咬合连接漂浮式光伏组件支架系统的制作方法

1.本发明涉及光伏发电技术领域，具体涉及一种咬合连接漂浮式光伏组件支架系统。


背景技术：

2.漂浮式水面光伏电站利用闲置水面布置可漂浮的浮体支撑光伏组件，在水面实现光伏发电的功能。相较于陆地光伏电站，漂浮式水面光伏电站组件放在漂浮式浮体上方，具有不占用土地、发电量高的特点。在合理利用闲置水面资源实现发电增益的同时，还可减少水体蒸发，带来景观效益。
3.漂浮式水面光伏电站所处环境潮湿，支撑结构部件易腐蚀，在风浪环境下，要求支撑结构部件能够保证光伏阵列的稳定性。在光伏“平价上网”的浪潮下，如何在保证漂浮式水面光伏电站25年稳定运行的同时，降低支撑结构部件的造价是漂浮式水面光伏电站持续发展所需面临的关键问题。
4.水域面积有限情况下，为了实现漂浮式光伏电站整体容量更大的目标，相同环境条件下，单个漂浮式光伏方阵规模会设计得较大，光伏方阵面临风浪流载荷也会增大，因此需要保证光伏方阵的稳定性。申请公布号为cn113734368a的中国发明专利申请公开了一种支架向上跨接式水面光伏支撑系统，该支撑系统中的横向运维通道之间、纵向连接通道之间以及横向运维通道和纵向连接通道之间均直接采用耳板连接，耳板的柔性较大，使得整个支撑系统的柔性较大，降低了支撑系统的稳定性，工作人员在运维通道上进行运维和检修时，支撑系统容易产生晃动，影响运维人员的工作效率，运维便利性较差。


技术实现要素：

5.本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种咬合连接漂浮式光伏组件支架系统，该支架系统通过将运维单元之间以及运维单元和支撑装置之间可拆卸式咬合连接，使得结构之间的咬合处刚度较高，连接稳定，从而提高了整个支架系统的稳定性，工作人员在运维通道上进行运维和检修时，支架系统不易晃动，运维便利性较好。
6.本发明提供一种咬合连接漂浮式光伏组件支架系统，包括平行布置的多个运维通道，多个所述运维通道之间通过支撑装置连接，所述支撑装置用于支撑光伏组件，所述运维通道包括多个连接在一起的运维单元，相邻所述运维单元之间可拆卸式咬合连接，所述运维单元和支撑装置之间可拆卸式咬合连接。
7.运维通道通过多个运维单元拼接而成，多个运维单元之间可拆卸式咬合连接，运维单元和支撑装置之间可拆卸式咬合连接，支架系统的各个部件之间连接稳定，提高了支架系统整体的稳定性，便于运维人员的通行，运维便利性较好。
8.进一步地，所述运维单元的两端分别设置有第一咬合面和第二咬合面，所述运维单元的两侧分别设置有第三咬合面和第四咬合面，相邻所述运维单元之间通过第一咬合面和第二咬合面咬合连接以增加咬合面积，所述支撑装置的两端设置有第五咬合面和第六咬
合面，所述运维单元和支撑装置之间通过第三咬合面和第五咬合面连接，或通过第四咬合面和第六咬合面咬合连接。
9.通过增加运维单元之间的咬合面积以及运维单元和支撑装置之间的咬合面积，提高了相邻运维单元的连接处以及运维单元和支撑装置的连接处的刚度，保证了支架系统的稳定性。
10.进一步地，相邻所述运维通道之间设置有多排支撑装置，多排所述支撑装置之间通过第五咬合面和第六咬合面咬合连接。
11.运维单元之间可拆卸连接，运维单元和支撑装置之间可拆卸连接，可根据实际需要在平行的相邻运维通道之间设置多排支撑装置，支撑装置之间通过第五咬合面和第六咬合面咬合连接，稳定性较好。
12.进一步地，所述运维单元自顶端向下开设形成第一台阶，所述运维单元自底端向上开设形成第二台阶，所述第一台阶和第二台阶分别设置在运维单元的两端，所述第一咬合面和第二咬合面分别包括第一台阶和第二台阶的台阶面，相邻所述运维单元通过第一台阶和第二台阶相互咬合并通过固定件可拆卸连接。
13.通过开设第一台阶和第二台阶，相邻运维单元之间能够互相咬合，咬合处通过固定件以实现相邻运维单元之间的稳定连接。
14.进一步地，所述运维单元自顶端向下开设形成第三台阶，所述运维单元自底端向上开设形成第四台阶，所述第三台阶和第四台阶分别设置在运维单元的两侧，所述第三咬合面和第四咬合面分别包括第三台阶和第四台阶的台阶面。
15.通过开设第三台阶和第四台阶，使得支撑装置的端部与第三台阶或第四台阶连接，保证了支撑装置和运维单元咬合处的稳定性。
16.进一步地，所述支撑装置自顶端向下开设形成第五台阶，所述支撑装置自底端向上开设形成第六台阶，所述第五台阶和第六台阶分别设置在支撑装置的两端，所述第五咬合面和第六咬合面分别包括第五台阶和第六台阶的台阶面，所述支撑装置和运维单元通过第三台阶和第五台阶相互咬合或通过第四台阶和第六台阶相互咬合，并通过固定件可拆卸连接。
17.通过开设第三台阶、第四台阶、第五台阶和第六台阶，运维单元和支撑装置之间以及相邻支撑装置之间可相互咬合，咬合处通过固定件以实现运维单元和支撑装置之间以及相邻支撑装置之间的稳定连接。
18.进一步地，所述第三台阶、第四台阶、第五台阶和第六台阶上均开设有安装孔，所述运维单元自底端向上开设有第一凹槽，所述第一凹槽布置在第三台阶的安装孔的正下方，所述运维单元自顶端向下开设有第二凹槽，所述第二凹槽布置在第四台阶的安装孔的正上方，所述运维单元和支撑装置通过穿过安装孔的固定件可拆卸连接。
19.通过开设第一凹槽和第二凹槽，能够减小固定件所需长度，而且能够减小运维单元和支撑装置的重量。
20.进一步地，所述支撑装置包括板状浮体，所述第五台阶和第六台阶布置在浮体的两端，所述浮体的厚度小于运维单元厚度的一半，所述第三台阶和第四台阶布置在靠近运维单元下部的位置。
21.浮体厚度小于运维单元厚度的一半，一方面使得浮体载荷减小，减小了整个支架
系统所需的浮力，另一方面运维单元有运维人员通行需求，载荷较大，通道浮体厚度更大，浮力更充足，稳定性更好。
22.进一步地，所述支撑装置包括垂直于浮体并布置在浮体两侧的第一横杆和第二横杆，所述第一横杆和第二横杆分别设置在靠近浮体两端的位置，所述第一横杆上可拆卸连接有第一支杆，所述第二横杆上可拆卸连接有第二支杆，所述第一支杆和第二支杆均垂直于第一横杆和第二横杆，所述第一支杆和第二支杆的长度不同。
23.第一支杆和第二支杆均为可拆卸连接，可根据实际工况设置不同长度的第一支杆和第二支杆以满足光伏组件的工作要求。
24.进一步地，所述运维单元的两侧设置有多个减重槽。
25.通过设置多个凹槽能够进一步减小运维通道的荷载，减小整个支架系统所需的浮力。
26.相对于现有技术，本发明通过将运维单元之间以及运维单元和支撑装置之间可拆卸式咬合连接，使得结构之间的咬合处刚度较高，连接稳定，从而提高了整个支架系统的稳定性，工作人员在运维通道上进行运维和检修时，支架系统不易晃动，运维便利性较好，此外，相对于现有技术，该支架系统仅对结构进行了优化设计，减少了材料的使用，未增加附属材料，可拓展性好。
附图说明
27.图1为本发明的结构示意图；
28.图2为本发明的俯视图；
29.图3为本发明的侧视图；
30.图4为本发明运维通道和支撑装置的结构示意图；
31.图5为本发明运维单元和支撑装置的连接结构示意图；
32.图6为本发明运维单元的俯视图；
33.图7为本发明运维单元的轴测图；
34.图8为本发明运维单元第四台阶处的放大图；
35.图9为本发明运维单元的另一视角的轴测图；
36.图10为本发明运维单元第三台阶处的放大图；
37.图11为本发明支撑装置的结构示意图；
38.图12为本发明浮体、第一横杆和第二横杆的俯视图；
39.图13为本发明第一支杆的结构示意图；
40.图14为本发明第二支杆的结构示意图；
41.图15为本发明转接板与第一支杆的连接关系示意图。
42.附图标记：运维通道1；光伏组件2；运维单元3；支撑装置4；第一咬合面5；第二咬合面6；第三咬合面7；第四咬合面8；第五咬合面9；第六咬合面10；第一台阶11；第二台阶12；第三台阶13；第四台阶14；第五台阶15；第六台阶16；第一凹槽17；第二凹槽18；浮体19；第一横杆20；第二横杆21；第一支杆22；第二支杆23；减重槽24；沉台25；固定圆孔26；第一圆柱27；第一方柱28；第一支撑板29；第二圆柱30；第二方柱31；第二支撑板32；转接板33。
具体实施方式
43.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
44.实施例1：如图1至5所示，该支架系统包括多个运维通道1和多个支撑装置4，运维通道1呈长条状，多个运维通道1之间平行布置，支撑装置4设置在相邻运维通道1之间，支撑装置4上设置有光伏组件2，相邻运维通道1之间设置有两排支撑装置4，支撑装置4的排列方向与运维通道1平行。运维通道1包括多个运维单元3，运维单元3呈长条状，运维单元3的端部与相邻运维单元3的端部可拆卸式咬合连接。支撑装置4与运维单元3之间可拆卸式咬合连接，两排支撑装置4之间可拆卸式咬合连接。
45.如图6至8所示，运维单元3自顶端向下开设形成第一台阶11，运维单元3自底端向上开设形成第二台阶12，第一台阶11和第二台阶12分别设置在运维单元3的两端，第一台阶11和第二台阶12的高度均为运维单元3的一半，第一台阶11的台阶面为第一咬合面5，第二台阶12的台阶面为第二咬合面6，第一台阶11和第二台阶12的两端均设置有耳板，相邻运维单元3首尾连接时，第一台阶11和第二台阶12咬合，第一咬合面5和第二咬合面6紧贴，通过穿过耳板的螺栓将两个运维单元3连接固定。
46.运维单元3自顶端向下开设形成第三台阶13，运维单元3自底端向上开设形成第四台阶14，第三台阶13和第四台阶14分别对称设置在运维单元3的两侧，所述第三咬合面7和第四咬合面8分别包括第三台阶13和第四台阶14的台阶面，第三台阶13和第四台阶14均靠近运维单元3的底部，第三台阶13的台阶面为第三咬合面7，第四台阶14的台阶面为第四咬合面8，第三台阶13和第四台阶14靠近两端的位置均开设有安装孔，运维单元3自底端向上开设有第一凹槽17，第一凹槽17布置在第三台阶13的安装孔的正下方，运维单元3自顶端向下开设有第二凹槽18，第二凹槽18布置在第四台阶14的安装孔的正上方。
47.运维单元3两侧还开设有多个减重槽24，以减小整个支架系统所需的浮力。
48.如图9所示，支撑装置4包括长条板状浮体19，浮体19厚度小于运维单元3厚度的一半，一方面使得浮体19载荷减小，减小整个支架系统所需的浮力，另一方面运维单元3有运维人员通行需求，载荷较大，通道浮体19厚度更大，浮力更充足，稳定性更好。支撑装置4自顶端向下开设形成第五台阶15，支撑装置4自底端向上开设形成第六台阶16，所述第五台阶15和第六台阶16分别设置在浮体19的两端，第五台阶15的台阶面为第五咬合面9，第六台阶16的台阶面为第六咬合面10，第五台阶15和第六台阶16的两端设置有带有安装孔的耳板，支撑装置4与运维单元3连接时，第五台阶15和第三台阶13相互咬合，第五咬合面9和第三咬合面7紧贴，或第六台阶16和第四台阶14相互咬合，第六咬合面10和第四咬合面8紧贴，然后通过穿过安装孔的固定件连接，固定件位于第一凹槽17或第二凹槽18中，本实施例中，固定件均为螺栓，由于设置了第一凹槽17和第二凹槽18，螺栓无需贯穿整个运维单元3，减小了固定件所需长度。
49.支撑装置4还包括两个第一横杆20、两个第二横杆21、两个第一支杆22、两个第二支杆23，两个第一横杆20对称水平连接在浮体19两侧，两个第二横杆21对称水平连接在浮体19两侧，第一横杆20和第二横杆21分别靠近浮体19两端，第一横杆20上可拆卸连接有第一支杆22，第二横杆21上可拆卸连接有第二支杆23，第一支杆22垂直于第一横杆20，第二支
杆23垂直于第二横杆21，第二支杆23的长度大于第一支杆22的长度，使光伏组件2以一定倾角固定在第一支杆22和第二支杆23上。
50.如图10所示，第一横杆20靠近端部的位置开设有沉台25，沉台25呈方形，沉台25中央开设有固定圆孔26，如图11、12所示，第一支杆22包括第一圆柱27、第一方柱28、第一支撑板29，第一方柱28的顶端，第二支杆23包括第二圆柱30、第二方柱31、第二支撑板32，第一圆柱27和第二圆柱30与固定圆孔26相配合，第一方柱28和第二方柱31与沉台25相配合，第一圆柱27和第二圆柱30外周设置有螺纹，安装时将第一圆柱27或第二圆柱30插入固定圆孔26后，第一方柱28或第二方柱31插入沉台25中，将螺母旋入第一圆柱27或第二圆柱30的端部从而固定第一支杆22或第二支杆23。
51.如图13所示，第一支撑板29和第二支撑板32上设置有转接板33，转接板33呈l形，转接板33包括和第一支撑板29连接的部分以及用于连接光伏组件2的部分，两个部分之间的夹角大于90
°
，可通过更换转接板33调整光伏组件2的倾角。
52.实施例2：相对于实施例1，实施例2的区别仅在于第一台阶11、第二台阶12、第三台阶13、第四台阶14、第五台阶15、第六台阶16均为多级台阶。
53.实施例3：相对于实施例1，实施例3的区别仅在于第一咬合面5、第二咬合面6、第三咬合面7、第四咬合面8、第五咬合面9、第六咬合面10的布置形式不同，不设置第一台阶11、第二台阶12、第三台阶13、第四台阶14、第五台阶15、第六台阶16，而是在运维单元3一端的端面上向内开设多个平行插槽，运维单元3另一端的端面上向外设置多个与插槽配合的插板，同样地，运维单元3的两侧分别设置插槽和插板，浮体19的两端分别设置插槽和插板，上述的插槽和插板上均设置有安装孔，通过穿过安装孔的螺栓连接相邻运维单元3以及运维单元3和支撑装置4。
54.实施例4：相对于实施例1，实施例4的区别仅在于相邻的两个运维通道1之间仅设置一排支撑装置4。
55.以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.咬合连接漂浮式光伏组件支架系统，其特征在于：包括平行布置的多个运维通道(1)，多个所述运维通道(1)之间通过支撑装置(4)连接，所述支撑装置(4)用于支撑光伏组件(2)，所述运维通道(1)包括多个连接在一起的运维单元(3)，相邻所述运维单元(3)之间可拆卸式咬合连接，所述运维单元(3)和支撑装置(4)之间可拆卸式咬合连接。2.根据权利要求1所述的咬合连接漂浮式光伏组件支架系统，其特征在于：所述运维单元(3)的两端分别设置有第一咬合面(5)和第二咬合面(6)，所述运维单元(3)的两侧分别设置有第三咬合面(7)和第四咬合面(8)，相邻所述运维单元(3)之间通过第一咬合面(5)和第二咬合面(6)咬合连接以增加咬合面积，所述支撑装置(4)的两端设置有第五咬合面(9)和第六咬合面(10)，所述运维单元(3)和支撑装置(4)之间通过第三咬合面(7)和第五咬合面(9)连接，或通过第四咬合面(8)和第六咬合面(10)咬合连接。3.根据权利要求2所述的咬合连接漂浮式光伏组件支架系统，其特征在于：相邻所述运维通道(1)之间设置有多排支撑装置(4)，多排所述支撑装置(4)之间通过第五咬合面(9)和第六咬合面(10)咬合连接。4.根据权利要求3所述的咬合连接漂浮式光伏组件支架系统，其特征在于：所述运维单元(3)自顶端向下开设形成第一台阶(11)，所述运维单元(3)自底端向上开设形成第二台阶(12)，所述第一台阶(11)和第二台阶(12)分别设置在运维单元(3)的两端，所述第一咬合面(5)和第二咬合面(6)分别包括第一台阶(11)和第二台阶(12)的台阶面，相邻所述运维单元(3)通过第一台阶(11)和第二台阶(12)相互咬合并通过固定件可拆卸连接。5.根据权利要求3所述的咬合连接漂浮式光伏组件支架系统，其特征在于：所述运维单元(3)自顶端向下开设形成第三台阶(13)，所述运维单元(3)自底端向上开设形成第四台阶(14)，所述第三台阶(13)和第四台阶(14)分别设置在运维单元(3)的两侧，所述第三咬合面(7)和第四咬合面(8)分别包括第三台阶(13)和第四台阶(14)的台阶面。6.根据权利要求5所述的咬合连接漂浮式光伏组件支架系统，其特征在于：所述支撑装置(4)自顶端向下开设形成第五台阶(15)，所述支撑装置(4)自底端向上开设形成第六台阶(16)，所述第五台阶(15)和第六台阶(16)分别设置在支撑装置(4)的两端，所述第五咬合面(9)和第六咬合面(10)分别包括第五台阶(15)和第六台阶(16)的台阶面，所述支撑装置(4)和运维单元(3)通过第三台阶(13)和第五台阶(15)相互咬合或通过第四台阶(14)和第六台阶(16)相互咬合，并通过固定件可拆卸连接。7.根据权利要求6所述的咬合连接漂浮式光伏组件支架系统，其特征在于：所述第三台阶(13)、第四台阶(14)、第五台阶(15)和第六台阶(16)上均开设有安装孔，所述运维单元(3)自底端向上开设有第一凹槽(17)，所述第一凹槽(17)布置在第三台阶(13)的安装孔的正下方，所述运维单元(3)自顶端向下开设有第二凹槽(18)，所述第二凹槽(18)布置在第四台阶(14)的安装孔的正上方，所述运维单元(3)和支撑装置(4)通过穿过安装孔的固定件可拆卸连接。8.根据权利要求6所述的咬合连接漂浮式光伏组件支架系统，其特征在于：所述支撑装置(4)包括板状浮体(19)，所述第五台阶(15)和第六台阶(16)布置在浮体(19)的两端，所述浮体(19)的厚度小于运维单元(3)厚度的一半，所述第三台阶(13)和第四台阶(14)布置在靠近运维单元(3)下部的位置。9.根据权利要求8所述的咬合连接漂浮式光伏组件支架系统，其特征在于：所述支撑装
置(4)包括垂直于浮体(19)并布置在浮体(19)两侧的第一横杆(20)和第二横杆(21)，所述第一横杆(20)和第二横杆(21)分别设置在靠近浮体(19)两端的位置，所述第一横杆(20)上可拆卸连接有第一支杆(22)，所述第二横杆(21)上可拆卸连接有第二支杆(23)，所述第一支杆(22)和第二支杆(23)均垂直于第一横杆(20)和第二横杆(21)，所述第一支杆(22)和第二支杆(23)的长度不同。10.根据权利要求1至9任一项所述的咬合连接漂浮式光伏组件支架系统，其特征在于：所述运维单元(3)的两侧设置有多个减重槽(24)。

技术总结
本发明提供一种咬合连接漂浮式光伏组件支架系统，包括平行布置的多个运维通道，多个所述运维通道之间通过支撑装置连接，所述支撑装置用于支撑光伏组件，所述运维通道包括多个连接在一起的运维单元，相邻所述运维单元之间可拆卸式咬合连接，所述运维单元和支撑装置之间可拆卸式咬合连接。该支架系统通过将运维单元之间以及运维单元和支撑装置之间可拆卸式咬合连接，使得结构之间的咬合处刚度较高，连接稳定，从而提高了整个支架系统的稳定性，工作人员在运维通道上进行运维和检修时，支架系统不易晃动，运维便利性较好。运维便利性较好。运维便利性较好。


技术研发人员：肖固城 张涛 段斐 张顺 何杰 段偲默 贺华成 吴为果 刘爽 陈鸿慎
受保护的技术使用者：长江勘测规划设计研究有限责任公司
技术研发日：2023.03.17
技术公布日：2023/5/23