拼接式浮体装置、浮体阵列及水上光伏电站的制作方法

1.本实用新型涉及水上光伏设备技术领域，特别涉及一种拼接式浮体装置、浮体阵列及水上光伏电站。


背景技术：

2.浮体是水面光伏电站一个重要组成部分，对光伏组件、电缆、汇流箱及其相关设备起到承载作用。现有漂浮系统由浮体、金属杆件构成，其中浮体由多个构件密封拼接构成，在组装时，需要以螺纹紧固件、卡扣等先将各个构件组装呈浮体，在将上述多个浮体的螺纹紧固件、卡扣或者浮体的构件与金属杆件进行连接，安装步骤较为繁琐，耗时长。


技术实现要素：

3.本实用新型的第一个目的在于提供一种拼接式浮体装置，以简化其组装步骤，缩短组装耗时。
4.本实用新型的第二个目的在于提供一种包括上述拼接式浮体装置的浮体阵列及水上光伏电站。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种拼接式浮体装置，包括：
7.漂浮浮体，所述漂浮浮体由多个浮体构件相互密封拼装构成；
8.第一连接构件，用于将所述漂浮浮体的至少两个所述浮体构件压紧密封拼装并将多个所述漂浮浮体连接为一排。
9.优选地，所述第一连接构件与所述漂浮浮体之间通过榫槽结构插装配合，所述第一连接构件设置有所述榫槽结构的插装槽，所述漂浮浮体的至少两个相邻的所述浮体构件的边沿共同构成所述榫槽结构的插装榫。
10.优选地，所述第一连接构件包括两根连接杆，两根所述连接杆分别设置有所述插装槽，所述漂浮浮体的相邻两个所述浮体构件在长度方向的两侧的边沿和/或宽度方向的两侧的边沿共同构成所述插装榫，两根所述连接杆分别从各个所述漂浮浮体的宽度方向的两侧或长度方向的两侧通过所述插装槽与各个所述漂浮浮体的所述插装榫插装配合将各个所述漂浮浮体连接为一排。
11.优选地，所述插装槽沿所述连接杆的长度方向贯穿所述连接杆。
12.优选地，所述连接杆沿长度方向间隔设置有多个所述插装槽，所述连接杆在相邻两个所述插装槽之间形成加强结构。
13.优选地，所述插装槽为矩形槽或燕尾槽。
14.优选地，所述第一连接构件还包括与所述连接杆配合的紧固装置，所述紧固装置穿过所述插装榫与所述连接杆配合连接。
15.优选地，所述紧固装置包括紧固螺栓以及紧固螺母，所述紧固螺栓穿过所述连接杆的所述插装槽的两个侧壁以及位于所述插装槽的两个侧壁之间的所述插装榫与所述紧
固螺母配合连接。
16.优选地，至少一个所述浮体构件具有开口容腔，各个所述浮体构件相互密封拼装封闭所述开口容腔。
17.优选地，具有所述开口容腔的所述浮体构件的外部轮廓的尺寸沿所述开口容腔的开口至底部的方向渐缩至小于所述开口容腔的开口的尺寸，多个所述漂浮浮体的相同形状且具有上述开口容腔及外部轮廓的浮体构件能够相互嵌套。
18.优选地，所述漂浮浮体包括上部浮体构件以及下部浮体构件，至少在所述下部浮体构件设置有所述开口容腔，所述上部浮体构件罩扣于所述下部浮体构件上以封闭所述开口容腔。
19.优选地，所述下部浮体构件用于与所述上部浮体构件配合的配合面设置有围绕所述开口容腔的开口设置的环状挡水台，所述上部浮体构件用于与所述下部浮体构件配合的配合面设置有与所述环状挡水台适配的凹槽。
20.优选地，所述下部浮体构件的顶部设置有环状外沿翻边，所述环状外沿翻边的上表面为所述下部浮体构件与所述上部浮体构件配合的配合面。
21.优选地，所述上部浮体构件呈盖板状，所述上部浮体构件的周向边缘与所述环状外沿翻边的周向边缘齐平。
22.优选地，各所述浮体构件的配合面之间设置有密封结构。
23.优选地，所述密封结构至少包括胶水粘接层、橡胶圈以及海绵胶带这三者中的一者。
24.优选地，所述漂浮浮体的边角处均为圆弧过渡结构。
25.优选地，还包括与所述第一连接构件连接的运维通道构件。
26.一种浮体阵列，包括：
27.多个如上任意一项所述的拼接式浮体装置；
28.第二连接构件，所述第二连接构件连接各所述拼接式浮体装置，且所述第二连接构件与所述拼接式浮体装置的第一连接构件相交。
29.一种水上光伏电站，包括：
30.如上所述的浮体阵列；
31.设置于所述浮体阵列的光伏组件阵列。
32.由以上技术方案可以看出，本实用新型中公开了一种拼接式浮体装置，该拼接式浮体装置包括漂浮浮体以及第一连接构件，其中，漂浮浮体由多个浮体构件相互密封拼装构成；第一连接构件用于将所述漂浮浮体的至少两个所述浮体构件压紧密封拼装并将多个所述漂浮浮体连接为一排；上述拼接式浮体装置的漂浮浮体采用由多个浮体构件拼接构成的分体式结构，第一连接构件兼具将多个漂浮浮体连接成排以及将漂浮浮体的至少两个浮体构件压紧拼接的作用，有助于简化装配过程，缩短组装耗时，并减少使用的组装配件，降低成本。
33.本实用新型还提供了一种浮体阵列及水上光伏电站，该浮体阵列及水上光伏电站均基于上述拼接式浮体装置，因此浮体阵列及水上光伏电站的有益效果请参考上述漂浮浮体的有益效果，在此不再赘述。
附图说明
34.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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。
35.图1为本实用新型实施例提供的拼接式浮体装置的结构示意图；
36.图2为本实用新型实施例提供的拼接式浮体装置的局部结构示意图；
37.图3为本实用新型实施例提供的拼接式浮体装置的第一连接构件的结构示意图；
38.图4为本实用新型一种实施例提供的拼接式浮体装置的第一连接构件的侧视图；
39.图5为本实用新型一种实施例提供的拼接式浮体装置的侧视图；
40.图6为本实用新型另一种实施例提供的拼接式浮体装置的第一连接构件的侧视图；
41.图7为本实用新型实施例提供的拼接式浮体装置的上部浮体构件的结构示意图；
42.图8为本实用新型实施例提供的拼接式浮体装置的下部浮体构件的结构示意图。
43.其中：
44.100为漂浮浮体；110为上部浮体构件；120为下部浮体构件；121为开口容腔；122为环状外沿翻边；123为环状挡水台；200、200a为连接杆；210为插装槽；300为紧固装置；310为紧固螺栓；320为紧固螺母。
具体实施方式
45.本实用新型的核心之一是提供一种拼接式浮体装置，该拼接式浮体装置的结构设计能够简化其组装步骤，缩短组装耗时。
46.本实用新型的另一核心是提供一种包括上述拼接式浮体装置的浮体阵列及水上光伏电站。
47.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，所描述的实施例仅仅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。
48.请参阅图1和图2，图1为本实用新型实施例提供的拼接式浮体装置的漂浮浮体的结构示意图，图2为本实用新型实施例提供的拼接式浮体装置的局部结构示意图。
49.本实用新型实施例中公开了一种拼接式浮体装置，该拼接式浮体装置包括漂浮浮体以及第一连接构件。
50.其中，漂浮浮体由多个浮体构件相互密封拼接构成，浮体构件可选择pe类原料利用滚塑、注塑、挤出等工艺加工而成，具体可以为高密度聚乙烯，具有较高的相对分子质量和较宽的相对分子质量宽度，熔体的流动速率(190℃，21.6kg)在2g～10g/10min之间，满足加工性能的要求，同时高分子量聚乙烯对水蒸气和空气的渗透性小，耐磨性、韧性、电绝缘性及耐寒性较好，耐酸碱各种盐类的腐蚀，耐环境应力开裂性能优异；第一连接构件用于将漂浮浮体的至少两个浮体构件压紧密封拼装并将多个漂浮浮体连接为一排。上述拼接式浮体装置可在施工现场进行装配，操作简单且不受场地限制。可以灵活设计漂浮浮体100的尺
寸，通过控制单个漂浮浮体100的浮力，最大限度的节约材料用量，使整个漂浮系统成本达到最低。
51.可以看出，与现有技术相比，本实用新型实施例提供的拼接式浮体装置的漂浮浮体采用由多个浮体构件拼接构成的分体式结构，第一连接构件兼具将多个漂浮浮体连接成排以及将漂浮浮体的至少两个浮体构件压紧拼接的作用，有助于简化装配过程，缩短组装耗时，同时减少装配时使用的组装配件，降低成本。
52.上述第一连接构件与漂浮浮体之间通过榫槽结构插装配合，第一连接构件设置有榫槽结构的插装槽，漂浮浮体的至少两个相邻的浮体构件的边沿共同构成榫槽结构的插装榫，通过插装槽压紧两个相邻的浮体构件边沿共同构成的插装榫以实现对两个浮体构件的密封拼装。
53.如图3-图5所示，在本实用新型一种实施例中，第一连接构件包括两根连接杆200，两个连接杆200分别设置有插装槽210，漂浮浮体100的相邻两个所述浮体构件在长度方向的两侧的边沿和/或宽度方向的两侧的边沿共同构成插装榫，两根连接杆200分别从各个漂浮浮体100的宽度方向的两侧或长度方向的两侧通过插装槽210与各个漂浮浮体100的插装榫插装配合将各个漂浮浮体100连接为一排。
54.除了上述实施例中的直线形杆外，连接杆200也可以为折形杆或者曲线形杆，折形杆可应用于矩形漂浮浮体，其可以从漂浮浮体100的相邻的两侧(长度方向的一侧以及宽度方向的一侧)同时通过插装槽与漂浮浮体100这两侧的插装槽配合，也可以从漂浮浮体100的相邻的三侧(长度方向的两侧以及宽度方向的一侧，或者，宽度方向的两侧以及长度方向的一侧)同时通过插装槽与漂浮浮体100这三侧的插装槽配合，曲线形杆可以应用于圆形或者椭圆形的漂浮浮体，与同一根折形杆或者曲线形杆配合的漂浮浮体交替地位于折形杆或者曲线形杆的两侧，当然也可以使用两根折形杆或者两根曲线形杆对称设置作为上述的第一连接构件。
55.作为优选地，如图3和图4所示，插装槽210沿连接杆200的长度方向贯穿连接杆200，漂浮浮体100的插装榫可以从插装槽210的一端滑入与插装槽210进行配合。当然在其他实施例中，连接杆200上的插装槽210可以不为通槽，比如可以使连接杆200沿长度方向间隔设置有多个插装槽210，连接杆200在相邻两个插装槽210之间形成加强结构，提高连接杆200的强度。
56.如图4所示，插装槽210为矩形槽，这种形状的槽在进行装配时，在其开口朝向的反方向没有限位，为避免连接杆200在该方向上与漂浮浮体100脱离，最好使该种连接杆200与压紧装置配合使用，即第一连接构件还包括与连接杆200配合的压紧装置，压紧装置与连接杆200配合并施压于插装榫以将连接杆200与漂浮浮体100压紧固定，利用压紧装置增加连接杆200与漂浮浮体100之间的结合强度，避免连接杆200与漂浮浮体100脱离。
57.进一步地，如图5所示，上述第一连接构件还包括与连接杆配合的紧固装置300，紧固装置300穿过插装榫与连接杆配合连接，紧固装置300可以使漂浮浮体与连接杆之间稳固连接。
58.具体地，上述紧固装置300包括紧固螺栓310以及紧固螺母320，紧固螺栓310穿过连接杆200的插装槽210的两个侧壁以及位于插装槽210的两个侧壁之间的插装榫与紧固螺母320配合连接。
59.当然上述插装槽210也可以采用其他的形状，比如在图6所示实施例中，连接杆200a的插装槽210为燕尾槽，相应地插装榫为相应的形状，这种燕尾槽可以在插装槽210的开口朝向的反方向实现连接杆200与漂浮浮体100之间的限位，从而可以在不采用上述紧固装置300的情况下实现对各漂浮浮体100的连接，当然为保险起见，即使插装槽210为燕尾槽也可以配套使用紧固装置300以提高连接杆200与漂浮浮体100的连接强度。
60.作为优选地，在上述实施例中，各个浮体构件中至少一个浮体构件具有开口容腔，各个浮体构件可相互密封拼装封闭开口容腔，通过使浮体构件具有开口空腔，有助于在使漂浮浮体具有更大浮力的同时，节省材料。
61.具有上述开口容腔的浮体构件的外部轮廓的尺寸沿开口容腔的开口至底部的方向渐缩至小于开口容腔的开口的尺寸，浮体构件的开口容腔的形状与其外部轮廓的形状可以相同，也可以不同；多个漂浮浮体的相同形状且具有上述开口容腔及外部轮廓的浮体构件能够相互嵌套，漂浮浮体的各个浮体构件均可以采用上述具有开口容腔且外部轮廓渐缩的设计，且通过设计也可以使不同形状的浮体构件相互嵌套，通过使浮体构件具有开口空腔并使其外部轮廓呈渐缩状，从而可以将各个漂浮浮体的相同形状的具有开口容腔且外部轮廓呈渐缩状的浮体构件相互嵌套堆叠在一起，以减少存储运输时漂浮浮体的占地面积，降低运输物流成本。
62.具体地，如图7和图8所示，为便于生产、存储以及运输，本实用新型实施例中漂浮浮体100采用两部分构成，包括上部浮体构件110以及下部浮体构件120，且至少在下部浮体构件120设置有开口容腔121，上部浮体构件110罩扣于下部浮体构件120上以封闭开口容腔121。
63.如图8所示，在上述实施例中，下部浮体构件120的开口容腔121的形状与其外部轮廓的横截面形状一致，均为矩形，当然需要说明的是，下部浮体构件120的开口容腔121的形状与其外部轮廓的横截面形状除了上述的矩形外，还可以为圆形、腰形、多段圆弧围成的封闭图形等，在此不做限定。
64.作为优选地，如图8所示，下部浮体构件120用于与上部浮体构件110配合的配合面设置有围绕开口容腔121的开口设置的环状挡水台123，上部浮体构件110用于与下部浮体构件120配合的配合面设置有与环状挡水台123适配的凹槽，该环状挡水台123既可以减少上部浮体构件110与下部浮体构件120之间渗水情况的发生，提高上部浮体构件110与下部浮体构件120配合处的防水能力，同时也可以在上部浮体构件110与下部浮体构件120配合时对两者进行定位。
65.上述环状挡水台123的外周侧壁与凹槽的内周侧壁之间可以接触配合，也可以相互之间具有一定的间隙。
66.进一步地，如图8所示，下部浮体构件120的顶部设置有环状外沿翻边122，环状外沿翻边122的上表面为下部浮体构件120与上部浮体构件110配合的配合面，环状外沿翻边122可以增加下部浮体结构与上部浮体结构之间的接触面积，为上述环状挡水台123、密封结构等预留空间，同时也可以在下部浮体构件120的外壁形成背离开口容腔121开口的环状台阶面以便于实现与上部浮体构件110的拼装。
67.如图7和图8所示，在本实用新型实施例中，上部浮体构件110呈盖板状，上部浮体构件110的周向边缘与环状外沿翻边122的周向边缘齐平，这样上部浮体构件110的顶面与
上述下部浮体构件120的环状外沿翻边122底部的环状台阶面可共同与连接构件配合而实现上部浮体构件110与下部浮体构件120的拼装。
68.具体地，如图5所示，上部浮体构件110的周向边沿与下部浮体构件120的环状外沿翻边122共同构成上述插装榫，在应用时，这种结构使得两根连接杆200可以从漂浮浮体100的长度方向的两侧分别与插装榫配合实现多个漂浮浮体100的连接以及上部浮体构件110和下部浮体构件120的拼装，也可以从漂浮浮体100的宽度方向的两侧分别与插装榫配合实现多个漂浮浮体100的连接以及上部浮体构件110和下部浮体构件120的拼装。
69.为提高上述漂浮浮体100的防水性能，上述各浮体构件的配合面之间设置有密封结构，该密封结构至少包括胶水粘接层、橡胶圈以及海绵胶带这三者中的一者，该密封结构可以设置一道或多道，在图7和图8所示实施例中，密封结构可以环绕环状挡水台123设置，也可以设置于环状挡水台123顶面与上部浮体构件110的凹槽的底面之间。
70.可以理解的是，漂浮浮体100的边角处若为尖角，容易出现应力集中而开裂的问题，在存储、运输过程中也容易受损，因此漂浮浮体100的边角处均为圆弧过渡结构。
71.在本实用新型实施例中，上述拼接式浮体装置还包括与第一连接构件连接的运维通道构件，多个拼接式浮体装置的运维通道构件可以相互配合构成运维通道。
72.可以理解的是，当漂浮浮体100设计尺寸较大，浮力过剩的时候，可以增加两个漂浮浮体100间的间距，并在两个漂浮浮体100之间设置上述运维通道构件，运维通道构件仅仅作为两个漂浮浮体100间运维通道使用，不提供浮力。运维通道构件可选择pe类原料利用吹塑、注塑、挤出等工艺加工而成。
73.本实用新型实施例还提供了一种浮体阵列，该浮体阵列包括多个如上述实施例所述的拼接式浮体装置以及连接各拼接式浮体装置的第二连接构件，第二连接构件与拼接式浮体装置的第一连接构件相交，上述第一连接构件以及第二连接构件之间采用可拆卸连接结构进行连接，第一连接构件与第二连接构件均采用具有防腐蚀能力的金属材料，比如不锈钢进行制作以保证连接强度。
74.进一步地，本实用新型实施例还提供了一种水上光伏电站，包括如上所述的浮体阵列以及设置于浮体阵列的光伏组件阵列。
75.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
76.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。