CN114537605A - 一种漂浮支撑装置及光伏系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种漂浮支撑装置及光伏系统，漂浮支撑装置用于支撑光伏板，包括多个浮体单元，每个浮体单元由至少3个浮体件依次首尾连接为封闭结构，且任意2个浮体件用于支撑光伏板；浮体单元阵列连接以形成网状结构，提高了漂浮支撑装置的强度，且网状结构至少一条边用于走道维修，便于运维操作。每个浮体单元均由至少3个相同的浮体件围设为封闭结构，任意2个浮体件均能够支撑光伏板，因此，通过在浮体单元上组合不同的2个浮体件实现了光伏板不同方向的排布，能够满足光伏板所需排布方式的变化。由于浮体单元为封闭结构，组成浮体单元的浮体件结构相同，因此，漂浮支撑装置本身浮力均匀，提高了抗风浪能力。

Description

一种漂浮支撑装置及光伏系统

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，尤其是涉及一种漂浮支撑装置及光伏系统。

背景技术

太阳能是一种清洁能源，利用光伏系统将太阳能直接转化成电能是一种高效的利用太阳能的方式。水上光伏系统具有不占用土地资源，减少水体蒸发，避免藻类生长等诸多优点，因此，发展前景广阔。

水上光伏系统包括光伏组件和支撑光伏板的漂浮支撑装置，漂浮支撑装置多为U型开口状的支撑浮体阵列而成，强度较差，容易产生变形，并且浮体本身浮力不均匀，抗风浪性较差，运维时容易出现浮体倾斜等问题，此外，只能按照一个方向去排布安装光伏组件，调节不便。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的是提供一种漂浮支撑装置，在能够实现运维的基础上，便于调节光伏板排布方向，提高漂浮支撑装置的强度及稳定性。

本发明的第二个目的是提供一种光伏系统。

为了实现上述第一个目的，本发明提供了如下方案：

一种漂浮支撑装置，用于支撑光伏板，包括多个浮体单元，每个所述浮体单元由至少3个浮体件依次首尾连接为封闭结构，且任意2个所述浮体件用于支撑所述光伏板；

所述浮体单元阵列连接以形成网状结构，且所述网状结构至少一条边用于走道维修。

在一个具体的实施方案中，所述浮体单元为三角形浮体单元、矩形浮体单元或者菱形浮体单元。

在另一个具体的实施方案中，当所述浮体单元为三角形浮体单元时，相邻所述浮体单元的连接处共用所述浮体件，所述网状结构的外围围设为六边形，或者，各行所述浮体单元的外围围设的形状相同，均为梯形，相邻行所述浮体单元对称设置；

当所述浮体单元为矩形浮体单元时，相邻所述浮体单元的连接处共用所述浮体件，所述网状结构的外围围设为矩形；

当所述浮体单元为菱形浮体单元时，每行所述菱形浮体单元中，相邻所述菱形浮体单元的两端端点分别通过所述浮体件连接，相邻所述菱形浮体单元的处于两端端点之间的相邻点共点连接，相邻行的所述菱形浮体单元之间共点连接。

在另一个具体的实施方案中，所述网状结构由至少2种形状不同的浮体单元连接而成。

在另一个具体的实施方案中，所述网状结构由2种形状不同的浮体单元连接而成；

一种所述浮体单元为菱形浮体单元，另一种所述浮体单元为三角形浮体单元，所述菱形浮体单元阵列连接为菱形网结构，且相邻所述菱形浮体单元共点连接，所述三角形浮体单元围设在所述菱形网结构的至少2个相对设置的边处，且所述三角形浮体单元与所述菱形浮体单元共点连接；

或者，

一种所述浮体单元为矩形浮体单元，另一种所述浮体单元为三角形浮体单元，所述矩形浮体单元阵列连接为矩形网结构，且相邻所述矩形网结构之间通过所述三角形浮体单元连接，所述三角形浮体单元与所述矩形网结构的连接处共用所述浮体。

在另一个具体的实施方案中，所述漂浮支撑装置还包括连接浮体；

所述连接浮体用于连接任意两个待连接的所述浮体件。

在另一个具体的实施方案中，所述连接浮体和所述浮体件上均设置有抱耳，待连接的所述浮体件与所述连接浮体通过穿过各自上的抱耳的螺栓固定连接。

在另一个具体的实施方案中，所述浮体件或者所述连接浮体中至少一者为柔性浮体。

在另一个具体的实施方案中，用于走道维修的所述浮体件的顶面上设置有防滑凸起和/或防滑凹槽和/或防滑花纹层；

和/或

所述连接浮体的顶面设置有防滑凸起和/或防滑凹槽和/或防滑花纹层；和/或

所述连接浮体为汇流箱浮体。

根据本发明的各个实施方案可以根据需要任意组合，这些组合之后所得的实施方案也在本发明范围内，是本发明具体实施方式的一部分。

本发明提供的漂浮支撑装置包括多个浮体单元，多个浮体单元阵列连接成网状结构，且网状结构至少一条边用于走道维修，因此，便于运维操作。

每个浮体单元均由至少3个相同的浮体件围设为封闭结构，任意2个浮体件均能够支撑光伏板，因此，通过在浮体单元上组合不同的2个浮体件实现了光伏板不同方向的排布，能够满足光伏板所需排布方式的变化。由于浮体单元为封闭结构，组成浮体单元的浮体件结构相同，因此，漂浮支撑装置本身浮力均匀，提高了抗风浪能力。多个浮体单元阵列连接成网状结构，提高了漂浮支撑装置的强度。

为了实现上述第二个目的，本发明提供了如下方案：

一种光伏系统，包括光伏板和如上述中任一项所述的漂浮支撑装置；

所述光伏板的个数为多个，分别单独设置于所述漂浮支撑装置上，或者，多个所述光伏板通过杆件连接成排固定在所述漂浮支撑装置上。

在一个具体的实施方案中，所述光伏系统还包括支架；

所述支架安装在所述漂浮支撑装置的浮体件上，所述光伏板固定在所述支架上。

在另一个具体的实施方案中，所述支架包括前支腿架和后支腿架；

所述前支腿架和所述后支腿架分别支撑在所述光伏板的两端，且所述前支腿架和所述后支腿架至少一者可升降，以调整所述光伏板的倾斜角度。

根据本发明的各个实施方案可以根据需要任意组合，这些组合之后所得的实施方案也在本发明范围内，是本发明具体实施方式的一部分。

由于本发明提供的光伏系统包括上述任意一项中的漂浮支撑装置，因此，上述漂浮支撑装置所具有的有益效果均是本发明公开的光伏系统所包含的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明第一种实施例提供的光伏系统的俯视结构示意图；

图2为本发明第二种实施例提供的光伏系统的俯视结构示意图；

图3为本发明第三种实施例提供的光伏系统的俯视结构示意图；

图4为本发明第四种实施例提供的光伏系统的俯视结构示意图；

图5为本发明第五种实施例提供的光伏系统的俯视结构示意图；

图6为本发明第六种实施例提供的光伏系统的俯视结构示意图；

图7为图6的等轴测结构示意图；

图8为本发明第七种实施例提供的光伏系统的俯视结构示意图；

图9为本发明第八种实施例提供的光伏系统的俯视结构示意图；

图10为本发明第九种实施例提供的光伏系统的俯视结构示意图；

图11为本发明第十种实施例提供的光伏系统的俯视结构示意图；

图12为本发明第十一种实施例提供的光伏系统的俯视结构示意图；

图13为本发明提供的待连接的相邻浮体件与汇流箱浮体连接处的爆炸图；

图14为本发明提供的待连接的相邻浮体件与汇流箱浮体连接处的结构示意图；

图15为本发明提供的光伏板与支架连接的结构示意图。

其中，图1-图15中：

漂浮支撑装置100、光伏板200、浮体单元101、浮体件101a、凹槽101a-1、汇流箱浮体102、抱耳103、螺栓104、光伏系统1000、支架300、前支腿架301、后支腿架302、防滑凸起105。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图1-15，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶面”、“底面”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定方位、以特定的方位构成和操作，因此不能理解为本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

结合图1-图12所示，本发明提供了一种漂浮支撑装置100，用于漂浮在水面上且支撑光伏板200。

具体地，漂浮支撑装置100包括多个浮体单元101，每个浮体单元101由至少3个浮体件101a依次首尾连接为封闭结构，由于浮体单元101为封闭结构，组成浮体单元101的浮体件101a结构相同，因此，漂浮支撑装置100本身浮力均匀，提高了抗风浪能力。可以理解地，封闭结构的形状不限，可以为三角形、矩形或者菱形等，如图1-图10所示。当然，也可以是至少2种不同形状的组合等，如图11和图12所示。

任意2个浮体件101a用于支撑光伏板200。可以理解地，当浮体单元101由3个浮体件101a连接而成时，2个浮体件101a用于支撑光伏板200，另1个浮体件101a可以用于走道维修；当浮体单元101由4个浮体件101a连接而成时，可以将浮体单元101中的2组相邻浮体件101a上分别固定光伏板200，或者，只在浮体单元101中的1组相邻浮体件101a上固定光伏板200，另一组相邻浮体件101a用于走道维修。由于用于走道维修及用于安装光伏板200的浮体件101a结构相同，一方面便于加工制造，另一方面便于光伏板200安装在浮体单元101上的方向调节，进而实现光伏板200排布方向的调节。

浮体单元101阵列连接以形成网状结构，提高了漂浮支撑装置100的强度。网状结构至少一条边用于走道维修，因此，便于运维操作。

在一些实施例中，本发明公开了相邻浮体单元101的连接处共用浮体件101a，减少了浮体件101a的个数，进一步提高了网状结构上浮体件101a分布的均匀性，进而提高了漂浮支撑装置100本身浮体的均匀性，进一步提高了抗风浪性。

进一步地，本发明公开了浮体单元101为三角形浮体单元，如图1-图4所示，即每个浮体单元101由3个浮体件101a围设为三角形。三角形浮体单元结构稳定，与现有技术中方阵的支撑装置相比，提高了整体稳定性。

三角形浮体单元阵列连接形成的网状结构匹配不同的水域形状，具体地，如图1-图3所示，各行浮体单元101的外围围设的形状相同，均为梯形，相邻行浮体单元101对称设置，也就是说，网状结构的形状规则，当然，也可以是不规则的网状结构。光伏板200分别安装在每行相邻的2个浮体件101a上，如图1和图2所示，以形成满铺的安装形式，也就是说，光伏板200安装在三角形浮体单元的2个侧边上的浮体件101a上，而三角形浮体单元的底边上的浮体件101a依次首尾连接，形成了便于走道维修使用的通道，每行光伏板200的两侧均具有走道维修使用的通道。当然，也可以将多个光伏板200通过杆件连接成排固定在浮体件101a上，如图3所示。

需要说明的是，三角形浮体单元阵列连接形成的网状结构也可以是其它形状，例如，网状结构的外围围设为六边形，需要说明的是，六边形的结构不限，可以是规则的等边六边形，也可以是形状不规则的六边形，如图4所示，网状结构的外围围设的形状的所有内角均大于或者等于90°，避免网状结构上有尖角等造成的应力集中，进一步提高了漂浮支撑装置100的稳定性。

浮体单元101不限于为三角形浮体单元，也可以是其它形状，例如，浮体单元101为矩形浮体单元，如图5-图9所示。

进一步地，本发明公开了网状结构的外围围设为矩形，需要说明的是，网状结构的外围围设为矩形仅是本发明的一个具体实施方式，也可以根据水域形状，增减矩形浮体单元的个数或者改变矩形浮体单元的排布方式围设为其它规则或者不规则的形状等，如图8所示。

矩形浮体单元可以是4根浮体件101a依次首尾连接而成，也可以是，由6根或者6根以上的偶数根浮体件101a依次首尾连接而成，具体地，以矩形浮体单元由6根浮体件101a围设而成为例，矩形浮体单元的一对对边上各设置1根浮体件101a，另一对对边上各设置2根浮体件101a，如图9所示，以形成半铺的安装形式。

在其它一些实施例中，本发明公开了浮体单元101为菱形浮体单元，如图10所示。

进一步地，本发明公开了每行菱形浮体单元中，相邻菱形浮体单元的两端端点分别通过浮体件101a连接，相邻菱形浮体单元的处于两端端点之间的相邻点共点连接。需要说明的是，菱形浮体单元的两端端点指的是菱形浮体单元处于垂直行的方向上的两个点。

相邻行的菱形浮体单元之间共点连接，如图10所示，以形成半铺的安装形式，也就是说，菱形浮体单元的四条边中，相邻的两条边用于安装光伏板200，连接相邻菱形浮体单元的两端端点的浮体件101a构成走道维修使用的通道。

需要说明的是，浮体单元101还可以是其它四边形或者五边形等结构。

在其它一些实施例中，网状结构由至少2种形状不同的浮体单元101连接而成。

以网状结构由2种形状不同的浮体单元101连接而成为例，如图11和图12所示。如图11所示，2种形状不同的浮体单元101中，一种浮体单元101为菱形浮体单元，另一种浮体单元101为三角形浮体单元。菱形浮体单元阵列连接为菱形网结构，且相邻菱形浮体单元共点连接，三角形浮体单元围设在菱形网结构的至少2个相对设置的边处，且三角形浮体单元与菱形浮体单元共点连接。以三角形浮体单元设置在菱形网状结构的2个相对设置的边为例，以菱形网结构的一边上的三角形浮体单元的列数为1列为例，需要说明的是，也可以设置三角形浮体单元的列数为2列或者2列以上为例。当然，可以理解地是，也可以设置至少2个菱形网结构，三角形浮体单元连接在相邻菱形网结构之间等。

2种形状不同的浮体单元101连接而成的网状结构也可以是，一种浮体单元101为矩形浮体单元，另一种浮体单元101为三角形浮体单元，矩形浮体单元阵列连接为矩形网结构，且相邻矩形网结构之间通过三角形浮体单元连接，三角形浮体单元与矩形网结构的连接处共用浮体，如图12所示。当然，可以理解地是，也可以设置至少2个矩形网结构，三角形浮体单元连接在相邻矩形网结构之间等。

在一些实施例中，漂浮支撑装置100还包括连接浮体102，如图2及图6-图10所示，连接浮体102用于连接任意两个待连接的浮体件101a。即浮体单元101中的相邻浮体件101a之间均通过连接浮体102连接，且相邻浮体单元101之间的共点处也通过连接浮体102连接。

进一步地，本发明具体公开了连接浮体102为汇流箱浮体，需要说明的是，连接浮体102为汇流箱主体仅是本发明的一个具体实施方式，在实际应用中，也可以设置连接浮体102为其它能够实现连接任意两个待连接的浮体件101a的结构。

进一步地，本发明公开了连接浮体102和浮体件101a上均设置有抱耳103，待连接的浮体件101a与连接浮体102通过穿过各自上的抱耳103的螺栓104固定连接，如图13和图14所示。具体地，抱耳103可以与浮体件101a或者连接浮体102一体注塑成型。

当然，浮体件101a及连接浮体102还可以通过其它方式连接，比如拴接等，在此不作限定。

在一些实施例中，浮体件101a或者连接浮体102中至少一者为柔性浮体，提高了漂浮支撑装置100的抗风浪性能，如此，浮体件101a或者连接浮体102可以随着风浪引起的水面变化发生形变。当然，浮体件101a或者连接浮体102也可以均为刚性浮体，在此不作限定。

为了防止运维人员和安装人员运维时跌倒，本发明公开了用于走道维修的浮体件101a的顶面上设置有防滑凸起105和/或防滑凹槽101a-1和/或防滑花纹层等，以提高浮体件101a的顶面的摩擦力。

进一步地，本发明公开了连接浮体102的顶面设置有防滑凸起105和/或防滑凹槽101a-1和/或防滑花纹层，以提高连接浮体102的顶面的摩擦力。

如图1-图12所示，本发明第二方面提供了一种光伏系统1000，包括光伏板200和如上述中任一项实施例中的漂浮支撑装置100。

光伏板200的个数为多个，分别单独设置于漂浮支撑装置100上，如图1、图2及图4-图11所示。或者，多个光伏板200通过杆件连接成排固定在漂浮支撑装置100上，如图3所示。

由于本发明提供的光伏系统1000包括上述任意一项实施例中的漂浮支撑装置100，因此，上述漂浮支撑装置100所具有的有益效果均是本发明公开的光伏系统1000所包含的。

在一些实施例中，光伏系统1000还包括支架300，如图15所示，支架300安装在漂浮支撑装置100的浮体件101a上，光伏板200固定在支架300上。具体地，光伏板200与支架300通过螺栓104固定，浮体件101a与支架300也通过螺栓104固定，便于拆装更换。

为了便于支架300的安装，本发明公开了光伏件上还设置有用于安装支架300的凹槽101a-1。

进一步地，本发明公开了支架300包括前支腿架301和后支腿架302，前支腿架301和后支腿架302分别支撑在光伏板200的两端，且前支腿架301和后支腿架302至少一者可升降，以调整光伏板200的倾斜角度。具体地，光伏板200第一侧的后支腿架302高于第二侧的前支腿架301，以使光伏板200倾斜并朝向太阳，对光伏板200第一侧的后支腿架302或者光伏板200第二侧的前支腿架301进行高度调节，可以改变光伏板200的倾斜角度，可满足不同纬度地区光伏板200的安装需求。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和创造特点相一致的最宽的范围。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (12)

1.一种漂浮支撑装置，用于支撑光伏板，其特征在于，包括多个浮体单元，每个所述浮体单元由至少3个浮体件依次首尾连接为封闭结构，且任意2个所述浮体件用于支撑所述光伏板；

所述浮体单元阵列连接以形成网状结构，且所述网状结构至少一条边用于走道维修。

2.根据权利要求1所述的漂浮支撑装置，其特征在于，所述浮体单元为三角形浮体单元、矩形浮体单元或者菱形浮体单元。

3.根据权利要求2所述的漂浮支撑装置，其特征在于，当所述浮体单元为三角形浮体单元时，相邻所述浮体单元的连接处共用所述浮体件，所述网状结构的外围围设为六边形，或者，各行所述浮体单元的外围围设的形状相同，均为梯形，相邻行所述浮体单元对称设置；

当所述浮体单元为矩形浮体单元时，相邻所述浮体单元的连接处共用所述浮体件，所述网状结构的外围围设为矩形；

当所述浮体单元为菱形浮体单元时，每行所述菱形浮体单元中，相邻所述菱形浮体单元的两端端点分别通过所述浮体件连接，相邻所述菱形浮体单元的处于两端端点之间的相邻点共点连接，相邻行的所述菱形浮体单元之间共点连接。

4.根据权利要求1所述的漂浮支撑装置，其特征在于，所述网状结构由至少2种形状不同的浮体单元连接而成。

5.根据权利要求4所述的漂浮支撑装置，其特征在于，所述网状结构由2种形状不同的浮体单元连接而成；

一种所述浮体单元为菱形浮体单元，另一种所述浮体单元为三角形浮体单元，所述菱形浮体单元阵列连接为菱形网结构，且相邻所述菱形浮体单元共点连接，所述三角形浮体单元围设在所述菱形网结构的至少2个相对设置的边处，且所述三角形浮体单元与所述菱形浮体单元共点连接；

或者，

一种所述浮体单元为矩形浮体单元，另一种所述浮体单元为三角形浮体单元，所述矩形浮体单元阵列连接为矩形网结构，且相邻所述矩形网结构之间通过所述三角形浮体单元连接，所述三角形浮体单元与所述矩形网结构的连接处共用所述浮体。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的漂浮支撑装置，其特征在于，还包括连接浮体；

所述连接浮体用于连接任意两个待连接的所述浮体件。

7.根据权利要求6所述的漂浮支撑装置，其特征在于，所述连接浮体和所述浮体件上均设置有抱耳，待连接的所述浮体件与所述连接浮体通过穿过各自上的抱耳的螺栓固定连接。

8.根据权利要求6所述的漂浮支撑装置，其特征在于，所述浮体件或者所述连接浮体中至少一者为柔性浮体。

9.根据权利要求6所述的漂浮支撑装置，其特征在于，用于走道维修的所述浮体件的顶面上设置有防滑凸起和/或防滑凹槽和/或防滑花纹层；

和/或

所述连接浮体的顶面设置有防滑凸起和/或防滑凹槽和/或防滑花纹层；

和/或

所述连接浮体为汇流箱浮体。

10.一种光伏系统，其特征在于，包括光伏板和如权利要求1-9中任一项所述的漂浮支撑装置；

所述光伏板的个数为多个，分别单独设置于所述漂浮支撑装置上，或者，多个所述光伏板通过杆件连接成排固定在所述漂浮支撑装置上。

11.根据权利要求10所述的光伏系统，其特征在于，还包括支架；

所述支架安装在所述漂浮支撑装置的浮体件上，所述光伏板固定在所述支架上。

12.根据权利要求11所述的光伏系统，其特征在于，所述支架包括前支腿架和后支腿架；

所述前支腿架和所述后支腿架分别支撑在所述光伏板的两端，且所述前支腿架和所述后支腿架至少一者可升降，以调整所述光伏板的倾斜角度。

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