螺旋槳推進式漂浮光伏跟蹤裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型一種螺旋槳推進式漂浮光伏跟蹤裝置，包含浮體，該浮體上設(shè)置若干太陽能板，形成漂浮光伏單元，在浮體底部設(shè)置若干螺旋槳推進器，該螺旋槳推進器連接控制裝置，由控制裝置控制。該螺旋槳推進器具有槳葉，該槳葉可以正向和反向旋轉(zhuǎn)。本實用新型使用較小的成本實現(xiàn)漂浮式水上光伏跟蹤系統(tǒng)，以提高漂浮式水上光伏的發(fā)電量，并且，本實用新型基本可以適用于所有水體表面。
【專利說明】
螺旋槳推進式漂浮光伏跟蹤裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型有關(guān)光伏發(fā)電設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種在水面上設(shè)置的光伏發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前大部分光伏電站建設(shè)在較為平坦的陸地上，但隨著可用于建設(shè)大規(guī)模地面光伏電站的平坦場地越來越少，光伏逐漸向山地、屋頂屋面、水面等方向發(fā)展。對于水面光伏電站，分類兩種，一種為將支架基礎(chǔ)直接生根于水底，另一種為漂浮在水面之上。
[0003]生根于水底的優(yōu)點在技術(shù)上基本沿用地面光伏電站的技術(shù)，缺點為基礎(chǔ)成本較高，且不適用于較深的水域。而漂浮式光伏避免了上述的缺點，減少了基礎(chǔ)的工程量，同時也不受水深的影響。
[0004]目前世界上已有建成的較大規(guī)模的漂浮式光伏電站，基本為固定式，不對太陽軌跡進行跟蹤。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型所解決的技術(shù)問題在于，使用較小的成本實現(xiàn)漂浮式水上光伏跟蹤系統(tǒng)，以提高漂浮式水上光伏的發(fā)電量。
[0006]本實用新型所采用的技術(shù)手段如下所述。
[0007]—種螺旋槳推進式漂浮光伏跟蹤裝置，包含浮體，該浮體上設(shè)置若干太陽能板，形成漂浮光伏單元，在浮體底部設(shè)置若干螺旋槳推進器，該螺旋槳推進器連接控制裝置，由控制裝置控制。
[0008]該螺旋槳推進器具有槳葉，該槳葉可以正向和反向旋轉(zhuǎn)。
[0009]該浮體底部還設(shè)置可旋轉(zhuǎn)接頭，該可旋轉(zhuǎn)接頭通過鎖鏈連接固定裝置，該固定裝置連接水底。
[0010]該螺旋槳推進器設(shè)置在浮體底部外沿部分，并均勻分布。
[0011]該浮體為圓形或橢圓形。
[0012]該太陽能板與浮體之間通過可以改變太陽能板傾角的機械裝置相連接。
[0013]該浮體外側(cè)設(shè)置一圈圍擋。
[0014]漂浮光伏單元由若干漂浮光伏子單元組成，漂浮光伏子單元上設(shè)置若干太陽能板，太陽能板組合形成漂浮光伏子單元陣列
[0015]本實用新型所產(chǎn)生的有益效果如下。
[0016]1.提高發(fā)電量:本系統(tǒng)最經(jīng)濟的實施方式為垂直軸跟蹤系統(tǒng)，發(fā)電量高于固定式及平單軸跟蹤系統(tǒng)。
[0017]2.系統(tǒng)成本低:本系統(tǒng)僅在原有漂浮式光伏電站的基礎(chǔ)上增加了螺旋槳推進器和控制系統(tǒng)即實現(xiàn)跟蹤，實現(xiàn)該系統(tǒng)的成本較低。在資金有限的情況下，一般可以采用固定的連接方式連接太陽能板與浮體，此時僅利用螺旋槳推進器控制太陽能板方向，形成垂直軸跟蹤系統(tǒng)。
[0018]3.有進一步提升空間:在投資允許的條件下，可在本系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加一套機械裝置，隨時間改變光伏組件的傾角，從而將本系統(tǒng)的垂直軸跟蹤方式升級為雙軸跟蹤方式，這是發(fā)電量最高的實施方式。
[0019]4、由于螺旋槳推進器具有一定的推力，其基本可以適用于所有水體表面。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型一種實施例的俯視圖。
[0021]圖2為圖1的仰視圖。
[0022]圖3為本實用新型實施例使用狀態(tài)側(cè)視圖。
[0023]圖4為本實用新型漂浮光伏子單元的三視圖。
[0024]圖5為本實用新型漂浮光伏子單元陣列排布示意圖。
【具體實施方式】
[0025]如圖1-5所示，一種螺旋槳推進式漂浮光伏跟蹤裝置，包含浮體I，該浮體I上設(shè)置由若干太陽能板2形成漂浮光伏單元10，在浮體I底部設(shè)置若干螺旋槳推進器4，該螺旋槳推進器4連接控制裝置，由控制裝置控制。這里的螺旋槳推進器就是一般的船用螺旋槳推進器結(jié)構(gòu)即可，其可以設(shè)置若干浮體在一片水域上使用，這里的水域選用沒有限制，所有水域基本都可以適用。螺旋槳推進器沿圓周的切線方向安裝，推進器可采用電能驅(qū)動。螺旋槳推進器由統(tǒng)一的控制系統(tǒng)控制。螺旋槳推進器的數(shù)量及功率根據(jù)實際漂浮式光伏單元的尺寸、重量、動力需求及水體環(huán)境綜合考慮計算后確定。
[0026]本實用新型屬于垂直軸旋轉(zhuǎn)跟蹤系統(tǒng)，跟蹤方式為整個漂浮光伏單元水平旋轉(zhuǎn)跟蹤每天太陽的方位角變化。早上時整個光伏系統(tǒng)朝向東面，隨時間推移，太陽方位角自東向西變化，此時跟蹤系統(tǒng)通過儀器傳感器(例如陀螺儀或其他儀器)測定目前漂浮光伏單元的方位角，同時根據(jù)程序中設(shè)定的時間-方位角對應(yīng)關(guān)系計算出所需的旋轉(zhuǎn)量，控制系統(tǒng)協(xié)同控制多個螺旋槳推進器動作，推動漂浮光伏單元旋轉(zhuǎn)?？刂葡到y(tǒng)可結(jié)合水流速度及自身重量等因素計算出旋轉(zhuǎn)的慣性，當(dāng)判斷漂浮光伏單元方位角可滿足需求時，停止螺旋槳推進器，則漂浮光伏單元的旋轉(zhuǎn)推動力消失。螺旋槳推進器可正向和反向旋轉(zhuǎn)，可靈活的對漂浮光伏單元的位置及方位角進行調(diào)整。通過該控制系統(tǒng)跟蹤至晚上太陽落山，整個光伏系統(tǒng)朝向西面。此時控制系統(tǒng)反向操作，推進器反向旋轉(zhuǎn)，使得漂浮光伏單元自西向東旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)至整個光伏系統(tǒng)朝東狀態(tài)，等待第二天太陽升起。由于一天內(nèi)漂浮光伏單元只進行一次約180°的正向旋轉(zhuǎn)和一次同樣角度的反向旋轉(zhuǎn)，整個旋轉(zhuǎn)動作非常緩慢，因此其動力需求并不太大。
[0027]該浮體I底部還設(shè)置可旋轉(zhuǎn)接頭5，該可旋轉(zhuǎn)接頭5通過鎖鏈6連接固定裝置7，該固定裝置7連接水底。一般該可旋轉(zhuǎn)接頭設(shè)置在浮體中間位置，鎖鏈可以是鋼索或鐵鏈，并做防水、防腐處理。固定裝置一般為粧或者重物(類似于船錨)。
[0028]浮體I一般可以為近似圓形、橢圓形結(jié)構(gòu)，該螺旋槳推進器4設(shè)置在浮體底部外沿部分，并均勾分布。
[0029]在資金充裕的情況下，該太陽能板2與浮體I之間通過可以改變太陽能板傾角的機械裝置8相連接。隨時間改變光伏組件暨太陽能板的傾角，從而將本實用新型的垂直軸跟蹤方式升級為雙軸跟蹤方式。這種機械裝置是本領(lǐng)域技術(shù)人員都可以實現(xiàn)的。在資金有限的情況下，一般可以采用固定的連接方式連接太陽能板與浮體，此時僅利用螺旋槳推進器控制太陽能板方向，形成垂直軸跟蹤系統(tǒng)。
[0030]該浮體I外側(cè)可以設(shè)置一圈圍擋，盡量保證漂浮光伏單元內(nèi)部水域的平穩(wěn)，避免水流產(chǎn)生一些額外的旋轉(zhuǎn)力。
[0031]漂浮光伏單元10可以由如圖4所示的若干漂浮光伏子單元9組成，該漂浮光伏子單元9上設(shè)置若干太陽能板2，太陽能板組合形成如圖5所示的漂浮光伏子單元陣列3。
【主權(quán)項】
1.一種螺旋槳推進式漂浮光伏跟蹤裝置，包含浮體，該浮體上設(shè)置若干太陽能板，形成漂浮光伏單元，其特征在于，在浮體底部設(shè)置若干螺旋槳推進器，該螺旋槳推進器連接控制裝置，由控制裝置控制。2.如權(quán)利要求1所述的螺旋槳推進式漂浮光伏跟蹤裝置，其特征在于，該螺旋槳推進器具有槳葉，該槳葉可以正向和反向旋轉(zhuǎn)。3.如權(quán)利要求1所述的螺旋槳推進式漂浮光伏跟蹤裝置，其特征在于，該浮體底部還設(shè)置可旋轉(zhuǎn)接頭，該可旋轉(zhuǎn)接頭通過鎖鏈連接固定裝置，該固定裝置連接水底。4.如權(quán)利要求1所述的螺旋槳推進式漂浮光伏跟蹤裝置，其特征在于，該螺旋槳推進器設(shè)置在浮體底部外沿部分，并均勻分布。5.如權(quán)利要求1所述的螺旋槳推進式漂浮光伏跟蹤裝置，其特征在于，該浮體為圓形或橢圓形。6.如權(quán)利要求1所述的螺旋槳推進式漂浮光伏跟蹤裝置，其特征在于，該太陽能板與浮體之間通過可以改變太陽能板傾角的機械裝置相連接。7.如權(quán)利要求1所述的螺旋槳推進式漂浮光伏跟蹤裝置，其特征在于，該浮體外側(cè)設(shè)置一圈圍擋。8.如權(quán)利要求1所述的螺旋槳推進式漂浮光伏跟蹤裝置，其特征在于，漂浮光伏單元由若干漂浮光伏子單元組成，漂浮光伏子單元上設(shè)置若干太陽能板，太陽能板組合形成漂浮光伏子單元陣列。
【文檔編號】G05D3/12GK205507560SQ201620343095
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】楊威, 魏春嶺, 田景奎, 張瑋, 張純崗, 柳典, 康雅蘭, 邱梅, 陳希, 高宏偉, 邸亮, 崔娟娟, 謝敏, 辛蕾, 邵慶, 徐碩, 陳偉奇, 張伶俐, 郭玉敏, 陳曉勇, 呂貝, 孫培, 舒吉龍, 劉銳, 王丹
【申請人】中國電力工程顧問集團華北電力設(shè)計院有限公司