水上光伏发电装置浮体及浮体之间的连接方法与流程

本发明涉及水上光伏发电装置浮体及浮体之间的连接方法，具体涉及对位于水下的水上光伏发电浮体的下端以移动限制装置加以限制，以防止光伏发电浮体移动的水上光伏发电装置浮体及浮体之间的连接方法。

背景技术：

一般来说，太阳能电池是将太阳光能转为电能。利用光电效应发电的最小单位称电池片(cell)，通过串联或并联多个电池片发电的称为太阳能电池组件。光伏发电站(又称光伏发电系统)是将若干个太阳能电池组件以串联或并联连接安装的结构组合。

像这种光伏发电站通常设在陆地，所以需要投入巨大的购地费用和土建工程费用，一般找野山区整平后作为安装场所，因此会破坏环境。而且，若安装在陆地，受夏季地面热量影响，太阳能电池组件被加热升温，不能得到有效的冷却。因此，太阳能电池组件的发电效率随之降低。

为了解决这类问题，在开发安装在湖泊、池塘、水库等水面的方法。这种水上光伏发电系统是通过与浮标一起安装在水面的由若干个太阳能电池组件排布而成的若干个水上光伏发电浮体进行发电的发电系统。这种水上光伏发电浮体漂浮在水面，应确保在一定范围内移动，以免因水流、风等外力而移至安装场所设定范围以外，浮体不应该出现旋转(Pitch，Roll，Yaw)。若出现水上光伏发电浮体在水面漂移或旋转(Pitch，Roll，Yaw)情况，太阳光与太阳能电池组件之间的排列被打乱，导致发电量下降，或者存在与其他物体碰撞导致若干个水上光伏发电浮体受损的问题。

图1是现有水上光伏发电浮体的示意图。

如图1(a)所示，水上光伏发电构造物在装有太阳能电池组件的前列和后列之间利用结构部件加以固定，使之不能自由移动，并在其间形成工作人员维护所需的通道。对于这种图1(a)所示的水上光伏发电构造物的整体重量过重，存在施工费用增加的缺点。而且遇干旱时期，水库露出凹凸不平的水库底时，存在受局部荷载而破损的隐患。在连成整体的构造物外围用绳索连接，系在水库底的锚上。

另外，改进参照图1(a)中的现有技术，提出了图1(b)、(c)方案。如图1(b)和(c)所示，水上光伏发电构造物是在装有太阳能电池组件的前列和后列之间形成供维护人员通行的通道，形成与水面平齐的高度以铰链连接的结构。对于图1(b)和(c)而言，水库干旱时期露出凹凸不平的水库底时受局部荷载而破损的隐患虽小，但刮风时存在构造物旋转(Pitch，Roll，Yaw)的隐患，而且工作人员在通道移动时很可能失去平衡，因此存在维护管理难的问题。

图1(b)和(c)中的水上光伏发电构造物对旋转(Pitch，Roll，Yaw)脆弱是由于水上光伏发电浮体的前列和后列连接采用与水面平齐高度的铰链连接所致。浮在水面上的浮体受到风等外力影响而旋转(Pitch，Roll，Yaw)时，通常是以水上光伏发电浮体与水面相交平面上的一点为旋转中心旋转。

这时，从倾斜状态试图恢复原状的恢复力即是绳索所受的力，因力矩特点，旋转中心离绳索所受的力越远，绳索受力越大，则恢复就越快。然而从图1(b)和(c)的技术来看，前列和后列的连接与水面平齐，恢复力矩变小，因此形成对构造物旋转(Pitch，Roll，Yaw)脆弱的结构。

发明详细内容

要解决的技术问题

为解决上述问题而提出本发明，本发明旨在提供一种水上光伏发电装置浮体及浮体之间的连接方法，它能够减轻水上光伏发电构造物的重量；因干旱水库露出凹凸不平的水库底时，不会因水上光伏发电构造物受局部荷载而破损；刮风时，削弱构造物的旋转(Pitch，Roll，Yaw)现象。

本发明的另一目的是提供一种水上光伏发电装置浮体及浮体之间的连接方法，具体在水上光伏发电浮体配备的辅助浮体上连接安装辅助浮体安装装置，人可以乘坐在辅助浮体安装装置上，在水上光伏发电浮体之间移动，便于维护管理，利用辅助浮体安装装置可以更有效地防止水上光伏发电浮体的移动。

本发明的第三个目的是提供一种水上光伏发电装置浮体及浮体之间的连接方法，在水上光伏发电装置浮体的下面水下部分设用于连接绳索的连接构件，以防止光伏发电浮体的移动(displacements)和旋转(Pitch，Roll，Yaw)，同时确保辅助浮体安装装置不会在水上挂到连浮体水下部分的绳索，可自由移动。

解决问题的方法

根据实现上述目的的本发明特征，将排布单个或若干个太阳光电池组件的若干个水上光伏发电浮体系在水下底面固定的固定块或固定件的水上光伏发电浮体之间的连接及水上光伏发电装置系泊方式中，为了防止所述水上光伏发电浮体移动，包括若干个用来连接所述水上光伏发电浮体的绳索或固定钩组成的连接构件，并且在所述若干个水上光伏发电浮体的水下设有连接所述绳索或固定钩等连接构件的连接固定部，以确保由所述绳索或固定钩组成的连接构件在水下限制所述若干个光伏发电浮体的移动。

另外，所述连接固定部或所述连接构件上还包括限制所述水上光伏发电浮体移动(displacements)和旋转(Pitch，Roll，Yaw)的移动限制装置。

与浮标一起安装在水面的，排布若干个太阳能电池组件形成的若干个水上光伏发电浮体固定在水下底面固定块的水上光伏发电浮体及浮体之间连接方法中，包括防止所述水上光伏发电浮体移动的连接所述水上光伏发电浮体移动端部和水下固定块的绳索或固定钩以及设在所述水上光伏发电浮体下面用来防止所述水上光伏发电浮体移动(displacements)和旋转(Pitch，Roll，Yaw)的移动限制装置。

所述移动限制装置利用所述水上光伏发电浮体的水负荷来实现漂浮，限制移动。

所述移动限制装置由与所述水上光伏发电浮体相连且向下布置的翼部以及连接所述翼部和所述水上光伏发电浮体的边框组成。

与所述水上光伏发电浮体反方向的所述翼部端部形成挂钩，利用所述连接构件连接所述挂钩，从而连接若干个水上光伏发电浮体。

还包括为了能够安装在水上光伏发电浮体的辅助浮体上方而在所述水上光伏发电浮体的两侧分别布置的辅助浮体安装装置。

还包括置于所述辅助浮体的上方用来放置支架的支座和放在所述支座并连接所述辅助浮体安装装置的支架。

所述支架穿过所述辅助浮体安装装置的一端或内部来连接两端，从而与辅助浮体安装装置结合形成管状，所述支座的支撑部形成孔(hole)，以插入所述支架。

所述辅助浮体安装装置是可供人乘坐的小船。

发明效果

根据以上所述内容，本发明提供水上光伏发电装置浮体及浮体之间的连接方法，其特征在于：可以限制水上光伏发电浮体的移动和旋转，因此能够在水上稳定保持水上光伏发电浮体的漂浮位置，并能够充分应对刮风或水流等外力影响。

本发明提供水上光伏发电装置浮体及浮体之间的连接方法，其特征在于：水上光伏发电浮体上配备的辅助浮体上连接安装辅助浮体安装装置，人可以乘坐在辅助浮体安装装置上，在水上光伏发电浮体之间移动，便于维护管理；利用辅助浮体安装装置能够更有效地防止水上光伏发电浮体的移动。

本发明提供水上光伏发电装置浮体及浮体之间的连接方法，其特征在于：能够防止光伏发电浮体的移动(displacements)和旋转(Pitch，Roll，Yaw)，同时确保辅助浮体安装装置不会在水上挂到连构造物水下部分的绳索，可自由移动。

附图简要说明

图1是显示现有水上光伏发电构造物的示意图；

图2是根据本发明实施例所示的水上光伏发电装置浮体斜视图；

图3是根据本发明实施例所示的水上光伏发电装置浮体斜视图；

图4是根据本发明实施例所示的水上光伏发电装置浮体侧面图；

图5是根据本发明实施例所示的水上光伏发电装置浮体的翼部相互垂直布置的斜视图；

图6是根据本发明实施例所示的水上光伏发电装置浮体翼部成圆柱形时的斜视图；

图7是根据本发明实施例所示的水上光伏发电装置浮体上连接辅助浮体安装装置时的示意图；

图8是根据本发明实施例所示的水上光伏发电装置浮体上连接辅助浮体安装装置时的平面图。

发明的优选实施方式

通过附图及详细阐述的实施例可以很清楚地了解以上所述的本发明优点、特点以及实现这些的具体方法。然而，本发明不限于在此公开的实施例，可以以其他多种形式得到具体体现。在此介绍的实施例仅为公开内容更彻底、更完整，向该领域从业者充分传达本发明范畴而提供，本发明只是根据权利要求范围来加以定义。在整个说明书中，相同的参照符号代表相同的组成要素。

根据本发明实施例，下面参照用以说明水上光伏发电装置浮体的附图对本发明进行详细阐述。

水上光伏发电浮体与浮标一起确保安装在水面的若干个太阳能电池组件组成的若干个水上光伏发电浮体漂浮在水面，固定于设在水下底面固定块上，以防止水上光伏发电浮体移动和旋转。

图2是根据本发明实施例所示的水上光伏发电装置浮体斜视图；图3是根据本发明实施例所示的水上光伏发电装置浮体斜视图；图4是根据本发明实施例所示的水上光伏发电装置浮体侧面图；图5是根据本发明实施例所示的水上光伏发电装置浮体翼部相互垂直布置的斜视图；图6是根据本发明实施例所示的水上光伏发电装置浮体翼部成圆柱形时的斜视图；图7是根据本发明实施例所示的水上光伏发电装置浮体上连接辅助浮体安装装置时的示意图；图8是根据本发明实施例所示的水上光伏发电装置浮体上连接辅助浮体安装装置时的平面图。

参照图2至图8，本发明所述的水上光伏发电装置浮体包括绳索110和连接构件140。

绳索110用于限制水上光伏发电浮体100的移动，连接水上光伏发电浮体100端部与固定在水下底面的固定块(图中未标出)。

连接构件140用于以绳索110将若干个水上光伏发电浮体100下方水下进行连接。

连接构件140带有固定绳索110的连接固定部(图中未标出)，并且位于水下，与绳索110相连。由此，绳索110在水下可以限制水上光伏发电浮体100移动。

同时，连接构件140还包括移动限制装置120。

移动限制装置120用于限制水上光伏发电浮体100的移动(displacements)和旋转(Pitch，Roll，Yaw)。

这种移动限制装置120位于水上光伏发电浮体100的下方，限制水上光伏发电浮体100的移动和旋转。也就是说，移动限制装置120利用水的负荷限制水上光伏发电浮体100的移动和旋转。

移动限制装置120由翼部122和边框部124组成。

翼部122与水上光伏发电浮体100相连，且向下布置。即，完全湮没在水下垂直布置，从而确保受到最大的水负荷。

这时翼部122最好是有一定面积且没有曲率的平面板材或稍有曲率的曲面板材。

翼部122设在水上光伏发电浮体100的两侧，并布置若干个。

翼部122上与所述水上光伏发电浮体反方向的端部形成挂钩126。即，在翼部122的下端部形成挂钩126。

这时用连接构件140连接挂钩126，以连接若干个水上光伏发电浮体100。这样若干个水上光伏发电浮体100连成一体漂浮。

边框部124用于连接翼部122和水上光伏发电浮体100。即，在水上光伏发电浮体100下方两端向下各自结合，中间与翼部122结合。

本发明公开的水上光伏发电装置浮体及浮体之间连接方法还包括辅助浮体安装装置130。

辅助浮体安装装置130分别设在水上光伏发电浮体100两端，以便装在辅助浮体的上方。即，辅助浮体安装装置130分别设在使水上光伏发电浮体100漂浮的辅助浮体的外侧。

辅助浮体安装装置130最好是可供人乘坐的小船。

本发明公开的水上光伏发电装置浮体还包括支座102及支架104。

支座102位于辅助浮体的上方，形成供放支架104的支撑部。

支座102的支撑部应带有可插入所述支架104的孔(hole)。

支架104置于支座102的支撑部，并与辅助浮体安装装置130相连。

换言之，支架104的一端插入支撑部的孔内，另一端与辅助浮体安装装置130相连。

这时，支架104穿过所述辅助浮体安装装置130的一端或内部来连接两端，从而与辅助浮体安装装置130结合，

支架104应当采用重量轻的管状结构，以便插入支座102的支撑部孔内。

即，管理人员可以乘坐在用支架104相连的辅助浮体安装装置130上，对水上光伏发电浮体100进行维护管理，而且移到水上光伏发电浮体100时，只需管理人员将插入支座102支撑部孔内的支架104抽出来，辅助浮体安装装置130就处于可移动的状态。这样可以移到其他水上光伏发电浮体100上。然后，在移动的水上光伏发电浮体100的辅助浮体上的支座102支撑部孔内插入支杆，以固定辅助浮体安装装置130。

这样管理人员可以乘坐在辅助浮体安装装置130上在水上光伏发电浮体100之间自由移动，便于维护管理水上光伏发电浮体100。

对本发明所属的技术领域具备常识的从业者能很好地了解到，本发明对其技术理念或必须的特征不进行变更也能以其他具体形式加以实施。因此，以上阐述的实施例在所有方面仅作为范例，而不是限定范畴。本发明范围将根据后面述的权利要求范围来说明，权利要求范围的意义、范围以及等同概念导出的所有此类变更或变化形式都应当视为属于本发明范围。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种水上光伏发电浮体，其特征在于：排布单个或若干个太阳光电池组件的若干个水上光伏发电浮体系在水下底面固定的固定块或固定件的水上光伏发电装置浮体之间的连接及水上光伏发电装置系泊方式中，

为防止所述水上光伏发电浮体移动，包括若干个用来连接所述水上光伏发电浮体的绳索或固定钩的连接构件，并且在所述若干个水上光伏发电浮体的水下设有连接所述绳索或固定钩等连接构件的连接固定部，

以确保由所述绳索或固定钩构成的连接构件在水下限制所述若干个光伏发电浮体的移动。

2.根据权利要求1，

所述的水上光伏发电浮体，其特征在于：所述连接固定部或所述连接构件包括限制水上光伏发电浮体移动(displacements)和旋转(Pitch，Roll，Yaw)的移动限制装置。

3.水上光伏发电浮体，其特征在于：与浮标一起安装在水面的若干个太阳能电池组件形成的若干个水上光伏发电浮体固定在水下底面固定块的水上光伏发电浮体及浮体之间连接方法中，

包括防止所述水上光伏发电浮体移动的连接所述水上光伏发电浮体移动端部和固定在水下的固定块的绳索或固定钩

以及设在所述水上光伏发电浮体下面用来防止所述水上光伏发电浮体移动(displacements)和旋转(Pitch，Roll，Yaw)的移动限制装置。

4.根据权利要求2或权利要求3，

所述的水上光伏发电浮体，其特征在于：所述移动限制装置利用所述水上光伏发电浮体的水负荷使其漂浮，同时限制移动。

5.根据权利要求4，所述的水上光伏发电浮体，其特征在于：所述移动限制装置由连接所述水上光伏发电浮体且向下布置的翼部、连接所述翼部与所述水上光伏发电浮体的边框组成。

6.根据权利要求5，

所述的水上光伏发电浮体，其特征在于：与所述水上光伏发电浮体反方向的所述翼部端部形成挂钩，利用所述连接构件连接所述挂钩，从而连接若干个水上光伏发电浮体。

7.根据权利要求6，

所述的水上光伏发电浮体，其特征在于：包括安装在水上光伏发电浮体的辅助浮体上方且位于所述水上光伏发电浮体两端的辅助浮体安装装置。

8.根据权利要求7，

所述的水上光伏发电浮体，其特征在于：还包括置于所述辅助浮体的上方用来放置支架的支座及放在所述支座并连接所述辅助浮体安装装置的支架。

9.根据权利要求8，

所述的水上光伏发电浮体，其特征在于：所述支架穿过所述辅助浮体安装装置的一端或内部连接两端，从而与辅助浮体安装装置结合形成管状，所述支座的支撑部形成孔(hole)，以插入所述支架。

10.根据权利要求7，

所述的水上光伏发电浮体，其特征在于：所述辅助浮体安装装置是可供人乘坐的小船。