CN114375275A - 固定索具部件特别是船舶的桅杆及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种固定索具元件，特别是船舶的桅杆(1)，是封闭的轮廓。封闭轮廓的半体(2、3)由用环氧树脂浸透的结构织物层制成并且在粘合后具有与未来的固定索具元件的形状相对应的形状。桅杆(1)包括作为层压层之一的光伏组件层(5)，其在外表面上具有一组扁平的柔韧的光伏电池(6)。从光伏组件(5)收集电力的电缆从每个光伏组件(5)布线到连接到船舶的电力供应装置的公共的收集电缆(7)。光伏组件(5)包括多层结构织物，其中层之一是柔韧的光伏电池(6)层(10)。一种固定索具元件特别是桅杆(1)的制造方法，其特征在于，制造桅杆(1)的两个半体(2、3)，其中半体(2、3)在模具(15)中制造，由放置的用环氧树脂浸透的结构织物层制成并进行层压固化。一系列相邻的分层的光伏组件(5)作为其中一层放置在模具(15)中。光伏组件(5)由结构织物层在单独的模具中制造，并且固化的光伏组件(5)在其半体(2、3)形成期间作为层压层之一嵌入桅杆结构中。

Description

固定索具部件特别是船舶的桅杆及其制造方法

技术领域

本发明的主题是一种固定索具部件，特别是船只的桅杆，及其制造方法。

根据本专利公开的船舶的固定索具部件的术语应理解为位于船舶甲板上面的元件，例如桅杆、桅杆顶部、帆桁、桅横杆、桅顶横桁或与船舶的桅杆相关的其它元件。

背景技术

已知一系列固定索具的设计解决方案，所述固定索具例如船舶或单船体或多船体游艇的桅杆或固定索具的其它元件，例如与桅杆相关并系到桅杆上，诸如帆桁、桅横杆或桅顶横桁。

这种索具元件，通常用于较大的船舶或游艇，通常以类似于层压的工艺生产，其中结构织物的各个层被放置在特设的模具中或台上并用可固化树脂浸透。形成的层压材料是一种复合材料，由具有不同机械、物理和工艺性能的两种材料组合而成的一种材料，其中结构成分，主要是织物并且通常被称为增强材料，作为一系列层应用。在所述层之间和层内存在各种粘合剂，例如环氧树脂。可以在层压材料的各种变体中提供增强物，如由单向连续纤维制成的织物或由切割纤维制成的垫子。

由于其结构，层压材料在纤维方向上表现出良好的抵抗力，但在横向于纤维的方向上表现出非常差的抵抗力。这种已知的解决方案主要使用纤维形式的设计织物，在用环氧树脂浸透之前分层施加，并且交替地在形成的固定索具元件的纵向方向上、横向于这种元件的长度和与这种元件的长度成对角线。其它实施例使用较厚的设计织物层，包括与元件长度成纵向、横向和对角线的交替纤维。

还存在用于航海船舶或配备有柔韧光伏电池的船舶上的光伏系统的已知应用。国际申请WO2017/195995中公开的解决方案提出了一种海上光伏发电系统。该系统使用许多系泊类型的、附接到地下基础上的固定支柱，并分别设置有上下移动的提升机构。用于连接两个相邻的系泊类型的固定支柱的提升机构的主连接绳索安置在系泊类型的固定支柱之间。这种柔韧的海上光伏系统包括用于连接主要连接绳索的辅助绳索，在纵向和横向方向上通过。在由主连接绳索和辅助连接绳索形成的或由辅助连接绳索形成的组合的四边形区域中的至少一个单位区域中放置浮动支撑结构。光伏电池组件安装在浮动结构上。用于将船舶与结构连接的机构被引导通过形成系统区域的主绳索和辅助连接绳索，从而附接浮动结构。根据这种已知的解决方案，当形成高波时，光伏电池组件随着波以灵活的方式移动。该发明不仅允许太阳能电池组件的大规模安装，而且显著地简化了装置的水下结构。

从出版物WO2014/131782获知另一种解决方案。它提供了用于海上应用的光伏装置的描述，包括一个柔韧的、基于聚合物的主体，该主体包含配备有一个或多个基于聚合物的光伏组件的第一个隔间。柔韧主体可以提供为可充气和浮动结构。柔韧主体还可以包含第二隔室，包括压载空间。压载空间保证了柔韧主体的正确定位，从而保证了一个或多个基于聚合物的光伏组件朝向入射阳光的正确定位。

国际申请WO2017061968中公开的另一种已知解决方案描述了一种可折叠和浮动的光伏储能介质，其将它的可用表面用于提供所需能量的光伏装置，以满足船舶的可变能量需求。此功能的本质在于它不需要专门的存储介质、灵活的安装或可折叠的元件。这确保了船舶在港口的自由机动性和系泊。

WO2012076945中公开的解决方案提出了一种帆船，包括船体、至少一个与船体连接并支撑至少一个帆的桅杆和一个或多个船上电气单元，其中所述帆包含织物中的至少一个支承元件和一个或多个第一柔韧光伏面板。它们整体地连接到第一支承元件。使用至少一个电气单元执行功能连接。

CN108964579中公开的另一种解决方案提出了一种旨在用于渔业的混合解决方案。机电连接结构使用具有多自由度形式的功能参数的自由度结构。根据这个已知的解决方案，混合系统是指养鱼场和光伏发电的已知组合。光伏板组件安装在鱼塘的水面上方，光伏板下面的水可以用来养鱼或养虾，而光伏板的安装是为了产生养殖场设备正常运行所需的能量。然而，具有类似应用的传统光伏板通常具有固定的功能参数，例如入射辐射角度本身是有限的，需要手动调整。这意味着无法以最大效率收集太阳能，发电量也不理想。这种已知的解决方案涉及渔业和多自由度型太阳能单元的浮动混合系统，其中使用浮动的闩锁按钮或磁性元件连接多个柔韧的太阳能电池板。这是为了形成一个具有多自由度的浮动的、柔韧的光伏单元。该单元可以随水面运动自由改变其形状和角度，实现最大可能的太阳能收集，有效提高发电量。

存在已知的船舶固定索具元件的生产方法。在已知的解决方案中，固定索具元件尤其是船舶桅杆被设置为由层压复合材料制成的封闭轮廓。在这种已知的解决方案中，这种元件的制造的特征在于，这种元件的两个半体在层压过程中在模具中获得，随后折叠成固定索具元件并通过接头的粘合和层压连接。固定索具元件因此形成为封闭轮廓。轮廓的半体是在成型模具中制造的，由用环氧树脂浸透的结构织物的排列层制成。这样的元件被分成两个半体，通常垂直于元件的主对称轴线。在固化和折叠之后，两个半体形成固定索具元件的形状，特别是桅杆的形状，作为中空的封闭轮廓。相同的技术被用来制造由层压材料制成的、与帆配合或不配合的其它固定索具元件，例如上桅帆、帆桁、桅横杆或桅顶横桁，它们也可以根据本发明制造。

已知的解决方案使用由碳纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维、芳纶纤维或玄武岩纤维制成的织物形式的结构织物，基重范围为50g/m²到1000g/m²。这些可以是具有较低基重的单层织物，以多层排列，或者是具有交叉纤维的较厚织物，排列为单层。

发明内容

本发明的目的是开发一种用于固定索具元件特别是用于船舶的桅杆、顶桅杆、帆桁、桅横杆或桅顶横桁的新解决方案，并具有为船舶提供电力的附加任务。为此目的，已建议将一层相邻的光伏电池组件作为在索具元件制造阶段使用的这类索具元件的外部层之一。此类组件的数量取决于所制造的固定索具元件的结构。

本发明所解决的问题包括将这种组件附接到固定索具元件的表面。为了解决这个问题，所述组件在制造期间形成为板型层压材料，并且这种板型层压材料组件在壁层压过程中嵌入到固定索具元件例如船舶桅杆的层压壁的结构中。在研究该解决方案的过程中发现，从这种公开的光伏电池组件释放能量的收集、电出口电缆可以在所公开的固定索具元件内部例如在船帆内部布线。这为电缆提供了极好的保护，使其免受与连接到帆的装置的处理和操作相关的机械因素的影响以及免受天气条件的影响，这些天气条件因其腐蚀性而在海上具有明显的危害。尽管如此，为了提供电力，船舶使用了最常暴露在阳光下的元件，即示例中列出的固定索具元件。

固定索具元件特别是船舶桅杆制造方法的所提议解决方案包括将光伏电池组件嵌入此类元件的结构中，旨在限制与将此类组件固定在特定固定索具元件的表面结构中例如船舶桅杆的表面结构中相关的干预。本发明被认为是该问题的解决方案。根据本发明的解决方案使用已知的、扁平的、柔韧的光伏电池，其连接成单元，用于形成适合于固定索具元件壁的形状的层压的分层的组件，形成固定索具元件的壁的外部层之一。这些组件形成为刚性的层压材料，还提高了固定索具元件的抵抗力。

在权利要求1和随后的权利要求中提出了与船舶的固定索具元件相关的本发明主题，在权利要求5和随后的权利要求中提出了与船舶的固定索具元件的制造方法相关的本发明主题。

根据本发明，固定索具元件，特别是船帆，设置为封闭轮廓，这种固定索具元件的壁由包括所述封闭轮廓的特别是船帆的形式的两个半体制成。该封闭轮廓的两个半体由用环氧树脂浸透的结构织物层制成，并且在将两个半体粘合在一起后，其形状对应于未来的、中空的固定索具元件特别是桅杆的形状。

固定索具元件的特征在于它包括至少一个层压的、分层的光伏组件，该光伏组件包含柔韧的光伏电池的扁平系统作为其层之一。光伏电池相互连接并使用收集电缆连接到船舶的电力系统。上述分层的光伏组件的形状适合于构成固定索具元件特别是船舶桅杆的封闭轮廓的外表面的形状。从光伏板收集电力的电缆从每个光伏组件布线到连接至船舶的电力供应装置的公共的收集电缆。

根据本发明，分层的光伏组件包括多层结构织物层，其中第一层是表面层，下一层包括至少一个非导电结构织物层，下一层是具有出口收集电缆的电连接的光伏电池层，下一层包括至少一个非导电结构织物层，而分层的光伏组件的最后一层是表面层。

根据本发明的解决方案，从光伏板收集电力的出口电缆优选地在构成固定索具元件的封闭轮廓内布线。

在另一个优选的解决方案中，从光伏板收集电力的出口电缆可以在沿着固定索具元件的外表面延伸的纵向槽内布线。

根据本发明，固定索具元件制造方法特别是船帆制造方法的特征在于形成桅杆的两个半体，构成作为封闭轮廓的固定索具元件。轮廓的两个半体是在成型模具中制造的，在层压过程中由用环氧树脂浸透的结构织物层制成。在固化之后，结构织物的层适应一种形状，在将两个半体接合成单个元件之后，该形状对应于固定索具轮廓的形状特别是封闭轮廓的形状。

根据本发明，固定索具元件制造方法的特征在于，在用于形成固定索具元件半体的模具内放置外表面织物层，然后将根据模具的形状成型的一系列分层的光伏组件放置在表面织物层上。接下来，在上述光伏组件上施加至少一个结构织物层，然后用环氧树脂固化上述包含光伏组件的结构织物层的复合材料。

在本发明的一个优选实施例中，包括结构织物和环氧树脂的复合材料的固化过程的特征在于，具有上述织物层和光伏组件的整个模具被锁定在真空包装内，在该真空包装中产生真空。接下来，将环氧树脂引入真空包装中，一旦环氧树脂散布在真空包装内，整个系统就会被加热，直到复合材料固化。接下来，将固定索具元件的一个半体移出，通过粘合与另一个形成的半体接合，并且优选地对固定索具元件的两个半体的接合区域进行层压。

真空包装中的固定索具元件半体的加热优选在高达150℃的温度下进行，并且优选加热8小时至16小时之间的一段时间。

然而，分层的光伏组件是在用于形成该光伏组件的单独的模具中制造的。制成的光伏组件的外部层由非导电织物制成，放置在模具表面上。接下来，第一表面层用作由结构织物制成的第二层的基底，并且该第二层结构织物用作根据索具元件的形状形成的层的基底，所述根据索具元件的形状形成的层包含一组电连接、柔韧的光伏板，而且该光伏板层然后用作至少又一层结构织物和一层内表面织物的基底。然后布线电连接元件穿过这些织物层，然后用环氧树脂固化包括结构织物层的复合材料。

在本发明的一个实施例中，包括具有环氧树脂的结构织物的各个层的复合材料的固化过程的特征在于，具有上述织物层的光伏组件的整个模具被锁定在真空包装内，在该真空包装中产生真空以去除空气。接下来，将环氧树脂引入真空包装中，一旦树脂自发地散布，整个系统被加热以固化复合材料，然后从真空包装中移出作为层压材料的固化的光伏组件。

真空封装中的光伏组件的加热优选在高达150℃的温度下进行，并且优选加热8小时至16小时之间的一段时间。

根据本发明，开发了一种用于固定索具元件特别是用于船舶的桅杆、顶桅杆、帆桁、桅横杆或桅顶横桁的新解决方案，具有为船舶提供电源的附加任务。为此目的，已建议将一层相邻的光伏电池组件作为在索具元件制造阶段使用的这类索具元件的外部层之一。此类组件的数量取决于所制造的固定索具元件的结构。

根据本发明，已经解决了将这种组件附接到固定索具元件表面的问题。为了解决这个问题，所述组件在制造期间形成为板型层压材料，并且这种板型层压材料组件在壁层压过程中嵌入到固定索具元件例如船舶桅杆的层压壁的结构中。在研究该解决方案的过程中发现，从这种公开的光伏电池组件释放能量的收集、电出口电缆可以在所公开的固定索具元件内部例如在作为封闭轮廓提供的船舶桅杆内部布线。这能够极好地保护电缆和连接件，使其免受与连接到帆的外部移动装置的处理和操作相关的机械因素的影响以及免受天气条件的影响，这些天气条件因其化学特性而在海上具有明显的危害。此外，通常暴露在阳光下的船舶的元件，即桅杆、帆桁、顶桅杆或桅顶横桁被用作电源。

与将光伏电池组件嵌入此类元件中相关的固定索具元件特别是船舶桅杆制造方法的所提议解决方案旨在限制与将此类组件嵌入特定固定索具元件的例如船舶桅杆的表面结构中相关的干预。根据本发明，该问题通过最初形成光伏电池的层压组件并将它们安装为用于制造上述固定索具元件的半体的结构织物层系统内的外部层之一来解决。根据本发明的解决方案使用已知的、扁平的、柔韧的光伏电池，其连接成单元，用于形成适合于固定索具元件壁的形状的层压的分层的元件，构成固定索具元件的壁的外部层之一。

附图说明

本发明的主题在附图中的实施例中展示，其中附图的各个图展示船舶桅杆形式的固定索具元件的实施例：

图1-桅杆的一部分，

图2-在用于形成桅杆半体的模具中桅杆壁的层的布局，

图3-图2中附图的剖面图，

图4-光伏组件层的布局，

图5-光伏组件中的电池的组合，

图6-转移根据图5的连接电池的单元，

图7-根据图7的单元在转移过程中，

图8-光伏组件的收集电缆，

图9-电气图。

具体实施方式

本发明的一个实施例在图1中展示，在桅杆部分1的示例中，所述桅杆部分1用于多船体或单船体游艇形式的船舶或设有桅杆的船舶。桅杆1是封闭轮廓，其中桅杆1的壁由构成所述封闭轮廓的造型的两个半体2、3制成。因此，桅杆1是中空的。该封闭轮廓的半体2、3由用环氧树脂浸透的多层结构织物制成，并且在将两个半体2、3粘合在一起之后，其形状对应于未来的中空的桅杆1的形状。图1和图8的附图中描绘了桅杆1的半体2、3的接合边缘4。桅杆1的结构也显示在图8中，其更详细地展示了桅杆1内部收集电缆7的示例路线。

桅杆1，其一部分显示在图1中，包含层压的、分层的光伏组件5，其包含多组柔韧的光伏电池6，作为外部层之一。该图非常清楚地描绘了组件5，其中在准备好的桅杆1内部，可以在图2所描绘的桅杆的外表面层16的下面看到它们。彼此相邻安置的组件5形成构成桅杆1的壁的层之一。桅杆1具有已知的中空管元件形式。光伏电池6在每个组件5内相互连接并使用收集电缆7以已知的方式连接到船舶的电力系统。分层的光伏组件5的形状适应于构成船舶的桅杆1的封闭轮廓的外表面的已知形状。从光伏板6收集电力的已知电缆从每个光伏组件5布线到公共的收集电缆7，该公共的收集电缆7在已知系统中连接到船舶的电力供应装置。

光伏组件5在图4中以放大视图展示。组件5由多层结构织物层制成，其中外部层8是表面层。在该实施例中，结构非导电织物层9是第二层。光伏组件的下一层是图5中所展示的光伏6的层10，以已知的方式电连接并且连接到图8中所展示的出口收集电缆7。本实施例中的接下来的层包括以下两层：由非导电结构织物制成的层11和由结构织物制成的层12，而分层的光伏组件的最后一层是内表面层13。在本专利公开中，与组件5的层相关的结构织物的术语应理解为由碳纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维、芳纶纤维或玄武岩纤维制成的基重在50g/m²和250g/m²之间的织物。这些可以是具有较低基重的单层织物，以多层排列，或者是具有交叉纤维的单一较厚织物，排列为单层。

图5展示了构成分层的光伏组件5的层10的光伏组件6的示例系统。如该图所示，电池6被电连接并且在它们的边缘上设有已知的电出口，使得它们能够连接到收集电缆7。

从光伏组件5收集电力的收集电缆7在桅杆1内部布线，在该特定实施例中，在保护管14中。这在图8中示出。在其它实施例中，不能排除从光伏组件5收集电力的收集电缆7可以沿着桅杆1的外表面在纵向孔内布线，并且所述孔可以用纵向楔形物封闭。

光伏组件5的电连接的一个示例如图9所示。光伏组件6的两极串联连接，而且收集电缆7、阳极和阴极从光伏组件5布线。每个组件5的两个极都使用旁路二极管20短路。这些组件5的阴极并联连接到阴极的收集电缆7。其它组件5的阳极通过阻塞二极管21也并联连接到阳极的收集电缆7。两条收集电缆7都通过已知的调节器22布线到电池23，该电池23构成船舶的供电系统的元件。

下面在示例性实施例中描述了这种固定索具元件的制造方法，并与用于单船体或多船体小船或用于船舶的桅杆的制造方法有关。桅杆1是使用层压技术制造的封闭中空轮廓。该方法的特征是制造桅杆的两个半体，随后使用主边缘折叠大体上在与所制造的桅杆的纵向对称轴线的平面重合的平面内通过的桅杆半体。两个半体组合时形成中空的桅杆1主体形式的封闭轮廓。图1和图8展示了桅杆1的两个半体的折叠边缘4，为了清楚起见，仅示出了桅杆的部分。

桅杆1的半体是使用模具15制造的，模具的一部分如图2所示。模具15的同一部分在图3中显示为横截面。模具15在本实施例中是凹的，用于制造上述桅杆1的半体2、3，其中结构织物层放置在模具15内并用环氧树脂浸透，以便随后执行层压过程。在由结构织物和环氧树脂的层制成的层压材料固化之后，产品在该模具15内形成为所公开的桅杆半体的形状，该桅杆半体与另一个类似的半体组合成单个结构，形成构成桅杆1的主体的封闭轮廓。

在船舶桅杆的示例性实施例中的固定索具元件的制造方法，其特征在于，用于形成桅杆半体并通过在其表面上应用已知的抗粘剂准备的模具15用于放置外表面层16，该外表面层16用作根据设计用于桅杆1的半体2、3的所述模具15的形状形成的一系列分层的光伏组件5的基底。桅杆1的半体2、3在不同实施例中的设计细节不同，在这种情况下，应使用两个不同的模具来获得桅杆1的半体2、3。

然后将结构织物的三个层17放置在彼此相邻地放置在表面层16上的光伏组件5上，然后用环氧树脂固化包含光伏组件层5的上述结构织物层的复合材料的固化。根据本发明的一个实施例，上述结构织物用作由碳纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维、芳纶纤维或玄武岩纤维制成的基重为50g/m²到1000g/m²的织物。结构织物的各个层交替放置，以获得产品的良好抵抗力，例如，第一层17具有沿着桅杆的纤维，第二层17具有横向于桅杆的纤维，而且该织物的第三层具有与桅杆长度成对角线的纤维。与环氧树脂层形成层压材料的如此放置的层17确保了桅杆1对各个方向上施加的应力的抵抗力。

对于此类产品，已知有一系列已知的层压方法，例如，在单独的工艺期间，在各个层上机械地涂覆环氧树脂，在单一的工艺中在模具内的所有织物层上涂覆树脂或者使用树脂存在于织物内并在加热时激活的多层织物。

在根据本发明的桅杆1的制造方法的本实施例中，对由结构织物与环氧树脂制成的复合材料进行固化，使得一旦所有上述织物层与相邻光伏组件5的层一起被放置在用于制造桅杆半体的模具内，则具有上述织物层和光伏组件层5的整个模具在真空包装内闭合并且在该真空包装内产生真空。一旦产生真空，环氧树脂通过已知的阀门被引入真空包装内并且一旦环氧树脂自发地散布，浸透所述层，加热整个系统以固化包含相邻光伏组件5的层作为外部层之一的多层复合材料。然后将桅杆1的半体移出并接合到在相同工艺中制造的桅杆的另一个半体，通过沿着它们的边缘4粘合两个半体2、3，然后层压固定索具元件的两个半体的接合区域。

在本实施例中，真空包装中的桅杆半体的加热在高达100℃的温度下进行，并且优选地加热至少12小时。

然而，分层的光伏组件是在用于形成该光伏组件的单独的模具中制造的。该模具未在图中显示，因为它类似于用于制造桅杆半体的模具，模具之间的唯一区别在于它们的尺寸。其形状适应于桅杆1的每个半体的表面的形状，其中组件5将被层压。

光伏组件层压模具的凹形用于在其中放置分层的光伏组件5的各个层。这些层在图4中的展开视图中展示。构成所制造的光伏组件5的外部层并且由对光透明的织物制成的表面层8放置在组件层压模具内。接着，将该第一表面层8用作由非导电结构织物制成的第二层9的基底，并且该第二层9用作根据桅杆表面的形状形成的、包含一组电连接的柔韧的光伏电池6的层的基底，然后该光伏电池6的层在本实施例中用作两层的基底：由非导电织物制成的层11和由结构织物制成的层12。下一层13是表面层。然后将已知的电连接元件布线穿过这些织物层，然后用环氧树脂固化包括上述层的复合材料。

在本实施例中，利用环氧树脂固化光伏组件5中的结构织物的各个层制成的复合材料的工艺的特征在于，光伏组件5的整个模具，包括图5中展示的上述层，被封闭在已知的真空包装中，例如在塑料薄膜内部，并且在真空包装内部产生真空以去除空气并实现所述层之间的接触。接下来，通过已知的截止阀将环氧树脂引入所披露的真空包装中，一旦树脂自发地散布，整个系统被加热以固化所获得的复合材料，然后从真空包装中移出层压材料形式的固化的光伏组件。

在本实施例中，真空封装中的光伏组件的加热优选在高达100℃的温度下进行，并且优选至少10小时。在此时间之后，光伏组件5准备好嵌入到桅杆1的半体的壁中。在制造阶段，桅杆的两个半体都设有光伏组件层5。

在制造分层的光伏组件5之前，将单个的光伏电池6放置在一个平面上，形成所需的布局，如图5和图6所示。然后以已知的方式连接每个电池6的各个极的出口。如此形成的扁平的柔韧的电池6组被转移到预先放置在具有类似于模具15的结构的组件5层压模具的凹面上的层8、9上。在本发明的该实施例中，所公开的、连接的电池6组的转移通过将设置有一组吸盘19的弯曲支承板18降低到电池6组上来进行，支承板18中形成有与光伏电池6之间的距离相对应的开口。如图6所示。吸盘19的唇缘位于每个开口上面。在真空下，支承板18的一侧下降到末端光伏电池6上。然后在电池6组上滚动该板18，以在各排光伏电池6上实现开口和吸盘19之间的接触，直到吸盘到达最后一排光伏电池。所有柔韧的光伏电池6都被吸附到支承板18上的吸盘19上，如图7所示。在该位置，支承板18用于转移连接的光伏电池6组而同时保持期望的几何形状，根据用于形成光伏组件的上述模具的曲率，符合用于形成桅杆1的半体2、3的模具15的曲率。一旦连接的电池6被降低到图4所示的层8、9上并放置在用于形成光伏组件5的模具内，就关闭真空并且将支承板18从该模具中的光伏电池6组上提起，在下一步中光伏电池6组被织物层11、12、13覆盖。然后将具有上述层的模具放置在上述真空封装内，产生真空，然后执行上述向真空封装中添加环氧树脂并固化的操作，以获得分层的光伏组件，在桅杆1的半体2、3的制造步骤期间，该分层的光伏组件准备好放置在分层的系统内。

图中使用的名称列表

1.桅杆

2.桅杆半体

3.桅杆半体

4.接合边缘

5.光伏组件

6.光伏电池

7.收集电缆

8.组件的外部层

9.非导电结构织物层

10.光伏电池层

11.非导电结构织物层

12.结构织物层

13.表面层

14.保护管

15.桅杆形状

16.外表面层

17.结构织物层

18.支承板

19.吸盘

20.旁路二极管

21.阻塞二极管

22.调节器

23.电池

Claims (11)

1.一种固定索具元件，特别是包括封闭轮廓的船舶的桅杆(1)，其中该固定索具元件的壁由构成封闭轮廓特别是船舶桅杆(1)的形状的两个半体(2、3)制成，封闭轮廓的半体(2、3)由用环氧树脂浸透的多层结构织物制成，其形状对应于沿着纵向分开的边缘(4)粘合后的未来的固定索具元件的形状，其特征在于，其包括至少一个分层的光伏组件(5)，该至少一个分层的光伏组件(5)具有相互连接并连接到船舶的电力供应系统的一组扁平的柔韧的光伏电池(6)，其中分层的光伏组件(5)的形状适应于构成固定索具元件特别是船舶桅杆(1)的封闭轮廓的外表面的形状，其中从光伏组件(5)收集电力的电缆从每个光伏组件(5)布线到与船舶的电力供应系统连接的公共的收集电缆(7)。

2.根据权利要求1所述的索具元件，其特征在于，光伏组件(5)包括多层结构织物层，其中第一层(8)是表面层，下一层包括至少一个非导电结构织物层(9)，下一层是具有出口电缆的电连接的光伏电池(6)层(10)，下一层(11)包括至少一个非导电结构织物层和结构织物层(12)，而光伏组件(5)的最后一层是表面层(13)。

3.根据权利要求2所述的索具元件，其特征在于，从光伏组件(5)收集电力的收集电缆(7)被布线在固定索具元件(1)的内部。

4.根据权利要求2所述的索具元件，其特征在于，从光伏组件(5)收集电力的收集电缆(7)被布线在沿着固定索具元件(1)的外表面延伸的纵向槽内。

5.一种固定索具元件特别是包括封闭轮廓的船舶桅杆的制造方法，其中索具元件(1)的两个半体(2、3)沿着纵向分开的边缘(4)折叠，形成封闭轮廓形式的固定索具元件，其中半体(2、3)在模具(15)中制造，模具(15)用于从放置的用环氧树脂浸透的多层结构织物成型元件并在模具内进行固化，在沿着纵向分开的边缘(4)折叠两个半体(2、3)后，该元件对应于固定索具元件的形状，其特征在于，在用于成型固定索具元件(1)的半体(2、3)的型(15)中，放置外表面织物层(16)，随后用作根据所述模具(15)的形状形成的相邻的分层的光伏组件(5)的基底，用作用于至少一个结构织物层(17)的基底，然后用环氧树脂固化包括光伏组件(5)层的上述结构织物层的复合材料。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，用环氧树脂固化结构织物的复合材料包括将具有上述层的整个模具(15)封闭在真空包装内并在该真空包装内产生真空，之后将环氧树脂引入真空包装内，一旦树脂散布，整个系统被加热以固化复合材料，然后移出固定索具元件(1)的半体(2)，与另一个制造的半体(3)接合，并且优选地层压固定索具元件(1)的两个半体(2、3)的接合边缘区域(4)。

7.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，真空包装中的加热在高达150℃的温度下进行，优选在8小时至16小时之间。

8.根据权利要求5或6或7所述的方法，其特征在于，所述分层的光伏组件(5)在用于形成光伏组件(5)的模具中制造，外表面层(8)放置在所述用于形成光伏组件(5)的模具中并用作用于放置由非导电结构织物制成的第二层(9)的基底，第二层(9)又用作用于放置根据索具元件(1)的形状形成的层的基底，所述根据索具元件(1)的形状形成的层包括包含一组电连接的、柔韧的光伏电池(6)的层，而且光伏电池(6)的该层(10)用作由非导电结构织物制成的下一层(11)和由结构织物制成的层(12)以及内表面织物层(13)的基底，之后布线电连接元件穿过所述层并用环氧树脂固化结构织物层的复合材料。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，包含一组电连接的、柔韧的光伏电池(6)的层(10)通过将这些光伏电池吸附到支承板(18)上而转移到结构织物的第二层(9)上，所述支承板(18)具有一组与光伏电池(6)的布局相对应的带有吸盘(19)的开口，其中所述支承板(18)根据用于形成索具元件(1)的半体(2、3)的模具(15)的形状形成，而各排光伏电池(6)被分别吸附到支承板(18)中的开口，通过从光伏电池(6)组(10)的一个边缘向光伏电池(6)组(10)的另一个边缘滚动支承板(18)，一旦所述光伏电池(6)组被转移到用于层压光伏组件(5)的模具中，从支承板(18)的吸盘(19)移除吸力作用并移除支承板(18)。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，用环氧树脂对结构织物的各个层的复合材料进行固化，使得具有所述层的光伏组件(5)的整个模具被封闭在真空包装内并且在该真空包装内产生真空，之后将环氧树脂引入真空包装中，一旦树脂散布，整个系统在真空包装内被加热以固化复合材料，然后从真空包装中移出光伏组件(5)。

11.根据权利要求10所述的制造方法，其特征在于，真空包装中的加热在高达150℃的温度下进行，优选在8小时至16小时之间。

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