一种新型水上光伏系统的制作方法

本发明涉及水上光伏安装技术领域，特别是指一种新型水上光伏系统。

背景技术：

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应将光能直接转变为电能的一种技术。光伏发电的应用领域广泛，有光即可发电，因为其安全性能高、绿色环保、不受地域条件限制等特点，发展前景良好。光伏发电由于其能力分布密度小，导致占用面积巨大。而漂浮式水上光伏，是在水塘、小型湖泊，水库、蓄水湖等水面上建立漂浮式光伏电站，以解决传统光伏发电占地面积大的问题。

漂浮式水上光伏通常依赖于浮体进行提供浮力，同时浮体可以作为光伏电站的走道，方便检修、维护。现有的水上光伏系统，其浮体结构主要由主浮体和过道浮体组成，主浮体用于安装支脚及光伏组件，过道浮体拼接在主浮体的周围以提供足够的浮力，以及检修维护时方便工作人员站立、走动的空间。也就是说，有风浪时水上光伏系统的受力主要集中在各浮体的连接处，而浮体为了保证足够的浮力，通常都是由轻质的塑料材质制成的，在强度上不像金属类材质可以经受反复的冲击，因此现有的水上光伏系统，在强度上无法满足多风浪区域的强度需求，浮体的连接处经常会损坏，需要经常检修更换浮体，维护成本高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种新型水上光伏系统，简化结构、降低成本，并提高结构稳定性。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种新型水上光伏系统，包括光伏组件、连接梁、前支撑组件、后支撑组件和过道组件；所述过道组件由若干浮体组成，浮体拼接成光伏系统的横过道、纵过道，所述横过道与所述纵过道之间围成若干个所述光伏组件的安装区域；所述连接梁沿光伏系统的纵向设置有若干根，并与所述纵过道相平行，同一条纵过道、相平行的横过道均通过螺栓锁固在对应的连接梁上；所述光伏组件的前端、后端分别通过所述前支撑组件、后支撑组件固定安装在所述安装区域上方的连接梁上。

所述过道组件中，每个安装区域的上方至少设置有两根所述连接梁，所述光伏组件的两侧前后端均分别通过所述前支撑组件、后支撑组件安装在两根相邻的连接梁上。

所述前支撑组件包括第一压块和支撑支架；所述支撑支架的顶端设置有第一支撑斜面，其底端通过螺栓锁固在所述连接梁上；所述第一压块通过螺栓锁固在所述第一支撑斜面，并与所述第一支撑斜面夹设固定所述光伏组件的前端边缘。

所述第一支撑斜面上设置有供螺栓或螺母配合的第一卡槽，用于限位螺栓或螺母。

所述支撑支架的底端两侧均设置有第一水平延边，所述第一水平延边设置有第一通孔，用于穿过螺栓将所述支撑支架的底端锁固在所述连接梁上。

所述后支撑组件包括第二压块、顶部支架和底部支架；所述顶部支架的顶端设置有第二支撑斜面，其底端设置有第一连接结构，所述第一连接结构包括分别设置在所述顶部支架底端两侧的第一连接片和第二连接片，所述第一连接片的内侧设置有转轴，所述第二连接片上设置有第二通孔；所述底部支架的顶端设置有与所述第一连接结构公母连接的第二连接结构，所述第二连接结构包括分别设置在所述底部支架顶端两侧的第一断口和第二断口，所述第一断口与所述第一连接片匹配，所述第二断口与所述第二连接片匹配，且所述第一断口的侧壁设置有轴槽，所述第二断口的侧壁设置有第三通孔；组装时，所述第二压块通过螺栓锁固在所述第二支撑斜面上；所述转轴嵌入所述轴槽，所述顶部支架以所述转轴为轴相对所述底部支架转动，而使所述第二连接片配合在所述第二断口上，采用螺栓穿过所述第二通孔、第三通孔进行锁固。

所述第二支撑斜面上设置有供螺栓或螺母配合的第二卡槽，用于限位螺栓或螺母。

所述底部支架的底端两侧均设置有第二水平延边，所述第二水平延边设置有第四通孔，用于穿过螺栓将所述底部支架底端锁固在所述连接梁上。

所述后支撑组件还包括拼接支架，所述拼接支架的顶端和底端分别设置为所述第二连接结构、第一连接结构。

所述浮体包括支撑浮体、拼接浮体和对角连接板，其中所述支撑浮体拼接组成所述横过道，所述拼接浮体拼接组成所述纵过道，所述对角连接板设置在所述横过道与所述纵过道的交汇处。

所述支撑浮体，包括第一主体，以及连接在所述第一主体两端的第一拼接结构和第二拼接结构；所述第一拼接结构包括设置在所述第一主体端部的第一限位槽，以及位于所述第一限位槽两侧的两个第一连接板，所述第一连接板设置有第一穿孔；所述第二连接结构包括设置在所述第一主体端部的第一限位块，以及位于所述第一限位块两侧的两个第二连接板，所述第二连接板设置有第二穿孔；所述第一主体的上表面设置有至少一个第一嵌槽，所述第一嵌槽沿光伏系统的纵向设置，用于镶嵌固定所述连接梁；所述支撑浮体拼接组成所述横过道时，所述第一限位块插置在所述第一限位槽中，所述第一穿孔与所述第二穿孔同轴设置，用于穿过螺栓进行锁固。

所述第一嵌槽的两端均设置有第三穿孔，用于穿过螺栓实现所述连接梁与所述第一嵌槽的锁固。

所述第一限位槽的开口朝下，且所述第一连接板位于所述第二连接板所在的水平面以下；所述支撑浮体拼接组成所述横过道时，所述第一限位块横向插入所述第一限位槽，并位于所述第一拼接结构的下方，所述第二连接板与所述第一连接板层叠，且所述第二连接板位于所述第一连接板的上方。

所述拼接浮体包括第二主体，以及连接在所述第二主体两端的第三拼接结构和第四拼接结构；所述第三拼接结构包括设置在所述第二主体端部的第二限位槽，以及位于所述第二限位槽两侧的两个第三连接板，所述第三连接板设置有第四穿孔；所述第四连接结构包括设置在所述第二主体端部的第二限位块，以及位于所述第二限位块两侧的两个第四连接板，所述第四连接板设置有第五穿孔；所述第二主体的上表面设置有至少一个第二嵌槽和台阶，所述第二嵌槽的方向与所述拼接浮体的轴线方向相垂直，所述台阶的方向与所述拼接浮体的轴线方向相平行，所述第二嵌槽、台阶均是用于装配所述连接梁；所述拼接浮体拼接组成所述纵过道时，所述第二限位块插置在所述第二限位槽中，所述第四穿孔与所述第五穿孔同轴设置，用于穿过螺栓进行锁固。

所述第二嵌槽与所述台阶的交汇处设置有第六穿孔，用于穿过螺栓实现所述连接梁与所述第二嵌槽或所述台阶的锁固。

所述第二限位槽的开口朝下，且所述第三连接板位于所述第四连接板所在的水平面以下；所述拼接浮体拼接组成所述纵过道时，所述第二限位块横向插入所述第二限位槽，并位于所述第三拼接结构的下方，所述第四连接板与所述第三连接板层叠，且所述第四连接板位于所述第三连接板的上方。

所述对角连接板的两侧均设置有两个第七穿孔，装配时，所述对角连接板配合在所述连接梁的上方，并采用螺栓依次穿过第七穿孔与所述支撑浮体或所述拼接浮体的端部实现固定。

采用上述技术方案后，本发明由浮体组成光伏系统的横过道、纵过道，横过道与纵过道围成若干个光伏组件的安装区域，并采用若干连接梁将纵过道或相邻的横过道连接起来，同时光伏组件是直接安装在连接梁上，整体结构以连接梁作为衔接，使得光伏系统的结构相对固定，强度提高；其次，光伏组件是直接通过前支撑组件、后支撑组件安装在连接梁上，其下无需再设置浮体进行支撑，整体结构可到简化，降低了生产和维护成本。

附图说明

图1为本发明具体实施例的立体图；

图2为图1中a处隐藏光伏组件后的放大图；

图3为本发明具体实施例前支撑组件的立体图；

图4为本发明具体实施例后支撑组件的立体图；

图5为本发明具体实施例后支撑组件的爆炸图；

图6为本发明具体实施例拼接支架的立体图；

图7为本发明具体实施例支撑浮体的俯视角立体图；

图8为本发明具体实施例支撑浮体的仰视角立体图；

图9为本发明具体实施例过道浮体的立体图；

图10为本发明具体实施例对角连接板的立体图；

附图标号说明：

1----光伏组件；2----连接梁；3----前支撑组件；

31---第一压块；32---支撑支架；321--第一支撑斜面；

322--第一卡槽；323--第一水平延边；324--第一通孔；

4----后支撑组件；41---第二压块；42---顶部支架；

421--第二支撑斜面；422--第一连接片；423--第二连接片；

424--转轴；425--第二通孔；426--第二卡槽；

43---底部支架；431--第一断口；432--第二断口；

433--轴槽；434--第三通孔；435--第二水平延边；

436--第四通孔；44---拼接支架；5----过道组件；

5a---横过道；5b---纵过道；5c---安装区域；

51---支撑浮体；511--第一主体；512--第一限位槽；

513--第一连接板；514--第一穿孔；515--第一限位块；

516--第二连接板；517--第二穿孔；518--第一嵌槽；

519--第三穿孔；52---拼接浮体；521--第二主体；

522--第二限位槽；523--第三连接板；524--第四穿孔；

525--第二限位块；526--第四连接板；527第五穿孔；

528--第二嵌槽；529--台阶；520--第六穿孔；

53---对角连接板；531--第七穿孔。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

参考图1至图10所示，本发明为一种新型水上光伏系统，包括光伏组件1、连接梁2、前支撑组件3、后支撑组件4和过道组件5。

过道组件5由若干浮体组成，浮体拼接成光伏系统的横过道5a、纵过道5b，横过道5a与纵过道5b之间围成若干个光伏组件1的安装区域5c；

连接梁2沿光伏系统的纵向设置有若干根，并与纵过道5b相平行，同一条纵过道5b、相平行的横过道5a均通过螺栓锁固在对应的连接梁2上；

光伏组件1的前端、后端分别通过前支撑组件3、后支撑组件4固定安装在安装区域5c上方的连接梁2上。

以下示出了本发明的具体实施例：

上述过道组件5中，每个安装区域5c的上方至少设置有两根连接梁2，光伏组件1的两侧前后端均分别通过前支撑组件3、后支撑组件4安装在两根相邻的连接梁2上，以实现光伏组件1的四点定位，提高结构稳定性。

参考图3所示，为本发明的前支撑组件3，前支撑组件3包括第一压块31和支撑支架32；支撑支架32的顶端设置有第一支撑斜面321，其底端通过螺栓锁固在连接梁2上；第一压块31通过螺栓锁固在第一支撑斜面321，并与第一支撑斜面321夹设固定光伏组件1的前端边缘，完成光伏组件的前端与连接梁的相对固定。

上述第一支撑斜面321上设置有供螺栓或螺母配合的第一卡槽322，用于限位螺栓或螺母。在锁固时，只需将螺栓的帽部(或螺母)放入第一卡槽322中，在相对拧转螺母(或螺栓)即可。

上述支撑支架32的底端两侧均设置有第一水平延边323，第一水平延边323设置有第一通孔324，用于穿过螺栓将支撑支架32的底端锁固在连接梁2上。

参考图4和图5所示，为本发明的后支撑组件4，包括第二压块41、顶部支架42和底部支架43；顶部支架42的顶端设置有第二支撑斜面421，其底端设置有第一连接结构，第一连接结构包括分别设置在顶部支架42底端两侧的第一连接片422和第二连接片423，第一连接片422的内侧设置有转轴424，第二连接片423上设置有第二通孔425；底部支架43的顶端设置有与第一连接结构公母连接的第二连接结构，第二连接结构包括分别设置在底部支架43顶端两侧的第一断口431和第二断口432，第一断口431与第一连接片422匹配，第二断口432与第二连接片423匹配，且第一断口431的侧壁设置有轴槽433，第二断口432的侧壁设置有第三通孔434；组装时，第二压块41通过螺栓锁固在第二支撑斜面421上；转轴424嵌入轴槽433，顶部支架42以转轴424为轴相对底部支架43转动，而使第二连接片423配合在第二断口432上，采用螺栓穿过第二通孔425、第三通孔434进行锁固。

上述第一连接片422、第二连接片423均是沿着后支撑组件4的长轴方向进行延伸的。

上述第二支撑斜面421上设置有供螺栓或螺母配合的第二卡槽426，用于限位螺栓或螺母。在锁固时，只需将螺栓的帽部(或螺母)放入第二卡槽426中，在相对拧转螺母(或螺栓)即可。

上述底部支架43的底端两侧均设置有第二水平延边435，第二水平延边435设置有第四通孔436，用于穿过螺栓将底部支架43底端锁固在连接梁2上。

上述后支撑组件4还包括如图6所示的拼接支架44，拼接支架44的顶端和底端分别设置为上述的第二连接结构、第一连接结构。则一个或多个拼接支架44可以实现顶部支架42与底部支架43之间的距离调整，即调整了后支撑组件4的高度，方便适配不同倾斜角度需求的光伏组件1；考虑到不同经纬度的地区对应光伏组件1设置的倾斜角度需求不同，后支撑组件4的高度可能需要调整，而厂家只需生产3种部件(顶部支架42、底部支架43、拼接支架44)即可满足不同地区对于不同高度的光伏支架支撑组件的使用需求。

上述后支撑组件4将现有一体结构的杆件支撑在结构设计上进行拆分成多个部件，各部件之间通过螺栓实现锁固，拆分后体积小，方便收纳，降低运输成本；第一连接结构与第二连接结构采用公母连接方式进行拼接，其一侧通过转轴424与轴槽433嵌设的方式实现相对固定，则另一侧只需通过一个螺栓即可实现锁固完成第一连接结构与第二连接结构的相对固定，拆装都很方便、效率高。

参考图7至图10所示，为本发明浮体的具体实施方式。上述浮体包括支撑浮体51、拼接浮体52和对角连接板53，其中支撑浮体51拼接组成横过道5a，拼接浮体52拼接组成纵过道5b，对角连接板53设置在横过道5a与纵过道5b的交汇处。

参考图7和图8所示，为本发明的支撑浮体51，包括第一主体511，以及连接在第一主体511两端的第一拼接结构和第二拼接结构。第一拼接结构包括设置在第一主体511端部的第一限位槽512，以及位于第一限位槽512两侧的两个第一连接板513，第一连接板513设置有第一穿孔514；第二连接结构包括设置在第一主体511端部的第一限位块515，以及位于第一限位块515两侧的两个第二连接板516，第二连接板516设置有第二穿孔517；第一主体511的上表面设置有至少一个第一嵌槽518，第一嵌槽518沿光伏系统的纵向设置，用于镶嵌固定连接梁2；支撑浮体51拼接组成横过道5a时，第一限位块515插置在第一限位槽512中，第一穿孔514与第二穿孔517同轴设置，用于穿过螺栓进行锁固。

上述第一嵌槽518的两端均设置有第三穿孔519，用于穿过螺栓实现连接梁2与第一嵌槽518的锁固。

上述第一限位槽512的开口朝下，且第一连接板513位于第二连接板516所在的水平面以下；支撑浮体51拼接组成横过道5a时，第一限位块515横向插入第一限位槽512，并位于第一拼接结构的下方，第二连接板516与第一连接板513层叠，且第二连接板516位于第一连接板513的上方。则第一拼接结构、第二拼接结构实现了互相上下限位，可以避免锁螺栓时拼接的两个浮体发生位移。

上述支撑浮体51通过在第一主体511的两端设置相匹配的第一拼接结构、第二拼接结构作为公母连接结构，可以实现同一横过道5a的支撑浮体51的快速拼接，方便后续锁固螺栓、螺母，其中第一限位槽512与第一限位块515配合实现定向安装，保证第一连接板513与第二连接板516的第一穿孔514、第二穿孔517快速对准，浮体拼接后即可锁入螺栓，无需调整，提高组装效率；此外，位于横过道5a两端位置的第一连接板513/第二连接板516还可与对角连接板53实现拼接。

参考图9所示，为本发明的拼接浮体52，包括第二主体521，以及连接在第二主体521两端的第三拼接结构和第四拼接结构。第三拼接结构、第四拼接结构分别与第一拼接结构、第二拼接结构类似：第三拼接结构包括设置在第二主体521端部的第二限位槽522，以及位于第二限位槽522两侧的两个第三连接板523，第三连接板523设置有第四穿孔524；第四连接结构包括设置在第二主体521端部的第二限位块525，以及位于第二限位块525两侧的两个第四连接板526，第四连接板526设置有第五穿孔527；第二主体521的上表面设置有至少一个第二嵌槽528和台阶529，第二嵌槽528的方向与拼接浮体52的轴线方向相垂直，台阶529的方向与拼接浮体52的轴线方向相平行，第二嵌槽528、台阶529均是用于装配连接梁2；拼接浮体52拼接组成纵过道5b时，第二限位块525插置在第二限位槽522中，第四穿孔524与第五穿孔527同轴设置，用于穿过螺栓进行锁固。

上述第二嵌槽518与台阶529的交汇处设置有第六穿孔520，用于穿过螺栓实现连接梁2与第二嵌槽528或台阶529的锁固。进一步地，拼接浮体52的两侧均设置有台阶529，且拼接浮体52的左右两部分均设置有第二嵌槽518，则拼接浮体无论是沿光伏系统的纵向设置拼接成边缘的纵过道5b，还是沿光伏系统的横向设置拼接成中间的纵过道5b’，纵过道5b上都至少设置有两根连接梁2实现各浮体之间的相对固定，进一步提高结构稳定性。

与支撑浮体51类似，上述第二限位槽522的开口朝下，且第三连接板523位于第四连接板526所在的水平面以下；拼接浮体52拼接组成纵过道5b时，第二限位块525横向插入第二限位槽522，并位于第三拼接结构的下方，第四连接板526与第三连接板523层叠，且第四连接板526位于第三连接板523的上方。则第三拼接结构、第四拼接结构实现了互相上下限位，可以避免锁螺栓时拼接的两个浮体发生位移。

与上述支撑浮体51同理，拼接浮体52的相应结构可以实现同一纵过道5b的拼接浮体52的快速拼接，方便后续锁固螺栓、螺母，其中第二限位槽522与第二限位块525配合实现定向安装，保证第三连接板523与第四连接板526的第四穿孔524、第五穿孔527快速对准，浮体拼接后即可锁入螺栓，无需调整，提高组装效率；此外，位于纵过道5b两端位置的第三连接板523/第四连接板526还可与对角连接板53实现拼接。

上述对角连接板53的两侧均设置有两个第七穿孔531，装配时，对角连接板53配合在连接梁2的上方，并采用螺栓依次穿过第七穿孔531与第一穿孔514/第二穿孔517实现对角连接板53与支撑浮体51的相对固定，或螺栓依次穿过第七穿孔531与第四穿孔524/第五穿孔527实现对角连接板53与拼接浮体52的相对固定。对角连接板53主要用于实现横过道5a与纵过道5b衔接处的拼接，避免工作人员踩空。

通过上述方案，本发明由浮体组成光伏系统的横过道5a、纵过道5b，横过道5a与纵过道5b围成若干个光伏组件的安装区域5c，并采用若干连接梁2将纵过道5b或相邻的横过道5a连接起来，同时光伏组件1是直接安装在连接梁2上，整体结构以连接梁2作为衔接，使得光伏系统的结构相对固定，强度提高；其次，光伏组件1是直接通过前支撑组件3、后支撑组件4安装在连接梁2上，其下无需再设置浮体进行支撑，整体结构可到简化，降低了生产和维护成本。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。