一种抗风浪的漂浮式浮体阵列的制作方法

1.本实用新型涉及水上光伏领域，特别地涉及一种抗风浪的漂浮式浮体阵列。


背景技术：

2.太阳能是一种清洁能源。利用光伏电站将太阳能直接转化成电能是一种高效的利用太阳能的方式。水上光伏是指利用闲置的水面来建设光伏电站。水上光伏电站具有不占用土地资源，减少水体蒸发，避免藻类生长等诸多优点，有这广阔的发展前景。
3.一种水上光伏电站是采用漂浮式的浮体阵列承载太阳能电池板。目前，这种水上光伏电站多在湖泊、江河等内水的水面建设实施。由于海上环境复杂，经常会有较大的风浪，导致海面处于剧烈的波动状态。即使在近海的海面，漂浮式的光伏阵列的浮体之间也经常受到风浪的冲击，从而影响整个漂浮式光伏阵列的稳定性。当前，能够用于水上光伏电站建设的内水表面逐渐减少。利用近海甚至外海的广阔海面建设水上光伏电站，提供清洁能源，减少碳排放，助力“碳达峰”和“碳平衡”是本领域未来重要的发展方向。因此，迫切的需要一种能够抵抗风浪的漂浮式浮体阵列。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型提出了一种抗风浪的漂浮式浮体阵列，包括：多个浮体，所述多个浮体相互连接形成浮体阵列；锚固装置，其经配置以锚固所述浮体阵列，其中所述锚固装置经配置以允许所述浮体阵列跟随风浪改变位置；以及多个浮力装置，其设置在所述锚固装置与所述浮体阵列之间并漂浮与水面上，其中，当所述浮体阵列跟随风浪改变位置时，所述多个浮力装置中的一者或多者全部或部分进入水下；其中，所述多个浮力装置靠近所述浮体阵列。
5.如上所述的漂浮式浮体阵列，其中当进入水下的所述浮力装置重新漂浮于水面时，所述浮体阵列被复位。
6.如上所述的漂浮式浮体阵列，其中所述锚固装置与所述浮体阵列之间包括一个或多个锚绳，所述锚绳与所述锚固装置的连接点位于水下，所述一个或多个锚绳中的至少一者上包括所述一个或多个浮力装置。
7.如上所述的漂浮式浮体阵列，其中多个所述浮力装置不等间距方式设置于所述锚绳上，其中越靠近所述浮体阵列，所述浮力装置之间的间距越小。
8.如上所述的漂浮式浮体阵列，所述浮力装置的两侧包括向外延伸的翼板。
9.如上所述的漂浮式浮体阵列，所述翼板倾斜地设置于所述浮力装置上，以使得所述浮力装置更困难地进入水中，而更容易地从水中浮起。
10.如上所述的漂浮式浮体阵列，其中至少部分浮力装置上表面沿所述锚绳方向倾斜，其中所述上表面倾斜的浮力装置远离所述浮体阵列。
11.如上所述的漂浮式浮体阵列，其中所述锚固装置设置于所述浮体阵列的四周。
12.如上所述的漂浮式浮体阵列，所述浮力装置为浮体、浮箱、浮漂中的一者或多者。
13.如上所述的漂浮式浮体阵列，进一步包括：多个弹性件，其设置于所述锚固装置与所述浮体阵列之间，并经配置以缓冲所述浮体阵列所受风浪的冲击力。
14.本技术提出的浮体阵列可以大大的缓冲风浪对浮体阵列的冲击，减少风浪对浮体阵列的影响，还可以有效的防止浮体阵列进入水下，可以对浮体阵列进行保护，避免浮体阵列损坏，能够更好地适应海上恶劣的自然环境。
附图说明
15.下面，将结合附图对本实用新型的优选实施方式进行进一步详细的说明，其中：
16.图1a-图1c为根据本技术一个实施例的抗风浪的漂浮式浮体阵列示意图；
17.图2a和图2b为根据本技术一个实施例的浮力装置结构示意图；以及
18.图3为根据本技术另一个实施例的抗风浪的漂浮式浮体阵列示意图。
具体实施方式
19.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.在以下的详细描述中，可以参看作为本技术一部分用来说明本技术的特定实施例的各个说明书附图。在附图中，相似的附图标记在不同图式中描述大体上类似的组件。本技术的各个特定实施例在以下进行了足够详细的描述，使得具备本领域相关知识和技术的普通技术人员能够实施本技术的技术方案。应当理解，还可以利用其它实施例或者对本技术的实施例进行结构、逻辑或者电性的改变。
21.本技术揭露了一种新型的抗风浪浮体阵列，可以减少风浪对于浮体阵列的影响，避免浮体阵列损坏，使得浮体阵列的结构更为稳固，能够更好地适应海上恶劣的自然环境。
22.下面通过具体的实施方式来进一步说明本技术技术方案。本领域技术人员应当理解，以下描述仅仅是为了方便对本技术技术方案的理解，并不应当用来限制本技术的保护范围。
23.图1a-图1c为根据本技术一个实施例的抗风浪的漂浮式浮体阵列示意图；其中，图1a为浮体阵列的俯视图，图1b和图1c为浮体阵列的侧视图。
24.如图所示，抗风浪的漂浮式浮体阵列(可简称“抗风浪浮体阵列”)100，包括：多个浮体110、锚固装置120和多个浮力装置130。其中，多个浮体110相互连接形成浮体阵列10，可以用于承载太阳能电池板，形成光伏电站，也可以用于承载电缆或者其他电气设备、承载围栏等辅助设施等。锚固装置120可以用于锚固浮体阵列10，并且还可以允许浮体阵列10跟随风浪改变位置。在一些实施例中，锚固装置120可以设置与浮体阵列的四周，当浮体阵列跟随风浪改变位置时，浮体阵列10至少一侧的锚固装置受力，允许浮体阵列跟随风浪改变位置。在一些实施例中，锚固装置可以是多个设置于水底的锚块121。
25.多个浮力装置130设置在锚固装置120与浮体阵列10之间并漂浮于水面上，可以利用浮力装置的浮力可以缓冲风浪的冲击力。其中，当所述浮体阵列10跟随风浪改变位置时，
多个浮力装置中的一者或多者全部或部分进入水下，通过浮力可以缓冲风浪对浮体阵列的冲击，缓解部分风浪的冲击力；当进入水下的浮力装置130重新漂浮于水面时，浮体阵列10可以被重新漂浮于水面的浮力装置130带动恢复原位，从而可以防止浮体阵列位移过大，使得浮体阵列自动复位，缓冲风浪水位变化对浮体阵列的影响。在一些实施例中，浮力装置可以是浮体、浮箱、浮漂等。在一些实施例中，浮力装置的实例还可以是金属箱、集装箱、货柜、或者废旧的集装箱或者货柜、船只、泡沫浮块、浮桶、浮桥模块、浮动码头单元等。
26.参考图1b和图1c，图1b中浮体阵列跟随风浪水平位移(实线为位移前状态，虚线为位移后状态)，浮力装置全部或部分进入水下，当风浪过后，浮力装置会重新漂浮于水面上，同时带动浮体阵列复位。图1c中浮体阵列跟随风浪垂直位移(实线为位移前状态，虚线为位移后状态)，浮力装置全部或部分进入水下，当风浪过后，浮力装置会重新漂浮于水面上，同时带动浮体阵列复位。相比较于传统的浮体阵列，本技术的浮体阵列可以缓解风浪冲击力，可以防止浮体阵列位移过大，可自动使得浮体阵列复位，浮体阵列结构更为稳定，能够耐受更大等级的风浪，从而能够适应海上更为恶劣的自然环境。
27.在一些实施例中，锚固装置120与浮体阵列10之间可以包括一个或多个锚绳101，锚绳101与锚固装置120的连接点位于水下，浮力装置130可以设置于锚绳上。在一些实施例中，锚绳101也可以是锚固装置120的一部分。在一些实施例中，一条锚绳上可以包括一个或多个浮力装置。根据本技术一个优选实施例，一条锚绳上可以包括3个浮力装置。在一些实施例中，一条锚绳上还可以有其他数量的浮力装置，例如：2个、4个或更多。
28.在一些实施例中，浮力装置130设置于锚绳101靠近所述浮体阵列处，可以便于缓冲风浪对浮体阵列的冲击，并且还可以对浮体阵列进行保护，防止浮体阵列边缘入水。在一些实施例中，同一锚绳上的多个浮力装置可以不等间距的方式设置，并且越靠近浮体阵列，浮力装置130之间的间距越小，从而可以逐渐的增加浮力装置的阻力，可以逐渐的增加缓冲风浪冲击力的阻力。在一些实施例中，同一锚绳上的多个浮力装置的体积可以不同，并且越靠近浮体阵列的浮力装置体积越大，从而可以逐渐的增加浮力装置的阻力，可以逐渐的增加缓冲风浪冲击力的阻力。
29.本技术还提出了其他缓冲风浪冲击的方案，下面将进一步说明。
30.图2a和图2b为根据本技术一个实施例的浮力装置结构示意图。
31.如图所示，浮力装置200包括主体210和翼板220。其中，翼板220可以设置于主体210上，并由主体210向两侧延伸，可以进一步的增加浮力装置的浮力，增强缓冲风浪冲击力的能力。在一些实施例中，主体210与翼板220可以一体成型，提高浮力装置整体的强度和稳定性。
32.在一些实施例中，翼板220倾斜地设置于主体210上，可以使得浮力装置更困难地进入水中，并且更容易地从水中浮起，从而可以增加浮力装置入水的困难性，增加浮力装置的浮力，可以进一步的提高对风浪的缓冲作用，更便于浮体阵列复位。在一些实施例中，翼板220可以是垂直于锚绳方向设置。在一些实施例中，翼板220上还可以包括多个加强结构(图中未示出)。例如：加强肋、加强板、加强筋等。可以提高翼板的强度，防止风浪对翼板或浮力装置产生破坏。
33.在一些实施例中，翼板220与主体210之间可以活动连接，从而可以缓冲风浪对翼板或者浮力装置的冲击，提高浮力装置的韧性以及缓冲风浪冲击的效果。在一些实施例中，
翼板220也可以包括多个部分，多个部分之间活动连接，类似于鸟类的“翅膀”，可以进一步的提高浮力装置的韧性以及缓冲风浪冲击的效果。
34.在一些实施例中，还可以包括其他增加浮力装置浮力的方案。例如：设计特殊结构的浮力装置使其浮力提高，从而可以增加浮力装置入水的阻力，可以进一步的提高缓冲风浪冲击的作用力。在一些实施例中，同一锚绳上至少部分浮力装置(例如：远离浮体阵列的浮力装置)的上表面可以垂直于锚绳方向倾斜，增加浮力装置入水的困难性，并且便于浮力装置出水。
35.在一些实施例中，浮力装置200还可以包括连接部(图中未示出)，其可以设置于主体210的两侧，并且与翼板所处主体侧面相邻，可以用于将浮力装置与锚绳和/或浮体阵列相连。在一些实施例中，连接部可以是连接环、卡箍等。
36.图3为根据本技术另一个实施例的抗风浪的漂浮式浮体阵列示意图。
37.如图所示，抗风浪的漂浮式浮体阵列(可简称“抗风浪浮体阵列”)300，包括：多个浮体310、锚固装置320和多个弹性件330。其中，多个浮体310相互连接形成浮体阵列30，可以用于承载太阳能电池板，形成光伏电站，也可以用于承载电缆或者其他电气设备、承载围栏等辅助设施等。锚固装置320可以用于锚固浮体阵列30，并且还可以允许浮体阵列30跟随风浪改变位置。在一些实施例中，锚固装置320可以设置与浮体阵列的四周，当浮体阵列跟随风浪改变位置时，浮体阵列30至少一侧的锚固装置受力，允许浮体阵列跟随风浪改变位置。在一些实施例中，锚固装置可以是多个设置于水底的锚块321。
38.多个弹性件330连接在锚固装置320与浮体阵列30之间，可以用于缓冲浮体阵列所受风浪的冲击力(尤其是瞬时冲击力)。其中，当浮体阵列30承受风浪的冲击而改变位置时，所述弹性件330拉伸以减小浮体阵列30位置改变的速度和大小。当多个弹性件330利用弹力恢复时，浮体阵列可以被带动恢复原位。具体来说，当浮体阵列受到风浪冲击时，弹性件可以被慢慢拉长，缓冲浮体阵列受到的冲击力，降低浮体阵列被瞬间撕裂的可能性，当弹性件拉伸到极限时可以起到刚性作用，与锚固装置配合锚固浮体阵列，当浮体阵列不受冲击力时，可以弹性恢复到原始状态，从而也可以将浮体阵列带动复位。在一些实施例中，弹性件可以是弹性阻尼器。例如：弹簧阻尼器。在一些实施例中，弹性件也可以是弹簧、弹性绳等。下面以弹簧阻尼器为例来说明本技术技术方案。
39.在一些实施例中，锚固装置320与浮体阵列30之间可以包括一个或多个锚绳301，锚绳301与锚固装置320的连接点位于水下，弹簧阻尼器可以设置于锚绳上。在一些实施例中，锚绳301也可以是锚固装置320的一部分。在一些实施例中，一条锚绳上可以包括一个或多个弹簧阻尼器。根据本技术一个实施例，一条锚绳上可以包括2个弹簧阻尼器。在一些实施例中，一条锚绳上还可以有其他数量的弹簧阻尼器，例如：1个、3个、4个或更多。在一些实施例中，同一条锚绳上的弹簧阻尼器的规格可以各不相同，从而可以适应不同级别的风浪，可以对不同的风浪进行缓冲，而且还可以对同一风浪分级别的进行缓冲，可以提高缓冲的效果。
40.在一些实施例中，本技术浮力装置的技术方案与弹性件的技术方案可以合并使用，从而可以进一步增强对浮体阵列的保护和缓冲效果。根据本技术一个优选的实施例，当浮力装置和弹性件结合使用时，浮力装置相比于弹性件更靠近于浮体阵列，从而当风浪来临时，可以利用弹性件预先进行缓冲，浮力装置更靠近于浮体阵列可以预防浮体阵列的边
缘入水。
41.本技术提出的浮体阵列，可以大大的缓冲风浪对浮体阵列的冲击，从而可以在一定程度上减少风浪对浮体阵列的影响，可以对浮体阵列进行保护，避免浮体阵列损坏，使得浮体阵列的结构更为稳固，能够更好地适应海上恶劣的自然环境。
42.上述实施例仅供说明本实用新型之用，而并非是对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此，所有等同的技术方案也应属于本实用新型公开的范畴。