CN115107943A - 六边形浮体模块及拼接其的方法、海上光伏浮体系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种六边形浮体模块及拼接其的方法、海上光伏浮体系统，包括：六边形板；边浮筒，边浮筒为六个，六个边浮筒分别固设在六边形板的六个顶角处；中心浮筒，中心浮筒设置于六边形板的中心；径向杆，径向杆为六组，六组径向杆的一端均与中心浮筒的连接，六组径向杆的另一端分别与一个边浮筒的上部连接；六边形板的一个边与另一个六边形板的一个边相对齐连接。在本发明中，中心浮筒与六边形板之间、边浮筒与六边形板之间、相邻的两个边浮筒之间、中心浮筒与各个边浮筒之间均具有连接关系，如此便形成了结构稳定且牢固的六边形浮体模块，可有效抵御海浪的冲击，从而避免了设置消浪堤，降低海上光伏浮体系统的成本。

Description

六边形浮体模块及拼接其的方法、海上光伏浮体系统

技术领域

本发明涉及海上浮体系统领域，更具体地说，涉及一种六边形浮体模块、一种拼接六边形浮体模块的方法、一种海上光伏浮体系统。

背景技术

海上光伏，尤其是近海海上光伏正越来越成为海上的重要新能源。海上光伏通常是设置在浮体上，但是目前的浮体多为柔性浮体，柔性浮体的结构强度较低，需要消浪堤消浪后柔性浮体才能够适存。但是消浪堤的成本巨大，这无疑加大了海上光伏的成本。

因此，如何设计一种浮体，该浮体具有较高的结构强度，能够在未消浪的情况下使用，从而避免设置消浪堤，降低海上光伏的成本，是本领域技术人员亟待解决的关键性问题。

发明内容

本发明的目的是设计一种浮体，该浮体具有较高的结构强度，能够在未消浪的情况下使用，从而避免设置消浪堤，降低海上光伏的成本。为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种六边形浮体模块，包括：

六边形板；

边浮筒，所述边浮筒为六个，六个所述边浮筒分别固设在所述六边形板的六个顶角处

中心浮筒，所述中心浮筒设置于所述六边形板的中心；

径向杆，所述径向杆为六组，六组所述径向杆的一端均与所述中心浮筒的连接，六组所述径向杆的另一端分别与一个所述边浮筒的上部连接；

所述六边形板的一个边与另一个所述六边形板的一个边相对齐连接。

优选地，每一组所述径向杆包括成上下分布的上径向杆和下径向杆，所述上径向杆的两端分别与所述中心浮筒的上部和一个所述边浮筒的上部连接，所述下径向杆的两端分别与所述中心浮筒的下部和一个所述边浮筒的下部连接。

优选地，所述六边形板包括六边形外框和设置在所述六边形外框中且与所述六边形外框同心的六边形内框，所述六边形内框的六个顶角分别与六个所述上径向杆连接，所述六边形内框为多个，从所述六边形外框到所述六边形外框的中心，多个所述六边形内框的外接圆的半径逐个减小，相邻的两个所述六边形内框之间具有间隙。

优选地，还包括横撑，所述横撑为六个，每个所述横撑的两端分别与相邻的两个边浮筒的下部连接。

优选地，六个所述边浮筒均位于所述六边形外框的轮廓线以内；相邻的两个六边形外框之间通过各自的一个边对齐连接。

优选地，相邻的两个所述六边形外框中相对齐的两个边之间通过缆绳连接。

优选地，在相邻的两个所述六边形外框的相对齐的两个边上分别设置有连接器阴极和连接器阳极，所述连接器阴极和所述连接器阳极适配。

优选地，所述连接器阳极包括棱台状凸部，所述连接器阴极包括棱台状凹槽，所述棱台状凸部与所述棱台状凹槽相适配。

优选地，绕着一个周向，在所述六边形外框的六个边的对应位置交替设置有所述连接器阴极和所述连接器阳极。

优选地，在所述六边形外框的每个边上均间隔设置有一个所述连接器阳极和一个所述连接器阴极。

本发明还提供了一种海上光伏浮体系统，所述海上光伏系统由上述任意一种六边形浮体模块拼接而成。

本发明还提供了一种拼接六边形浮体模块的方法，其特征在于，包括：

将第一个六边形浮体模块作为中心六边形浮体模块，围绕中心六边形浮体模块设置第一外围的六边形浮体模块，第一外围的六边形浮体模块之间以及第一外围的六边形浮体模块与中心六边形浮体模块之间通过连接器阳极和连接器阴极插配，并通过缆绳连接；

围绕第一外围的六边形浮体模块设置第二外围的六边形浮体模块，第二外围的六边形浮体模块之间以及第二外围的六边形浮体模块与第一外围的六边形浮体模块之间通过连接器阳极和连接器阴极插配，并通过缆绳连接；

按照第二外围的六边形浮体模块的设置方法依次设置其它外围的六边形浮体模块。

从上述技术方案可以看出，在本发明中，中心浮筒与六边形板之间、边浮筒与六边形板之间、相邻的两个边浮筒之间、中心浮筒与各个边浮筒之间均具有连接关系，如此便形成了结构稳定且牢固的六边形浮体模块，可有效抵御海浪的冲击，从而避免了设置消浪堤，降低海上光伏浮体系统的成本。另外，六边形板的一个边能够与另一个六边形板的一个边相对齐连接，如此可以以一个六边形板为中心向外围无限拓展六边形板的数量，从而可以拼接成不同面积的海上光伏浮体系统，以适应不同的需求。

另外，海上光伏浮体系统是由多个六边形浮体模块拼接而成，为了确保海上光伏浮体系统结构的稳定性，本发明在相邻的两个六边形外框的相对齐的两个边上分别设置有连接器阴极和连接器阳极，连接器阴极与连接器阳极相互插配。相邻的两个六边形外框的相对齐的两个边之间不仅通过缆绳进行连接，而且还通过连接器阴极和连接器阳极形成配合关系，如此相邻的两个六边形外框之间的相对关系就会保持稳定，从而也就确保了海上光伏浮体系统结构的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的方案，下面将对实施例中描述所需要使用的附图作简单的介绍，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为本发明一具体实施例提供的六边形浮体模块的整体结构示意图；

图2为本发明一具体实施例提供的海上光伏浮体系统的结构示意图；

图3为图2的顶视图；

图4为本发明一具体实施例提供的六边形浮体模块的顶视图；

图5为本发明一具体实施例提供的六边形浮体模块的侧视图；

图6为本发明一具体实施例提供的相邻两个六边形浮体模块的连接示意图；

图7为本发明一具体实施例提供的六边形浮体模块的顶视图；

图8为本发明一具体实施例提供的海上光伏浮体系统的平面图。

其中，1为六边形板、11为六边形外框、12六边形内框、111为六边形外框的一个边、2为中心浮筒、3为边浮筒、41为下径向杆、42为上径向杆、5为横撑、61为连接器阳极、62为连接器阴极、7为缆绳。

具体实施方式

本发明公开了一种六边形浮体模块，该六边形浮体模块具有较高的结构强度，且能够实现无限拓展，从而制得不同面积的浮体系统。本发明还公开了一种海上光伏浮体系统和一种拼接六边形浮体模块的方法。

下面将结合本发明实施例中的附图，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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考附图1-附图5，本发明公开了一种六边形浮体模块，该六边形浮体模块包括：六边形板1、边浮筒3、中心浮筒2以及径向杆。其中六边形板1的外轮廓为六边形。边浮筒3为六个，六个边浮筒3分别设置在六边形板1的六个顶角处，六个边浮筒3通过六边形板1连接成整体。中心浮筒2设置在六边形板1的中心。径向杆为六组，每一组径向杆的一端与中心浮筒2连接，另一端与一个边浮筒3连接。六组径向杆与六个边浮筒3一一对应，六组径向杆以中心浮筒2为中心成辐射状分部。

在本发明中，中心浮筒2与六边形板1之间、边浮筒3与六边形板1之间、相邻的两个边浮筒3之间、中心浮筒2与各个边浮筒3之间均具有连接关系，如此便形成了结构稳定且牢固的六边形浮体模块，可有效抵御海浪的冲击，从而避免了设置消浪堤，降低海上光伏浮体系统的成本。

另外，六边形板1的一个边能够与另一个六边形板1的一个边相对齐连接，如此可以以一个六边形板1为中心向外围无限拓展六边形板1的数量，从而可以拼接成不同面积的海上光伏浮体系统，以适应不同的需求。

本发明中的边浮筒3和中心浮筒2均为钢制浮筒，并且边浮筒3和中心浮筒2均是采用焊接的方式与六边形板1连接。

请参考附图2，每一组径向杆包括成上下分布的上径向杆42和下径向杆41，上径向杆42的两端分别与中心浮筒2的上部和一个边浮筒3的上部连接。下径向杆41的两端分别与中心浮筒2的下部和一个边浮筒3的下部连接。每一组的上径向杆42和下径向杆41对应一个边浮筒3。如此，中心浮筒2不仅在上部与每一个边浮筒3形成连接，而且在下部与每一个边浮筒3形成连接。如此，进一步提高了六边形浮体模块的整体结构强度。

请参考附图4，本发明中的六边形板1具体包括六边形外框11和六边形内框12。六边形内框12设置在六边形外框11内，且六边形内框12与六边形外框11同心。六边形外框11优先采用工字钢焊接而成。上径向杆42与六边形板1位于同一个水平面内，六边形内框12的六个顶角分别与六个上径向杆42连接，即六个上径向杆42被六边形内框12连接为整体。并且，六边形内框12为多个，多个六边形内框12同心布置，从六边形外框11向六边形外框11的中心，多个六边形内框12的外接圆的半径逐步减小。多个六边形内框12均与六个上径向杆42连接，从而有效地提高了六边形板1的整体结构的稳定性和强度。

另外，相邻的两个六边形内框12之间具有间隙，或者说六边形浮体模块的上表面为镂空结构。放置在六边形板1上的双面双玻光伏电池的正面能够接收太阳照射的阳光，双面双玻光伏电池的背面能够通过六边形板1上的镂空结构接收来自海水的阳光，如此便提高了双面双玻光伏电池的发电效率。双面双玻光伏电池可倾斜设置于六边形板1上，还可以平铺于六边形板1上。

请参考附图2和附图4，由上文描述可知六个边浮筒3的上部通过六边形板1连接为一个整体，为了进一步提高六个边浮筒3的整体性，本发明还在相邻的两个边浮筒3之间设置了横撑5，横撑5位于相邻的两个边浮筒3的下部，横撑5的两端分别与相邻的两个边浮筒3的下部连接。如此，六个边浮筒3不仅在上部被连接为整体，而且在下部被连接为整体。

六个边浮筒3均位于六边形外框11的轮廓线以内。相邻的两个六边形外框11之间通过各自的一个边对齐连接。具体地，相对齐的两个边之间可以通过高强度的缆绳7进行连接。当然，相邻的两个六边形外框11的相对齐的两个边之间还可以通过其它方式进行连接，比如卡扣组件。相对于刚性连接的卡扣组件，缆绳7连接为柔性连接，能够释放海浪的冲击力。

请参考附图6和附图8，海上光伏浮体系统是由多个六边形浮体模块拼接而成，为了确保海上光伏浮体系统结构的稳定性，本发明作出了如下设计：在相邻的两个六边形外框11的相对齐的两个边上分别设置有连接器阴极62和连接器阳极61，连接器阴极62与连接器阳极61相互插配。相邻的两个六边形外框11的相对齐的两个边之间不仅通过缆绳7进行连接，而且还通过连接器阴极62和连接器阳极61形成配合关系，如此相邻的两个六边形外框11之间的相对关系就会保持稳定，从而也就确保了海上光伏浮体系统结构的稳定性。

进一步地，连接器阳极61包括棱台状凸部，连接器阴极62包括棱台状凹槽，棱台状凸部与棱台状凹槽相适配。在将棱台状凸部插入到棱台状凹槽中后，棱台状凸部的壁面与棱台状凹槽对应的壁面相贴合，即棱台状凸部与棱台状凹槽为面面接触，面面接触能够在多个方向上限制相邻的两个六边形外框11发生相对移动，从而进一步提高了相邻两个六边形外框11相对位置的稳定性，那么也就确保了海上光伏浮体系统结构的稳定性。

相对于正多边体结构的凸部和凹槽，棱台状结构的凸部和凹槽便于插合和分离，从而为六边形浮体模块的组装提供了便利。

对于一个六边形外框11，沿着一个周向，六边形外框11的六个边的对应位置交替设置有连接器阴极62和连接器阳极61。如附图8所示，附图8中的“阴”代表连接器阴极62，“阳”代表连接器阳极61。沿着一个周向，六边形外框11的每个边的中心位置处依次设置有连接器阴极62、连接器阳极61、连接器阴极62、连接器阳极61、连接器阴极62、连接器阳极61。相邻的两个六边形外框11之间，总能够通过转动其中一个六边形外框11，从而使两相邻的两个六边形外框11的对齐的两个边中一个上设置有连接器阴极62，另一个上设置有连接器阳极61。如此，在加工制造时只要生产一种结构的六边形浮体模块即可，从而降低了加工难度，利于六边形浮体模块的批量化生产。

还可以在六边形外框11的一个边上设置连接器阳极61和连接器阴极62，那么在相邻的边上与所述一个边上的连接器阳极61对应的位置设置连接器阴极62，与所述一个边上的连接器阴极62对应的位置设置连接器阳极61。

请参考附图7，本发明在六边形外框11的每个边上均间隔设置了一个连接器阳极61和一个连接器阴极62，并且每个连接器阳极61位于六边形外框11的每个边上的相同位置，每个连接器阴极62位于六边形外框11的每个边上的相同位置。通过两对连接器阴极62和连接器阳极61能够进一步提高相邻两个六边形外框11的相对位置关系的稳定性。并且，相邻的两个六边形外框11之间，总能够通过转动其中一个六边形外框11，从而使相邻的两个六边形外框11的对齐的两个边中一个上设置有连接器阴极62、连接器阳极61，另一个上设置有连接器阳极61、连接器阴极62。

本发明还公开了一种海上光伏浮体系统，该海上光伏浮体系统由上述任意一种六边形浮体模块拼接而成，上述六边形浮体模块具有上述优点，具有上述六边形浮体模块的海上光伏浮体系统同样具有上述优点，故本文不再赘述。

本发明还公开了一种拼接六边形浮体模块的方法，包括：

将第一个六边形浮体模块作为中心六边形浮体模块，围绕中心六边形浮体模块设置第一外围的六边形浮体模块，第一外围的六边形浮体模块之间以及第一外围的六边形浮体模块与中心六边形浮体模块之间通过连接器阳极61和连接器阴极62插配，并通过缆绳7连接。附图8所示的仅包括中心六边形浮体模块和第一外围的六个六边形浮体模块。

围绕第一外围的六边形浮体模块设置第二外围的六边形浮体模块，第二外围的六边形浮体模块之间以及第二外围的六边形浮体模块与第一外围的六边形浮体模块之间通过连接器阳极61和连接器阴极62插配，并通过缆绳7连接；

按照第二外围的六边形浮体模块的设置方法依次设置第三外围的六边形浮体模块、第四外围的六边形浮体模块等其他外围的六边形浮体模块。

最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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。

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新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (12)

1.一种六边形浮体模块，其特征在于，包括：

六边形板；

边浮筒，所述边浮筒为六个，六个所述边浮筒分别固设在所述六边形板的六个顶角处

中心浮筒，所述中心浮筒设置于所述六边形板的中心；

径向杆，所述径向杆为六组，六组所述径向杆的一端均与所述中心浮筒的连接，六组所述径向杆的另一端分别与一个所述边浮筒的上部连接；

所述六边形板的一个边与另一个所述六边形板的一个边相对齐连接。

2.根据权利要求1所述的六边形浮体模块，其特征在于，每一组所述径向杆包括成上下分布的上径向杆和下径向杆，所述上径向杆的两端分别与所述中心浮筒的上部和一个所述边浮筒的上部连接，所述下径向杆的两端分别与所述中心浮筒的下部和一个所述边浮筒的下部连接。

3.根据权利要求2所述的六边形浮体模块，其特征在于，所述六边形板包括六边形外框和设置在所述六边形外框中且与所述六边形外框同心的六边形内框，所述六边形内框的六个顶角分别与六个所述上径向杆连接，所述六边形内框为多个，从所述六边形外框到所述六边形外框的中心，多个所述六边形内框的外接圆的半径逐个减小，相邻的两个所述六边形内框之间具有间隙。

4.根据权利要求1所述的六边形浮体模块，其特征在于，还包括横撑，所述横撑为六个，每个所述横撑的两端分别与相邻的两个边浮筒的下部连接。

5.根据权利要求2所述的六边形浮体模块，其特征在于，六个所述边浮筒均位于所述六边形外框的轮廓线以内；相邻的两个六边形外框之间通过各自的一个边对齐连接。

6.根据权利要求5所述的六边形浮体模块，其特征在于，相邻的两个所述六边形外框中相对齐的两个边之间通过缆绳连接。

7.根据权利要求6所述的六边形浮体模块，其特征在于，在相邻的两个所述六边形外框的相对齐的两个边上分别设置有连接器阴极和连接器阳极，所述连接器阴极和所述连接器阳极适配。

8.根据权利要求7所述的六边形浮体模块，其特征在于，所述连接器阳极包括棱台状凸部，所述连接器阴极包括棱台状凹槽，所述棱台状凸部与所述棱台状凹槽相适配。

9.根据权利要求7所述的六边形浮体模块，其特征在于，绕着一个周向，在所述六边形外框的六个边的对应位置交替设置有所述连接器阴极和所述连接器阳极。

10.根据权利要求9所述的六边形浮体模块，其特征在于，在所述六边形外框的每个边上均间隔设置有一个所述连接器阳极和一个所述连接器阴极。

11.一种海上光伏浮体系统，其特征在于，所述海上光伏系统由如权利要求1-10任意一项所述的六边形浮体模块拼接而成。

12.一种拼接六边形浮体模块的方法，其特征在于，包括：

将第一个六边形浮体模块作为中心六边形浮体模块，围绕中心六边形浮体模块设置第一外围的六边形浮体模块，第一外围的六边形浮体模块之间以及第一外围的六边形浮体模块与中心六边形浮体模块之间通过连接器阳极和连接器阴极插配，并通过缆绳连接；

围绕第一外围的六边形浮体模块设置第二外围的六边形浮体模块，第二外围的六边形浮体模块之间以及第二外围的六边形浮体模块与第一外围的六边形浮体模块之间通过连接器阳极和连接器阴极插配，并通过缆绳连接；

按照第二外围的六边形浮体模块的设置方法依次设置其它外围的六边形浮体模块。

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