CN218276526U - 水面光伏单元及水面光伏系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水面光伏单元及系统，该水面光伏单元包括支撑部件和多个光伏组件，所述支撑部件包括浮体圈和多根缆索，所述浮体圈包括至少一个浮体，所述缆索与所述支撑部件连接，且所述缆索与所述浮体圈的内部区域位置对应，所述缆索用于承载所述光伏组件。该水面光伏单元在大波浪的应用环境下不容易被冲击损坏，安全性高，同时也能够适应小波浪，应用范围广。

Description

水面光伏单元及水面光伏系统

技术领域

本实用新型涉及光伏设备技术领域，特别是涉及一种水面光伏单元及系统。

背景技术

目前，水面光伏电站的结构形式主要是将多个光伏单元串接，每个光伏单元包括一个浮体和刚性支撑在该浮体上的光伏组件，串接时，通过抱耳或刚性杆件将各浮体连接。

该光伏结构形式能够适应较小波高的波浪，在大波浪作用下，容易冲击浮体和浮体的连接处，使抱耳或者杆件产生弯折疲劳，从而导致浮体和浮体连接处断裂的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种水面光伏单元及系统，该水面光伏单元在大波浪的应用环境下不容易被冲击损坏，安全性高，同时也能够适应小波浪，应用范围广。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种水面光伏单元，包括支撑部件和多个光伏组件，所述支撑部件包括浮体圈和多根缆索，所述浮体圈包括至少一个浮体，所述缆索与所述支撑部件连接，且所述缆索与所述浮体圈的内部区域位置对应，所述缆索用于承载所述光伏组件。

该水面光伏单元的支撑部件设有浮体圈，即将浮体结构设为环状结构，光伏组件通过与支撑部件连接的缆索支撑，缆索与浮体圈的内部区域位置对应，一个支撑部件的多根缆索可以承载多个光伏组件，与现有的单个浮体支撑单个光伏组件相比，呈环状的浮体圈容易达到内应力平衡，在大波浪环境下不容易被冲击而损坏，安全性高，同时也适应小波浪环境，应用范围广，光伏组件通过柔性结构的缆索支撑，有一定的活动量，更适应水面漂浮环境，不易损坏。

如上所述的水面光伏单元，所述支撑部件还包括支撑框架和若干支撑立杆，所述支撑框架位于所述浮体圈的上方，并通过所述支撑立杆与所述浮体圈连接；所述支撑框架呈环状结构，所述缆索与所述支撑框架连接且位于所述支撑框架的内侧。

如上所述的水面光伏单元，所述支撑框架所在平面与所述浮体圈所在平面呈设定夹角。

如上所述的水面光伏单元，所述缆索两端的作用力相同设置。

如上所述的水面光伏单元，所述缆索的两端均与所述浮体圈连接，且所述缆索位于浮体圈内。

如上所述的水面光伏单元，所述浮体圈呈圆形形状或者椭圆形形状或多边形形状。

如上所述的水面光伏单元，每个所述光伏组件由至少两根所述缆索支撑。

如上所述的水面光伏单元，多根所述缆索平行布置或交叉呈网格状。

如上所述的水面光伏单元，所述浮体圈包括多个浮体，多个所述浮体通过杆件串接。

本实用新型还提供一种水面光伏系统，包括多个连接在一起的水面光伏单元，所述水面光伏单元为上述任一项所述的水面光伏单元。

由于上述水面光伏单元具有上述技术效果，所以包括该水面光伏单元的水面光伏系统具有相同的技术效果，此处不再重复论述。

附图说明

图1为本实用新型所提供水面光伏单元的第一实施方式的结构示意图；

图2为本实用新型所提供水面光伏单元的第二实施方式的结构示意图；

图3为本实用新型所提供水面光伏单元的第三实施方式的结构示意图；

图4为本实用新型所提供水面光伏单元的第四实施方式的结构示意图；

图5为本实用新型所提供水面光伏单元的第五实施方式的结构示意图。

附图标记说明：

支撑部件10，浮体圈11，浮体111，杆件112，支撑框架12，支撑立杆13，缆索14，横向缆索141，纵向缆索142；

光伏组件20。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本实用新型所提供水面光伏单元的第一实施方式的结构示意图。

本实施方式中，水面光伏单元包括支撑部件10和多个光伏组件 20，其中，支撑部件10包括浮体圈11、支撑框架12、支撑立杆13 和多根缆索14；浮体圈11为环状结构，其包括至少一个浮体111，在图1所示中，浮体圈11包括多个串接呈环状的浮体111；支撑框架12 位于浮体圈11的上方，并通过支撑立杆13与浮体圈11连接，支撑框架12也呈环状结构，多根缆索14连接在支撑框架12的内侧，即多根缆索14处在支撑框架12围成的环形空间内。

缆索14的位置与浮体圈11的内部区域的位置对应，这里的位置对应是指缆索14在浮体圈11所在平面内的投影基本处在浮体圈11 内部，这样可确保支撑部件10的稳定性。

缆索14用于承载多个光伏组件20，可以理解，该支撑部件10能够支撑的光伏组件20的数量与支撑框架12能够框定出的环状空间大小以及光伏组件20的尺寸相关。

如上，该水面光伏单元与现有单个浮体支撑单个光伏组件的结构相比，支撑部件10的整体结构更稳定，其浮体圈11呈环状结构，更容易达到内应力平衡状态，能够抵抗大波浪的冲击，在大波浪的应用环境下不容易被冲击而损坏，安全性高，当然，该水面光伏单元同样也适应小波浪环境，应用范围广。其中的光伏组件20通过柔性结构的缆索14支撑，有一定的活动量，更适应水面漂浮环境，不易损坏。

具体的方案中，浮体圈11的多个浮体111可通过杆件串接，具体来说，根据浮体圈11的环状形式，可将若干浮体111外套在一个杆件 112上，也可使相邻浮体111之间通过杆件112连接。

此时，支撑立杆13的一端可与杆件112连接，另一端与支撑框架 12连接。

具体的方案中，支撑框架12所在平面与浮体圈11所在平面呈设定夹角，以使得组装后，光伏组件20呈倾斜状态，这样有利于提高光伏组件20的工作效率。

一般来说，支撑框架12通过多根支撑立杆13与浮体圈11连接，可通过支撑立杆13的不同高度设置使得支撑框架12相对浮体圈11 倾斜。

图示方案中，浮体圈11具体呈长方形的环状结构，相应地，支撑框架12也呈长方形的环状结构，具体可设置四根支撑立杆13，分别位于浮体圈11的四个角部，与支撑框架12的四个角部连接，结构简单又可靠。当然，在实际应用时，也可根据支撑需求来设置支撑立杆13的数目和位置，不限于图中所示。

实际设置时，支撑框架12和浮体圈11之间的设定夹角可根据实际应用需求来设置，此处不做限定。

本实施方式中，多根缆索14在支撑框架12内平行排布，每个光伏组件20由两根缆索14支撑；在其他实施方式中，光伏组件20也可由三根或更多根缆索14支撑，以提高对光伏组件20支撑的可靠性。

具体的方案中，缆索14两端的作用力相同设置，有利于支撑部件10整体达到内应力平衡状态，更能够抵抗大波浪的冲击。

请参考图2，图2为本实用新型所提供水面光伏单元的第二实施方式的结构示意图。

与前述第一实施方式相比，本实施方式的水面光伏单元的结构组成和相互之间的连接关系基本一致，可参考前述理解，此处不再重复，两者的区别之处在于：本实施方式中，多根缆索在支撑框架12内交错排布，具体来说，多根缆索包括横向缆索142和纵向缆索141，其中，横向缆索142与支撑框架12的长度方向相平行，纵向缆索141与支撑框架12的宽度方向相平行。

在其他实施方式中，在第一实施方式和第二实施方式所示浮体圈 11和支撑框架12的形状基础上，多根缆索的布置方式还可以变化，比如可以呈菱形格交错排布等。

请参考图3，图3为本实用新型所提供水面光伏单元的第三实施方式的结构示意图。

与前述第一实施方式或第二实施方式相比，本实施方式的水面光伏单元的结构组成和连接关系基本一致，可参考前述理解，此处不再重复，区别之处在于：本实施方式中，浮体圈11呈圆形结构设置，浮体圈11包括多个串接在一起的浮体111，相应地，支撑框架12也呈圆形结构示意。连接支撑框架12和浮体圈11的多个支撑立杆13可以沿浮体圈11的周向均匀排布，以给支撑框架12提供均衡的支撑力，图中示例性地示出了四个支撑立杆13的结构，可以理解，在其他实施方式中，支撑立杆13的数目可以根据应用需求变化。

在其他实施方式中，浮体圈11也可以仅由一个浮体111绕成圆形结构设置。

图示方案中，支撑框架12内连接的多根缆索14呈交错结构布置，在其他实施方式是，多根缆索14也可以都平行于一个方向设置。

类似地，为了使安装后光伏组件20呈倾斜状态，以提高光伏效率，连接在支撑框架12和浮体圈11之间的支撑立杆13的长度可不同设置，以使得支撑框架12所在平面和浮体圈11所在平面具有设定夹角。

综合上述三个实施方式可以理解，在其他实施方式中，浮体圈11 和支撑框架12的形状还可以多样设计，不限于图中所示，比如说可以呈椭圆形或者多边形或者不规则的环状等。

请参考图4，图4为本实用新型所提供水面光伏单元的第四实施方式的结构示意图。

与前述三个实施方式相比，本实施方式提供的水面光伏单元的支撑部件10没有设置支撑框架12和支撑立杆13，而是将多根缆索14 直接布置在浮体圈11的内部，缆索14直接与浮体圈11连接，即缆索 14的两端均与浮体圈11连接；当然，多根缆索14也与浮体圈11的内部区域位置对应，此时的位置对应指的是缆索14处在浮体圈11的内部区域。

图4所示方案中，浮体圈11由一个浮体111形成，并呈圆形形状，连接在浮体圈11内部的多根缆索14均相互平行布置，多个光伏组件 20同样由多根缆索14支撑。

可以理解，在其他实施方式中，浮体圈11也可以由多个浮体111 串接而成，串接方式可与前文第一至第三实施方式中类似，也可是浮体111和浮体111直接连接。

请参考图5，图5为本实用新型所提供水面光伏单元的第五实施方式的结构示意图。

与前述第四实施方式相比，本实施方式的水面光伏单元的结构组成和连接关系基本一致，两者的区别在于：本实施方式中，浮体圈呈长方形结构，由多个浮体111拼接而成；多根缆索14同样以相互平行的方式直接布置在浮体圈内，但相邻两根缆索14中，一者的高度高于另一者，这样相邻两根缆索14承载的光伏组件20可以倾斜设置。

除了图4和图5所示示例外，可以理解，浮体圈的形状可以变化，比如为椭圆形或者多边形等形状。另外，在其他实施方式中，直接连接在浮体圈内部的多根缆索14也可以交错布置，呈网格状。

除了前述水面光伏单元外，本实用新型还提供一种水面光伏系统，该水面光伏系统包括多个连接在一起的水面光伏单元，其中，水面光伏单元为前文提及的水面光伏单元。

具体的，多个水面光伏单元可以是串联的方式，也可以是并列的方式，当然还可以连接呈环状结构，其连接方式可以是柔性连接也可以是刚性连接，不做限制。

以上对本实用新型所提供的一种水面光伏单元及系统均进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.水面光伏单元，其特征在于，包括支撑部件和多个光伏组件，所述支撑部件包括浮体圈和多根缆索，所述浮体圈包括至少一个浮体，所述缆索与所述支撑部件连接，且所述缆索与所述浮体圈的内部区域位置对应，所述缆索用于承载所述光伏组件。

2.根据权利要求1所述的水面光伏单元，其特征在于，所述支撑部件还包括支撑框架和若干支撑立杆，所述支撑框架位于所述浮体圈的上方，并通过所述支撑立杆与所述浮体圈连接；所述支撑框架呈环状结构，所述缆索与所述支撑框架连接且位于所述支撑框架的内侧。

3.根据权利要求2所述的水面光伏单元，其特征在于，所述支撑框架所在平面与所述浮体圈所在平面呈设定夹角。

4.根据权利要求2所述的水面光伏单元，其特征在于，所述缆索两端的作用力相同设置。

5.根据权利要求1所述的水面光伏单元，其特征在于，所述缆索的两端均与所述浮体圈连接，且所述缆索位于浮体圈内。

6.根据权利要求1-5任一项所述的水面光伏单元，其特征在于，所述浮体圈呈圆形形状或者椭圆形形状或多边形形状。

7.根据权利要求1-5任一项所述的水面光伏单元，其特征在于，每个所述光伏组件由至少两根所述缆索支撑。

8.根据权利要求7所述的水面光伏单元，其特征在于，多根所述缆索平行布置或交叉呈网格状。

9.根据权利要求1-5任一项所述的水面光伏单元，其特征在于，所述浮体圈包括多个浮体，多个所述浮体通过杆件串接。

10.水面光伏系统，其特征在于，包括多个连接在一起的水面光伏单元，所述水面光伏单元为权利要求1-9任一项所述的水面光伏单元。

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