CN219096940U - 一种水上光伏发电装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种水上光伏发电装置，涉及光伏发电技术领域。所述水上光伏发电装置包括主浮体、通道浮体及光伏组件；所述主浮体与相邻另一所述主浮体之间通过柔性连接件连接，和/或，所述主浮体与相邻所述通道浮体之间通过柔性连接件连接；所述光伏组件与所述主浮体表面连接。本申请旨在强化各浮体之间的连接稳定性，使得连接处不容易受海浪、风浪影响而拉扯断裂，保证水上光伏发电装置结构稳定性。

Description

一种水上光伏发电装置

技术领域

本申请实施例涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种水上光伏发电装置。

背景技术

光伏发电装置是一种利用半导体材料的光伏效应，将太阳辐射能转化为电能的一种发电系统，根据不同的应用环境，光伏发电装置可应用于陆上及海上。其中，水上光伏发电装置可利用海洋广阔的面积，无需占用土地资源，成为了光伏发电领域中新的发展方向。其中，水上光伏发电装置的浮体用于支撑光伏组件，各浮体之间需进行可靠连接，以保证浮体不被海浪冲散。

为提升水上光伏发电装置各浮体之间连接的稳定性，现有技术中，一般在各个浮体之间采用耳扣或卡箍连接。

但在水上环境中，海浪风浪强度较大时，耳扣或卡箍连接处易被冲击力反复拉扯，产生疲劳断裂，影响浮体之间连接的稳定性。

实用新型内容

本申请旨在提供一种水上光伏发电装置，至少解决各浮体的连接处易被海浪风浪的冲击力反复拉扯，产生疲劳断裂，造成装置整体被冲散掀翻的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

本申请提供了一种水上光伏发电装置，包括主浮体、通道浮体及光伏组件；所述主浮体与相邻另一所述主浮体之间通过柔性连接件连接，和/或，所述主浮体与相邻所述通道浮体之间通过柔性连接件连接；所述光伏组件与所述主浮体表面连接。

可选地，所述通道浮体与相邻另一所述通道浮体之间通过柔性连接件连接。

可选地，所述主浮体及所述通道浮体的至少一组相对表面间设置通孔；所述主浮体的通孔与相邻另一所述主浮体的通孔之间、所述主浮体的通孔与相邻所述通道浮体的通孔之间或所述通道浮体的通孔与相邻另一所述通道浮体的通孔之间穿设有所述柔性连接件。

可选地，所述主浮体与相邻另一所述主浮体之间、所述主浮体与相邻所述通道浮体之间或所述通道浮体与相邻另一相邻所述通道浮体之间设置垫块。

可选地，所述柔性连接件两端均设置有锚具及金属板，所述金属板贴于所述主浮体或所述通道浮体表面，所述锚具设置于金属板表面。

可选地，所述主浮体与所述光伏组件连接的表面包括斜面及平面，所述斜面与远离所述光伏组件的表面倾斜，所述平面与远离所述光伏组件的表面平行。

可选地，所述光伏组件可拆卸连接于所述主浮体的斜面上。

可选地，所述主浮体包括第一连接部、第二连接部及第三连接部；所述第二连接部两端分别与第一连接部及第三连接部连接；所述第一连接部与第三连接部平行设置，所述第一连接部与第二连接部垂直设置。

可选地，所述通道浮体呈条形。

可选地，所述主浮体和/或通道浮体包括混凝土材质的外层及发泡聚乙烯材质的芯体，所述外层设置于所述芯体的外部，所述外层的外部设置防水涂料。

本申请提供的水上光伏发电装置，通过不同主浮体，和/或主浮体与通道附体之间的柔性连接件，相比于刚性连接的方式，连接处不易产生疲劳断裂，增强各浮体之间的连接力及装置整体结构稳定性，利于抵抗风浪海浪冲击力。此外，将主浮体与光伏组件直接连接，无需采用金属支架支撑光伏组件，更加节省材料，降低了安装成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例的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申请的一些实施例，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是本申请实施例提供的水上光伏发电装置的轴测图；

图2是本申请实施例中图1沿A方向平面示意图；

图3是本申请实施例中图1沿B方向平面示意图；

图4本申请实施例中垫块与浮体连接结构图；

图5是本申请实施例中主浮体的轴测图；

图6是本申请实施例中图5沿C方向的平面示意图；

图7是本申请实施例中通道浮体的轴测图；

图8是本申请实施例中图1的Ⅰ位置的局部放大图；

图9是本申请实施例中主浮体与光伏组件的连接结构图；

图10是本申请实施例中图9的Ⅱ位置的局部放大图。

附图标记：

10-主浮体，20-通道浮体，30-光伏组件，40-通孔，50-垫块，60-柔性连接件，70-锚具，80-金属板，11-斜面，12-平面，101-第一连接部，102-第二连接部，103-第三连接部，401-第一通孔，402-第二通孔，403-第三通孔，404-第四通孔，405-第五通孔，406-第六通孔，90-金属压块，91-螺栓。

具体实施方式

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的水上光伏发电装置进行详细地说明，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

水上光伏发电装置由浮体及光伏组件组成，而本申请实施例的浮体包括主浮体10及通道浮体20。其中，主浮体10与光伏组件30直接连接，起固定支撑光伏组件30的作用，通道浮体20与主浮体10连接，其表面提供人行通道，以便安装人员检修维护设备。

本申请实施例提供了一种水上光伏发电装置，参照图1至图3，所述水上光伏发电装置包括主浮体10、通道浮体20及光伏组件30；所述主浮体10与相邻另一所述主浮体10之间通过柔性连接件60连接，和/或，所述主浮体10与相邻所述通道浮体20之间通过柔性连接件60连接；所述光伏组件30与所述主浮体10表面连接。

具体而言，图1示出了本申请实施例提供的水上光伏发电装置的轴测图，包括光伏组件30、承担光伏组件30荷载的主浮体10及与主浮体10连接的通道浮体20。图2示出了本申请实施例中图1沿A方向平面示意图，图3示出了本申请实施例中图1沿B方向平面示意图。即沿图1中X轴方向，主浮体10的一组相对侧面分别与通道浮体20通过柔性连接件60连接，其中柔性连接件60与X轴平行方向设置；沿图示Y轴方向，主浮体10的一组相对侧面分别与相邻主浮体10通过柔性连接件60连接，其中柔性连接件60与Y轴平行方向设置。即在X轴方向上，主浮体10与通道浮体20间隔连接形成横列，在一些实施例中，每两个通道浮体20间可设置至少一个主浮体10，光伏组件30的安装数量及装置空间利用率随着主浮体10的数量增加而增加，但需为光伏组件30提供足够的维修通道；在Y轴方向上，主浮体10相互连接形成纵列，因此，在两相互垂直方向上，主浮体10与通道浮体20通过柔性连接件60的连接，呈阵列排布。其中，柔性连接件60采用柔性绳索材料，包括但不限于钢绞线、钢丝绳及尼龙绳，当不同浮体之间通过柔性连接件60连接后，连接处允许发生一定范围内的轴向位移、垂直轴向的位移及偏转，即装置处于水面环境时，不同浮体之间依靠柔性连接件60，当与相邻浮体发生相对位移及偏转时，易于贴合海浪形状，不至于被整体掀翻。此外，光伏组件30与主浮体10表面直接连接，不需在光伏组件30即主浮体10之间连接金属支架用于支撑光伏组件30。

本申请实施例所提供的水上光伏发电装置，通过柔性连接件60将不同浮体包括主浮体10及通道浮体20呈阵列方式连接排布，在两垂直方向上均可增强主浮体10与相邻其他浮体之间的连接力，使得连接处不易发生拉扯及疲劳断裂，利于抵抗风浪海浪冲击力，加强装置整体结构稳定性。此外，将主浮体10与光伏组件30直接连接，无需采用金属支架支撑光伏组件30，更加节省材料，降低了安装成本。

可选地，参照图1至图3，所述通道浮体20与相邻另一所述通道浮体20之间通过柔性连接件60连接。

具体而言，如图1至图3所示，在沿Y轴方向，通道浮体20与相邻通道浮体20通过柔性连接件60连接形成纵列，而每个通道浮体20又沿X轴方向，与相邻主浮体10通过柔性连接件60连接。因此，可加强通道浮体20之间在Y轴方向上的连接力，为光伏发电装置提供更为稳固的行走通道及空间，益于光伏组件30的安装及维修工作。

可选地，参照图1至图3，所述主浮体10及所述通道浮体20的至少一组相对表面间设置通孔40；所述主浮体10的通孔40与相邻另一所述主浮体10的通孔40之间、所述主浮体10的通孔40与相邻所述通道浮体20的通孔40之间或所述通道浮体20的通孔40与相邻另一所述通道浮体20的通孔40之间穿设有所述柔性连接件60。

具体而言，如图1至图3所示，通孔40包括第一通孔401、第二通孔402、第三通孔403及第四通孔404。沿X轴方向：主浮体10在两相对侧面间设置两个第一通孔401，通道浮体20在两相对侧面间设置两个第三通孔403，同一表面上的两通孔40可与表面两端等距离设置，也可分别于设置于靠近表面两端处，装置安装时，第一通孔401需与第三通孔403对准设置；沿Y轴方向：主浮体10及通道浮体20在两相对侧面间分别设置一个第二通孔402及一个第四通孔404，此两通孔可设置于各自表面的中部，以便通孔受力均匀，装置安装时，第二通孔402需与相邻另一主浮体10的第二通孔402对准设置，第四通孔404需与相邻另一通道浮体20的第四通孔404对准设置。在各浮体两相对侧面间设置通孔40是便于柔性连接件60穿设其中：在X轴方向上，主浮体10的第一通孔401与相邻通道浮体20的第三通孔403之间穿设柔性连接件60，将主浮体10与通道浮体20间隔排列形成横列；在Y轴方向上，主浮体10与相邻主浮体10的第二通孔402之间穿设柔性连接件60，将主浮体10相互连接形成纵列，和/或，通道浮体20与相邻通道浮体20的第四通孔404之间穿设柔性连接件60，将通道浮体20相互连接形成纵列。需要说明的是，通孔40的孔径略大于柔性连接件60的直径，使得柔性连接件60有活动及后期拆卸的空间，两垂直方向上的通孔40水平高度不同，即主浮体10上的第一通孔401及第二通孔402之间有一定高度差，通道浮体20上的第三通孔403及第四通孔404之间亦存在一定高度差，这便于当柔性连接件60穿设于通孔之中时，在两垂直方向上的水平高度不同，以形成横纵排列的网状结构，以便于各浮体通过柔性连接件60形成稳定的阵列结构。因此，各浮体利用通孔40及柔性连接件60的柔性连接力，首尾相接，结构稳定，连接处不易发生拉扯及疲劳断裂，有利于抵抗风浪海浪冲击力。

可选地，参照图1至图4，所述主浮体10与相邻另一所述主浮体10之间、所述主浮体10与相邻所述通道浮体20之间或所述通道浮体20与相邻另一相邻所述通道浮体20之间设置垫块50。

具体而言，图4示出了本申请实施例中垫块50与浮体连接结构图，结合图1至图3所示，不同浮体之间设置垫块50，垫块50为弹性材质，包括但不限于橡胶、硅胶、海绵及弹簧钢。沿X轴方向，在主浮体10与相邻通道浮体20之间设置垫块50；沿Y轴方向，在主浮体10与相邻主浮体10之间，通道浮体20与相邻通道浮体20之间均设置垫块50，在一些实施例中，在X轴方向上，在垫块50的相对两侧面间设置第五通孔405，在Y轴方向上，在垫块50的相对两侧面间设置第六通孔406，且第五通孔405、第六通孔406均对准垫块50两侧浮体的通孔40，使得柔性连接体60穿设其中，将垫块50与两侧浮体相连。当受海浪风浪的冲击力时，垫块50能为各浮体之间的相互挤压起到缓冲作用，防止各浮体侧面直接碰撞，产生损坏。

可选地，参照图8及图1，所述柔性连接件60两端均设置有锚具70及金属板80，所述金属板80贴于所述主浮体10或所述通道浮体20表面，所述锚具70设置于所述金属板80表面。

具体而言，图8示出了本申请实施例中图1的Ⅰ位置即柔性连接件60两端结构的局部放大图。结合图1所示，在浮体阵列的最外侧的主浮体10或通道浮体20的外表面上的通孔40处均设置有锚具70及金属板80，即当柔性连接件60穿设过多个主浮体10，和/或通道浮体20后，在柔性连接件60的两端均设置锚具70及金属板80，其中，锚具70用于拉紧柔性连接件60，保证其连接力，而金属板80包括但不限于钢板垫块，设置在锚具70及浮体之间，可防止锚具70作用力过大时，破坏主浮体10或通道浮体20结构。因此，依靠锚具70及金属板80的配合使用，保证了各浮体间的连接力及结构稳定性。

可选地，参照图6及图9，所述主浮体10与所述光伏组件30连接的表面包括斜面11及平面12，所述斜面11与远离所述光伏组件30的表面倾斜，所述平面12与远离所述光伏组件30的表面平行。

具体而言，图6示出了本申请实施例中图5沿C方向的平面示意图，图9示出了本申请实施例中主浮体10与光伏组件30的连接结构图。主浮体10与光伏组件30连接的表面包括斜面11及平面12，斜面11用于安装光伏组件30，其倾角根据装置使用地的光照最佳倾角确定，平面12与斜面11底部连接，用做人行通道，为安装人员提供装置拆卸检修空间。与现有水上光伏发电工程领域中，在光伏组件30与浮体之间设置金属支架的技术手段，本申请实施例所提供的主浮体10结构，省去了安装金属支架的工序，使得装置不易被水面环境腐蚀，使用时间更长，且降低了材料及安装成本。

可选地，参照图9及图10，所述光伏组件30可拆卸固定于所述主浮体10的斜面11上。

具体而言，主浮体10与光伏组件30之间的连接方式包括但不限于粘贴、压块及卡槽固定。图10示出了本申请实施例中图9的Ⅱ位置的局部放大图，将光伏组件30以压块固定方式与主浮体10的斜面11连接，将翻折好的金属压块90依次与光伏组件30的边缘和斜面11连接，即金属压块90的下部位于斜面11上，金属压块90的中部位于光伏组件30的侧壁上，金属压块90的上部位于光伏组件30的表面，在金属压块90的下部表面设置螺栓91，以固定金属压块90，保证光伏组件30与主浮体10的斜面11之间的连接紧固。

可选地，参照图5，所述主浮体10包括第一连接部101、第二连接部102及第三连接部103；所述第二连接部102两端分别与第一连接部101及第三连接部103连接；所述第一连接部101与第三连接部103平行设置，所述第一连接部101与第二连接部102垂直设置。

具体而言，图5示出了本申请实施例中主浮体10的轴测图，主浮体10包括三个连接部，三个连接部之间相互连接形成“H型”结构，其中第二连接部102的两端分别于第一连接部101及第三连接部103的中部连接，相比将浮体10设置为矩形结构的现有技术，在安装相同面积的光伏组件30的情况下，更加节省主浮体10材料。此外，主浮体10远离光伏组件30的一端，即与水面接触的各转角处设置圆弧倒角，以减少应力集中，增加与水面的接触面积进而增强浮力。

可选地，参照图7，所述通道浮体20呈条形。

具体而言，图7示出了本申请实施例中通道浮体20的轴测图，通道浮体20设置为条形，其上表面为水平面，可用于后期装置维护检修的人行通道。检修人员通道浮体20形成的条形纵列，可到达浮体阵列的任何一个安装有光伏组件30的主浮体10附近。且通道浮体20与水面接触的各转角处亦设置为圆弧倒角。

可选地，所述主浮体10和/或通道浮体20包括混凝土材质的外层及发泡聚乙烯材质的芯体，所述外层设置于所述芯体的外部，所述外层的外部设置防水涂料。

具体而言，主浮体10和/或通道浮体20的内部设置发泡聚乙烯，外层设置混凝土材质，能够在减轻浮体重量的同时，增加强度，耐冲击力。外层涂覆防水涂料，包括但不限于丙烯酸防水涂料、聚氨酯防水涂料及环氧树脂，可加强浮体的防水、防潮性能。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者终端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、物品或者终端设备所固有的要素。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、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种水上光伏发电装置，其特征在于，包括主浮体、通道浮体及光伏组件；

所述主浮体与相邻另一所述主浮体之间通过柔性连接件连接，和/或，所述主浮体与相邻所述通道浮体之间通过柔性连接件连接；

所述光伏组件与所述主浮体表面连接。

2.根据权利要求1所述的水上光伏发电装置，其特征在于，所述通道浮体与相邻另一所述通道浮体之间通过柔性连接件连接。

3.根据权利要求2所述的水上光伏发电装置，其特征在于，所述主浮体及所述通道浮体的至少一组相对表面间设置通孔；

所述主浮体的通孔与相邻另一所述主浮体的通孔之间、所述主浮体的通孔与相邻所述通道浮体的通孔之间或所述通道浮体的通孔与相邻另一所述通道浮体的通孔之间穿设有所述柔性连接件。

4.根据权利要求2所述的水上光伏发电装置，其特征在于，所述主浮体与相邻另一所述主浮体之间、所述主浮体与相邻所述通道浮体之间或所述通道浮体与相邻另一相邻所述通道浮体之间设置垫块。

5.根据权利要求1或2所述的水上光伏发电装置，其特征在于，所述柔性连接件两端均设置有锚具及金属板，所述金属板贴于所述主浮体或所述通道浮体表面，所述锚具设置于所述金属板表面。

6.根据权利要求1所述的水上光伏发电装置，其特征在于，所述主浮体与所述光伏组件连接的表面包括斜面及平面，所述斜面与远离所述光伏组件的表面倾斜，所述平面与远离所述光伏组件的表面平行。

7.根据权利要求6所述的水上光伏发电装置，其特征在于，所述光伏组件可拆卸连接于所述主浮体的斜面上。

8.根据权利要求1所述的水上光伏发电装置，其特征在于，所述主浮体包括第一连接部、第二连接部及第三连接部；

所述第二连接部两端分别与第一连接部及第三连接部连接；

所述第一连接部与第三连接部平行设置，所述第一连接部与第二连接部垂直设置。

9.根据权利要求1所述的水上光伏发电装置，其特征在于，所述通道浮体呈条形。

10.根据权利要求1所述的水上光伏发电装置，其特征在于，所述主浮体和/或通道浮体包括混凝土材质的外层及发泡聚乙烯材质的芯体，所述外层设置于所述芯体的外部，所述外层的外部设置防水涂料。

Images