浮体结构和漂浮式光伏发电系统的制作方法

1.本实用新型涉及光伏发电技术领域，特别涉及一种浮体结构和漂浮式光伏发电系统。


背景技术：

2.近年来，漂浮式光伏发电站由其节省土地、易于搭建及发电效率高等特点，受到较为广泛的关注。漂浮式光伏发电站即是在太阳能电池下安装泡沫等浮体材料，让它可以浮在水面上，从而吸收太阳能用于发电。
3.目前，随着漂浮光伏向近海发展，水域的生物污损问题无法规避，现阶段，人们多采用涂设防污涂料、人工清理、电解水施氯等方式进行防污。然而，防污涂料需定期重新涂覆，漂浮光伏电站使用寿命长、面积大，难以清理和重新涂覆；由于漂浮光伏电站面积大，人工清理工作量巨大，且需在水下作业，维护成本高水上漂浮光伏电站应用于开阔水域，电解海水所产生的氯气会迅速稀释，达不到防污效果。
4.因此，常规的上岸清理、毒杀、施氯均不可行，而人工清理费用很高，且浮体为塑料材质，清理时易造成浮体损伤。


技术实现要素：

5.本实用新型的主要目的是提供一种浮体结构，旨在长期有效阻隔水域污物，降低维护成本。
6.为实现上述目的，本实用新型提出的浮体结构，用于承载光伏电池，所述浮体结构包括：
7.浮体，所述光伏电池设于所述浮体上；和
8.隔离装置，所述隔离装置设有容纳腔，所述浮体设于所述容纳腔内，所述容纳腔的内壁至少包覆所述浮体背离所述光伏电池的一侧。
9.在一实施例中，所述隔离装置包括：
10.隔离罩，所述隔离罩设有至少一侧开口的所述容纳腔；和
11.紧固组件，所述紧固组件设于所述开口处，并连接所述隔离罩，以使所述隔离罩与所述浮体相对固定。
12.在一实施例中，所述浮体设有连接部，所述隔离罩的侧面设有连通所述容纳腔的避让孔，所述连接部穿过所述避让孔。
13.在一实施例中，所述容纳腔的一侧设有所述开口，所述隔离罩围绕所述开口的周侧设有多个所述避让孔；
14.其中，所述隔离罩对应每一所述避让孔设有一个缝隙，所述缝隙连通所述避让孔和所述开口。
15.在一实施例中，所述紧固组件还包括至少一个拉紧件，所述隔离罩设有多个围绕所述开口的第一通孔，所述至少一个拉紧件穿过多个所述第一通孔，且所述拉紧件的至少
一段横跨所述开口；
16.且/或，所述隔离罩的周向设有弯折延伸的挡边，所述挡边围合形成所述开口。
17.在一实施例中，所述容纳腔设有两个所述开口，所述隔离罩设有连通两个所述开口的接合间隙。
18.在一实施例中，所述隔离罩的侧面设有多个所述避让孔，所述隔离罩对应每一所述避让孔设有一个缝隙，所述缝隙连通所述避让孔和所述接合间隙。
19.在一实施例中，所述接合间隙的两侧设有第二通孔，所述紧固组件还包括扎紧件，所述扎紧件穿过所述接合间隙两侧的所述第二通孔，以控制所述接合间隙的开度。
20.在一实施例中，每一所述缝隙的两侧分别设有第三通孔，所述紧固组件还包括扎紧件，所述扎紧件穿过所述缝隙两侧的所述第三通孔，以控制所述缝隙的开度；
21.且/或，所述紧固组件还包括弹性件，所述弹性件环绕所述开口设置，以使所述隔离罩在所述开口处收缩或放松。
22.本实用新型还提出一种漂浮式光伏发电系统，漂浮式光伏发电系统包括多个如上述任一实施例所述的浮体结构，多个所述浮体结构相连，并形成安装平台；和
23.光伏电池，所述光伏电池设于所述安装平台上。
24.本实用新型技术方案通过采用隔离装置对浮体进行保护，隔离装置设有容纳腔，将浮体设于容纳腔内，此时隔离装置至少包覆浮体背离光伏电池的一侧。如此，采用物理方式隔离浮体和水域的污损物，避免污损物附着在浮体上，从而实现长期的持续性防污，且结构简单、易于实现。
25.在后期的维护过程中，无需耗费大量人力直接对浮体进行清理，直接更换隔离装置即可，且更换后的隔离装置可集中清理，集中清理后还可以再行利用。不仅节约清理成本，还减少对浮体的损伤，有效地保证光伏发电系统的正常工作。
附图说明
26.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示出的结构获得其他的附图。
27.图1为本实用新型浮体结构一实施例的结构示意图；
28.图2为图1中隔离罩的结构示意图；
29.图3为本实用新型隔离罩一实施例的俯视结构示意图；
30.图4为图3中隔离罩缝隙处的结构示意图；
31.图5为本实用新型漂浮式光伏发电系统一实施例的部分结构示意图；
32.图6为本实用新型浮体结构另一实施例的结构示意图；
33.图7为图6中隔离罩的结构示意图；
34.图8为图7中隔离罩的缝隙处的结构示意图；
35.图9为本实用新型一实施例接合间隙处的结构示意图。
36.附图标号说明：
37.标号名称标号名称
100浮体结构313a第二通孔10浮体315避让孔11连接部317缝隙30隔离装置317a第三通孔31隔离罩319挡边31a容纳腔33弹性件311开口35拉紧件311a第一通孔37扎紧件313接合间隙
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38.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
39.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的一部分实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
40.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
41.另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
42.针对长效防污这一世界性难题，现需要结合漂浮式光伏发电系统的特点，全面、系统地研究海洋污损生物，从另一角度发掘解决方案，开发适合漂浮系统使用的防污产品，为水面光伏向近海发展提供有力保障。
43.为实现上述目的，本实用新型提出一种浮体结构100。
44.参照图1至图9，在本技术的一些实施例中，浮体结构100用于承载光伏电池，浮体结构100包括浮体10和隔离装置30，光伏电池设于浮体10上，隔离装置30设有容纳腔31a，浮体10设于容纳腔31a内，容纳腔31a的内壁至少包覆浮体10背离光伏电池的一侧。
45.浮体10悬浮在水面上，为光伏电池提供结构支撑。在一实施例中，浮体10大致呈横截面为矩形的块体状，其上下两表面有较大的面积，以获得足够的浮力和支撑面积，并适当减小光伏电池的压强。
46.相应地，本实施例中，隔离装置30所形成的容纳腔31a的形状与浮体10的形状相近，以使得浮体10容置在容纳腔31a内时，隔离装置30可与浮体10紧密结合。
47.可选地，在一实施例中，浮体10的上表面显露于水面上，下表面和部分侧面则位于水下，本实施例中的隔离装置30至少可以覆盖浮体10的下表面和部分侧面，比如，隔离装置
30覆盖浮体10的下表面和浮体10周侧的下半部分；又比如，隔离装置30覆盖浮体10的下表面和浮体10的周侧，从而避免水域的污损物附着在浮体10上。
48.在另一实施例中，其中一浮体10用于连接其他浮体10形成用于安装光伏电池的平台，此时这一浮体10可能全部置于水下，隔离装置30可实现对浮体10的全面包裹。
49.需要说明的是，隔离装置30需不影响浮体10的漂浮特性和与光伏电池的连接。
50.可选地，隔离装置30可以采用软体材料缝制而成，软体材料可选择网套、毛绒网套等，材料轻巧且足以隔离水域的生物污损；隔离装置30也可以采用塑料等硬质韧性材料制成。
51.本实用新型技术方案通过采用隔离装置30对浮体10进行保护，隔离装置30设有容纳腔31a，将浮体10设于容纳腔31a内，此时隔离装置30至少包覆浮体10背离光伏电池的一侧。如此，采用物理方式隔离浮体10和水域的污损物，避免污损物附着在浮体10上，从而实现长期的持续性防污，且结构简单、易于实现。
52.在后期的维护过程中，无需耗费大量人力直接对浮体10进行清理，直接更换隔离装置30即可，且更换后的隔离装置30可集中清理，集中清理后还可以再行利用。不仅节约清理成本，还减少对浮体10的损伤，有效地保证光伏发电系统的正常工作。
53.参照图1至图3、图7至图9，在一实施例中，隔离装置30包括隔离罩31和紧固组件，隔离罩31设有至少一侧开口311的容纳腔31a，紧固组件设于开口311处，并连接隔离罩31，以使隔离罩31与浮体10相对固定。
54.本实施例中，隔离装置30由隔离罩31和紧固组件分别加工再行组装而成。其中，隔离罩31可以采用软体材料缝制而成，软体材料可选择网套、毛绒网套等，材料轻巧且足以隔离水域的生物污损。紧固组件包括但不限于用于限位浮体10的绳体、用于紧固的扎带等等。装配时，可将浮体10自上述开口311处放入容纳腔31a内，再通过紧固组件将浮体10限位在容纳腔31a内，使隔离罩31紧密包覆浮体10。本实施例的隔离装置30制造简单，拆装较为方便。
55.当然，在其他实施例中，隔离装置30还可以是一体成型的，整体性和防护效果较好。例如，隔离装置30可以是一体成型的塑料罩体，该塑料罩体可被设计为具有一定弹性，以方便将浮体10放入容纳腔31a内。
56.参照图1、图5及图6，在一实施例中，浮体10设有连接部11，隔离罩31的侧面设有连通容纳腔31a的避让孔315，连接部11穿过避让孔315。
57.本实施例中，浮体10的连接部11用于与其他部件相连，避让孔315用于对连接部11进行避让，避免隔离罩31对浮体10连接结构的干涉。可选地，连接部11呈扁平的板状，与之相应地，避让孔315为长条形的通孔。
58.当然，连接部11还可以是块体、柱体等，避让孔315也可以为方形、圆形，只需保证二者的对应关系即可。
59.参照图1至图4，在一实施例中，容纳腔31a的一侧设有开口311，隔离罩31围绕开口311的周侧设有多个避让孔315。其中，隔离罩31对应每一避让孔315设有一个缝隙317，缝隙317连通避让孔315和开口311。
60.本实施例中，可以理解地，开口311位于容纳腔31a靠近浮体10上表面的一侧，浮体10的上表面可自开口311显露而出。缝隙317设于避让孔315和开口311之间，其中，缝隙317
可以是倾斜、弯曲或垂直于避让孔315的边沿设置，在此不多作限定。本实施例中，缝隙317给予隔离罩31在开口311处的较大的变形量，便于隔离罩31的拆装。
61.具体地，隔离罩31为软体材料，在拆装隔离罩31时，可使缝隙317开度增大，开口311张开，连接部11经缝隙317脱出，无需拆下连接部11，大大降低工作量以及作业难度，方便快捷。
62.在一实施例中，浮体10的侧面设有多个连接部11，隔离罩31围绕开口311的周侧设有多个避让孔315，多个避让孔315与多个连接部11一一对应设置，隔离罩31对应每一避让孔315设有一缝隙317。多个缝隙317进一步增大开口311的可开口311程度，使隔离罩31拆装更为方便，且不影响浮体10的连接关系。
63.进一步地，紧固组件还包括扎紧件37，缝隙317的两侧均设有第三通孔317a，扎紧件37穿过缝隙317两侧的第三通孔317a，以控制缝隙317的开口311大小。
64.在一实施例中，扎紧件37为扎带，扎带横跨上述缝隙317，并穿过缝隙317两侧的第三通孔317a，以将缝隙317收紧，避免浮体10自开口311处脱出，使浮体10与隔离罩31相对固定。当需要拆卸隔离罩31时，解除扎带即可使缝隙317开度增大，开口311张开，即可较为方便地将浮体10与隔离罩31分离。
65.可选地，若缝隙317的长度较长，则可在缝隙317的两侧分别设至少两个第三通孔317a，以进一步加强扎带对缝隙317的加固程度。
66.可选地，第三通孔317a可冲压安装空心铆钉，以加强通孔强度，扎带自空心铆钉中心穿过。
67.参照图1，在一实施例中，紧固组件还包括至少一个拉紧件35，隔离罩31设有多个围绕开口311的第一通孔311a，至少一个拉紧件35穿过多个第一通孔311a，且拉紧件35的至少一段横跨开口311。
68.可选地，拉紧件35为拉紧绳。
69.在一实施例中，隔离罩31大致呈长方体状，隔离罩31的上下两侧各设有一个第一通孔311a，左右两侧各设有两个第一通孔311a，拉紧绳的一端连接上侧的第一通孔311a，其另一端呈“z”字形交叉穿过左右两侧的第一通孔311a，再与下挡边319的第一通孔311a连接。如此，拉紧绳实现开口311的收紧，进一步使隔离罩31牢牢地固定在浮体10上，保证长时间的有效性。
70.其中，拉紧绳可以是有弹性的，也可以是没有弹性的，在此不多作限定。
71.在另一实施例中，隔离罩31的每一侧均设有至少一个第一通孔311a，每一拉紧件35连接两对侧的第一通孔311a，多个拉紧件35纵横交错呈网状。
72.在又一实施例中，隔离罩31大致呈圆盘状，开口311呈圆形，开口311处的周向设有若干个第一通孔311a，使一条或多条拉紧绳分别连接若干第一通孔311a以实现第一开口311的收紧加固。其中，每一拉紧绳至少连接两个第一通孔311a，且每一拉紧绳至少有一段跨越第一开口311设置，以实现拉紧作用。
73.在一实施例中，隔离罩31的周向设有弯折延伸的挡边319，挡边319围合形成开口311。
74.参照图1至图3，本实施例中，隔离罩31大致呈长方体状，隔离罩31的每个侧面的上侧边均延伸而出一个挡边319，四周的四个挡边319朝向隔离罩31中心弯折，两个挡边319的
重叠处层叠设置，并可通过缝线进行加固。
75.挡边319贴合浮体10的上表面，隔离罩31实现对浮体10的侧面、底面及部分上表面的较为全面的覆盖，一方面来说，挡边319起到一定的限位作用，使隔离罩31和浮体10的连接更为紧密，浮体10不易脱出；另一方面，挡边319也起到对浮体10的保护作用，进一步提高隔离罩31的覆盖程度，实现对浮体10较为彻底的隔离保护。
76.进一步地，参照图3和图4，上述第一通孔311a和缝隙317均可设在挡边319上。
77.参照图5至图9，在一实施例中，容纳腔31a设有两个开口311，隔离罩31设有连通两个开口311的接合间隙313。
78.本实施例中，隔离罩31由软体材料制成，当隔离罩31展开时，其大致呈一块长方形的网布，网布的两对侧卷曲并连接，即形成隔离罩31，网布的另外两侧边分别围成第二开口311。
79.可以理解地，网布的两对侧的连接处的缝隙317即为接合间隙313。通过控制接合间隙313的大小，即可实现隔离罩31的拆装。
80.本实施例中，浮体结构100中的浮体10用于作为连接件连接相连的两个承载光伏电池的浮体10，该连接件的两端分别与其他浮体10连接，其主体部分大多位于水下，本实施例的隔离罩31可将该连接件的主体部分全部包覆，以全面地包裹连接件，实现对连接件的保护。
81.参照图9，在一实施例中，接合间隙313的两侧设有第二通孔313a，紧固组件还包括扎紧件37，扎紧件37穿过接合间隙313两侧的第二通孔313a，以控制接合间隙313的开度。
82.本实施例中，扎紧件37为扎带，扎带横跨接合间隙313，并穿过接合间隙313两侧的第二通孔313a，以将接合间隙313收紧，使连接件与隔离罩31相对固定。当需要拆卸隔离罩31时，解除扎带即可使接合间隙313开度增大，隔离罩31展开，并脱离连接件。
83.进一步地，接合间隙313的两侧分别设有多个第二通孔313a，每一侧的多个第二通孔313a沿接合间隙313的延伸方向排布，以进一步使接合间隙313两侧的隔离罩31连接更为紧密，防止松脱。
84.为保证隔离罩31的强度，隔离罩31两侧的第二通孔313a通孔的连线上设有多层结构。比如，可在该连线上缝制多层网布。
85.参照图5，在一实施例中，隔离罩31的侧面设有多个避让孔315，隔离罩31对应每一避让孔315设有一个缝隙317，缝隙317连通避让孔315和接合间隙313。
86.本实施例中，为进一步提高隔离装置30对浮体10的保护程度，连接件的两端位于容纳腔31a内，外部浮体10的连接部11可穿过避让孔315，于容纳腔31a内与连接件的两端相连。相应地，通过设置多个缝隙317与多个避让孔315一一对应，使得在拆装隔离罩31时，无需先将连接件和连接部11解除连接，便于拆装隔离罩31，降低工作量和工作难度。
87.参照图8，在一实施例中，每一缝隙317的两侧分别设有第三通孔317a，紧固组件还包括扎紧件37，扎紧件37穿过缝隙317两侧的第三通孔317a，以控制缝隙317的开度；
88.本实施例中，扎紧件37为扎带，扎带横跨上述缝隙317，并穿过缝隙317两侧的第三通孔317a，以将缝隙317收紧，避免连接件自开口311处脱出，使连接件与隔离罩31相对固定。当需要拆卸隔离罩31时，解除扎带即可使缝隙317开度增大，开口311张开，即可较为方便地将连接件与隔离罩31分离。
89.可选地，若缝隙317的长度较长，则可在缝隙317的两侧分别设至少两个第三通孔317a，以进一步加强扎带对缝隙317的加固程度。
90.可选地，第三通孔317a可冲压安装空心铆钉，以加强通孔强度，扎带自空心铆钉中心穿过。
91.进一步地，紧固组件还包括弹性件33，弹性件33环绕开口311设置，以使隔离罩31在开口311处收缩或放松。
92.参照图1至图4，在一实施例中，容纳腔31a的一侧设有开口311，隔离罩31设有缝隙317，缝隙317连通避让孔315和开口311，弹性绳环绕该开口311设置，以使隔离罩31在开口311处收缩或扩张。弹性绳可实现开口311的松紧变化，可以理解地，在隔离罩31连接浮体10的常态下，弹性绳使开口311收紧，以将隔离罩31与浮体10相对固定；当需要拆装隔离罩31时，扯动开口311处即可改变开口311的开度，弹性绳随之伸长。
93.当隔离罩31设有缝隙317，且弹性绳经过缝隙317时，弹性绳在缝隙317处断开。也即，弹性绳可设有多段，多段弹性绳分别与隔离罩31固定连接，相邻两段弹性绳之间即为缝隙317，避免对连接部11产生干涉。
94.参照图6至图9，在另一实施例中，在一实施例中，第二容纳腔31a沿连接件长度方向的两端分别设有一个开口311，隔离罩31设有连通两个开口311的接合间隙313。弹性绳环绕两个开口311设置，以实现开口311的松紧变化，可以理解地，在隔离罩31设于连接件上时，弹性绳使开口311收紧，以将隔离罩31与连接件相对固定，实现对连接件全面的包裹，避免污损物自开口311进入容纳腔31a内部。
95.本实用新型还提出一种漂浮式光伏发电系统，该漂浮式光伏发电系统包括多个浮体结构100和光伏电池，多个浮体结构100相连，并形成安装平台，光伏电池设于安装平台上。其中，该浮体结构100的具体结构参照上述实施例由于本漂浮式光伏发电系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
96.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。