[发明专利]一种组合式索杆结构的海上光伏发电装置

权利要求书

1.一种组合式索杆结构的海上光伏发电装置，其特征在于：

包含可漂浮于海面的浮式框架，安装于浮式框架上方的光伏穹顶，以及将整个海上光伏发电装置固定于海面的系泊系统，多组海上光伏发电装置组合后呈波浪面，其谷面通过光伏穹顶的相互折射可提高太阳能吸收率；

所述的浮式框架利用装配式浮力球（5）提供主要浮力，两组浮式框架间通过侧面的四根连接索（15）相连，四个光伏穹顶呈两行两列均布于每个浮式框架上方，整个海上光伏发电装置通过系泊缆绳（7）固定于海面。

2.如权利要求1所述的组合式索杆结构的海上光伏发电装置，其特征在于：

所述的浮式框架包括九组V形压杆（1），十八个节点（2），九根垂向拉索（3），十二根纵向拉索（4），九个装配式浮力球（5）和十二根横向拉索（6）；九组V形压杆（1）构成整体骨架，上表面由九个节点（2）、六根纵向拉索（4）、六根横向拉索（6）构成田字形结构，下表面同样由九个节点（2）、六根纵向拉索（4）、六根横向拉索（6）构成对应的田字形结构，九根垂向拉索（3）将上下相互对应的九组节点（2）连接。

3.如权利要求2所述的组合式索杆结构的海上光伏发电装置，其特征在于：

所述的V形压杆（1）由两根铰接的压杆组成，此处开口向上的V形压杆（1）称为正向V形压杆（1），开口向下则称为逆向V形压杆（1）；所述浮式框架的九组V形压杆（1）垂直于水平面，自左向右按正向、逆向、正向的顺序纵向布置V形压杆（1），自前向后按逆向、正向、逆向的顺序横向布置V形压杆（1），九组V形压杆（1）通过拉索连接各节点且两两互不相交。

4.如权利要求3所述的组合式索杆结构的海上光伏发电装置，其特征在于：

所述的浮式框架上下方所有的纵向拉索（4）和横向拉索（6）长度相同，中间以V形压杆（1）支撑，通过减小垂向拉索（3）长度对整体结构施加预应力，此时上下两侧的横向拉索（6）所连接的中间节点（2）高于两边节点（2），中间的横向拉索（6）所连接的中间节点（2）低于上下两侧中间节点（2）但高于中间的两边节点（2），所述的中间的两边节点（2）低于上下两侧的两边节点（2）。

5.如权利要求4所述的组合式索杆结构的海上光伏发电装置，其特征在于：

所述的装配式浮力球（5）安装于垂向拉索（3）中部，其装配后的外形呈球形，由四个四分之一球形的浮体（18）通过浮体滑槽（17）与浮体滑轨（22）装配组成浮力球体，浮力球体表面设有防滑卡槽（19），固定钢箍（20）通过防滑卡槽（19）安装于浮力球体表面，固定节点（21）位于固定钢箍（20）的交点处并通过固定拉索（16）与节点（2）连接；

所述的浮体（18）为包括两个平面及一个曲面的四分之一球体，浮体滑槽（17）与浮体滑轨（22）分别设置于两个平面，两个平面的夹角处设有用于穿过垂向拉索（3）的弧形凹槽，所述的防滑卡槽（19）由四个呈井字形布置的圆形卡槽组成，于浮力球体上半球面与下半球面各有四个交点。

6.如权利要求5所述的组合式索杆结构的海上光伏发电装置，其特征在于：

所述的光伏穹顶包括八条环向拉索（8），十二条径向上拉索（9），九根垂向压杆（10），十二条径向下拉索（11），太阳能光伏板（12），上端节点（13）和下端节点（14）组成；所述的光伏穹顶整体呈四棱锥形，其底部四角分别由一条径向上拉索（9）与一条径向下拉索（11）连接至浮式框架对应的节点（2），顶部布置一根垂向压杆（10），四条棱各按长度均布两根垂向压杆（10）；所述的太阳能光伏板（12）布置于光伏穹顶四个的三角形侧面。

7.如权利要求6所述的组合式索杆结构的海上光伏发电装置，其特征在于：

顶部垂向压杆（10）的上端节点（13）与四条径向上拉索（9）相连，下端节点（14）与四条径向下拉索（11）相连；其余八根垂向压杆（10）的上端节点（13）与两条径向上拉索（9）及一条径向下拉索（11）相连，下端节点（14）与两条环向拉索（8）及一条径向下拉索（11）相连。