因为承载构件210具有足够的强度以保持支撑结构支撑结构200的基本重量，除了异常强风的情况。
在操作412中，安装程序(Installer)可以确保支撑结构200在内部空间111中借由安装交叉支柱226-A、226-B或者借由带螺纹的有耳螺栓或借由夹持机械至建筑物结构110的安全。由于承载构件210安装相邻于椽146，介面构件212把负载放下在夹板上以及在椽146上，从而提供结构完整性。一种替代的交叉支柱可以获得椽146的底侧，从而当在承载构件210上在张力中向下拉动使椽146的高度压缩，从而确保预负载的主支撑物202。在此步骤中亦能固定可选的固锁构件242，尤其是用于支撑冗长的支撑结构，如两个以上的面板。对于双面板的支撑结构200，交叉支柱226-A、226-B以及可选的平衡构件228是足够的。
在操作414中，安装屋脊瓦。在屋顶上替换木瓦，屋脊瓦119是最简单和风险最低的木瓦，因为它们容易替换，以及它们不妨碍任何相邻的木瓦。事实上，小心地拆卸屋脊瓦可以在安装支撑结构后重复使用，因此保证木瓦颜色匹配以及降低成本。相比较而言，如果需要在传统太阳能系统安装中不打扰相邻木瓦从屋顶中途替换下木瓦，尤其是这些重迭的木瓦，时常发生导致泄漏的负作用。
在操作416中，从建筑物的电力系统耦接至电气布线(Electrical Wiring)，以及用于收发器操作的布线216-B(如果独立地加入其至现场以避免在操作402的过程中)。可选的交流建筑物电力经由电源插座(Outlet)219提供。在壳体230-B内的电力电子器件能在每个模块的基础上提供最大功率点追踪，如用于显示的两个太阳能板。在屋顶141上并行地安装的附加模块提供电力的并联源极，每个具有其自己的变流器以及最大功率点追踪模块。在这种方式下，对于停止作用或表现不佳的太阳能系统的异常诊断是容易完成的。此外，如果并联布线，当变流器已经停止作用 时，在支撑结构200上来自一组太阳能板的超大的变流器(Oversized Inverter)能从相邻的模块吸收电流。光伏太阳能模块的串联排列亦可用于本公开，并指出使用框架作为管道将避免违反(在美国中的)高压布线法规。
操作418调查支撑结构以及固定的太阳能板是否需要进行维修或升级。如前所述，具有并行的以及每个模块的电子器件系统，一个停止作用或表现不佳的模块是容易检测的。如果没有拆除的需要，则太阳能系统保持运转。
操作420至操作426提供用以拆卸的过程419。如果检测到停止作用的模块或模块需要升级，则在步骤420中去除电气布线的耦接，以及在步骤420中支撑结构200从建筑物100-A中脱离。此步骤包括屋脊瓦119以及灵敏的装置的拆卸。灵敏的装置，如可选的收发器组件270。在屋顶空间中的夹持装置能留在原位以固定替换的模块。
在步骤424中，如借由起重机悬臂提升支撑结构200远离屋顶141，并运输远离工作现场。据推测，替换的模块可用于之后安装，通过操作402至操作416。无论如何，在操作422中，拆卸的屋脊瓦现在重新安装以提供屋顶的密封完整性。
通过使用方法400，太阳能系统的安装以及拆卸可迅速地以及有效地完成。这具有光伏太阳能的增生使用(Proliferating)的益处，具有相关的环境效益。在出租物业的情况下，本系统允许住户从财产所有人独立地购买/租用太阳光伏，因为他们能在离开时使财产恢复其原有的状态。
替代实施方案
尽管本公开的重点是光伏太阳能电池组件本发明是非常适合于任何类型的装置安装，包括热太阳能、空调、热泵等。本文所描述的方法以及操作相较于本文所描述的示例可以以不同的序列，如在不同的顺序。因此，根据给定的应用，一或多附加新的操作可以插入于现有的操作或者一或多个操作可简化或消除，只要得到基本上相同的功能、方式以及结果。
虽然本实施例已经参照特定示范性实施例进行描述，对这些实施例做的各种修改以及改变在不脱离各种实施例的精神以及范围内是显而易见的。
前面对本发明的具体实施例的描述已经呈现为了说明以及阐述的目 的。它们并非意在穷举或将本发明限制于所公开的精确形式。许多修改和变化都可根据上述所教导而不违背本发明的各种实施例的精神以及范围。所选择和描述的实施例是为了最好地解释本发明原理以及实际应用，并使该领域具有通常知识者能更好地利用本发明以及具有各种修改的各种实施例，而适用于预期的特定应用。本发明的范围借由申请专利范围以及其均等所限定。
参阅本文所描述的方法、操作、过程、系统以及装置，如收发器以及电力电子器件功率调节，在任何装置中的各方面实现，以及可在机器可读媒体的形式执行，如电脑可读取媒体，实施一组指令，当借由机器如在电脑、伺服器等中的处理器执行，导至机器执行任何本文所公开的操作或功能。功能或操作可以包括：接收、传输、收发、通信、改变以及调整等。"机器可读取"介质的术语包括任何媒体，其能储存、编码以及/或由电脑或机器所执行的一组指令以及使电脑或机器执行执行任一或多个各种实施例的方法。"机器可读取媒体"应相应地包括任何类型的非暂时性的有形媒体无论是光、电、磁等。本公开使用暂时信号以及如电、光以及在任何格式以及传达指示、演算法等的协议中的其他信号以实施本过程及方法。
用于执行本文中所描述的指令的示例性计算系统包括构件，如一或多用于处理数据及指令以及的处理器，其耦接至记忆体用于储存信息、数据以及指令，其中记忆体能是电脑可用的挥发性/非挥发性记忆体。电脑系统还包括可选的输入，例如包括字母数字以及功能键的字母数字输入装置，或者用于传送使用者输入信息以及命令选择至处理器的游标控制装置，可选的耦接至总线用以显示信息的显示装置，可选用的用于耦接系统与外部实体的输入/输出装置，例如用于在系统以及外部网络间进行有线或无线通信的数据机(Modem)，例如互联网(Internet)，但不限制于此。构件的耦接能借由传递讯息的任何方法以实现，例如有线或无线连接、电或光、位址/数据总线或线等。
本技术可以在可以在电脑可执行指令的一般内文中描述，例如由电脑执行的程式模块。一般而言，程式模块包括例程、程式、物件、构件、数据结构等，其执行特任务或实施特定抽象数据类型。本技术也可以在分布式运算环境实践，其中任务借由通过通信网络连结的远端处理装置所执 行。在分布式运算环境中，程式模块可以位于包括记忆体储存装置的本地以及远端电脑储存媒体两者。