螺旋桨推进式漂浮光伏跟踪装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型一种螺旋桨推进式漂浮光伏跟踪装置，包含浮体，该浮体上设置若干太阳能板，形成漂浮光伏单元，在浮体底部设置若干螺旋桨推进器，该螺旋桨推进器连接控制装置，由控制装置控制。该螺旋桨推进器具有桨叶，该桨叶可以正向和反向旋转。本实用新型使用较小的成本实现漂浮式水上光伏跟踪系统，以提高漂浮式水上光伏的发电量，并且，本实用新型基本可以适用于所有水体表面。
【专利说明】
螺旋桨推进式漂浮光伏跟踪装置
技术领域
[0001]本实用新型有关光伏发电设备领域，特别是一种在水面上设置的光伏发电装置。
【背景技术】
[0002]目前大部分光伏电站建设在较为平坦的陆地上，但随着可用于建设大规模地面光伏电站的平坦场地越来越少，光伏逐渐向山地、屋顶屋面、水面等方向发展。对于水面光伏电站，分类两种，一种为将支架基础直接生根于水底，另一种为漂浮在水面之上。
[0003]生根于水底的优点在技术上基本沿用地面光伏电站的技术，缺点为基础成本较高，且不适用于较深的水域。而漂浮式光伏避免了上述的缺点，减少了基础的工程量，同时也不受水深的影响。
[0004]目前世界上已有建成的较大规模的漂浮式光伏电站，基本为固定式，不对太阳轨迹进行跟踪。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所解决的技术问题在于，使用较小的成本实现漂浮式水上光伏跟踪系统，以提高漂浮式水上光伏的发电量。
[0006]本实用新型所采用的技术手段如下所述。
[0007]—种螺旋桨推进式漂浮光伏跟踪装置，包含浮体，该浮体上设置若干太阳能板，形成漂浮光伏单元，在浮体底部设置若干螺旋桨推进器，该螺旋桨推进器连接控制装置，由控制装置控制。
[0008]该螺旋桨推进器具有桨叶，该桨叶可以正向和反向旋转。
[0009]该浮体底部还设置可旋转接头，该可旋转接头通过锁链连接固定装置，该固定装置连接水底。
[0010]该螺旋桨推进器设置在浮体底部外沿部分，并均匀分布。
[0011]该浮体为圆形或椭圆形。
[0012]该太阳能板与浮体之间通过可以改变太阳能板倾角的机械装置相连接。
[0013]该浮体外侧设置一圈围挡。
[0014]漂浮光伏单元由若干漂浮光伏子单元组成，漂浮光伏子单元上设置若干太阳能板，太阳能板组合形成漂浮光伏子单元阵列
[0015]本实用新型所产生的有益效果如下。
[0016]1.提高发电量:本系统最经济的实施方式为垂直轴跟踪系统，发电量高于固定式及平单轴跟踪系统。
[0017]2.系统成本低:本系统仅在原有漂浮式光伏电站的基础上增加了螺旋桨推进器和控制系统即实现跟踪，实现该系统的成本较低。在资金有限的情况下，一般可以采用固定的连接方式连接太阳能板与浮体，此时仅利用螺旋桨推进器控制太阳能板方向，形成垂直轴跟踪系统。
[0018]3.有进一步提升空间:在投资允许的条件下，可在本系统的基础上增加一套机械装置，随时间改变光伏组件的倾角，从而将本系统的垂直轴跟踪方式升级为双轴跟踪方式，这是发电量最高的实施方式。
[0019]4、由于螺旋桨推进器具有一定的推力，其基本可以适用于所有水体表面。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型一种实施例的俯视图。
[0021]图2为图1的仰视图。
[0022]图3为本实用新型实施例使用状态侧视图。
[0023]图4为本实用新型漂浮光伏子单元的三视图。
[0024]图5为本实用新型漂浮光伏子单元阵列排布示意图。
【具体实施方式】
[0025]如图1-5所示，一种螺旋桨推进式漂浮光伏跟踪装置，包含浮体I，该浮体I上设置由若干太阳能板2形成漂浮光伏单元10，在浮体I底部设置若干螺旋桨推进器4，该螺旋桨推进器4连接控制装置，由控制装置控制。这里的螺旋桨推进器就是一般的船用螺旋桨推进器结构即可，其可以设置若干浮体在一片水域上使用，这里的水域选用没有限制，所有水域基本都可以适用。螺旋桨推进器沿圆周的切线方向安装，推进器可采用电能驱动。螺旋桨推进器由统一的控制系统控制。螺旋桨推进器的数量及功率根据实际漂浮式光伏单元的尺寸、重量、动力需求及水体环境综合考虑计算后确定。
[0026]本实用新型属于垂直轴旋转跟踪系统，跟踪方式为整个漂浮光伏单元水平旋转跟踪每天太阳的方位角变化。早上时整个光伏系统朝向东面，随时间推移，太阳方位角自东向西变化，此时跟踪系统通过仪器传感器(例如陀螺仪或其他仪器)测定目前漂浮光伏单元的方位角，同时根据程序中设定的时间-方位角对应关系计算出所需的旋转量，控制系统协同控制多个螺旋桨推进器动作，推动漂浮光伏单元旋转。控制系统可结合水流速度及自身重量等因素计算出旋转的惯性，当判断漂浮光伏单元方位角可满足需求时，停止螺旋桨推进器，则漂浮光伏单元的旋转推动力消失。螺旋桨推进器可正向和反向旋转，可灵活的对漂浮光伏单元的位置及方位角进行调整。通过该控制系统跟踪至晚上太阳落山，整个光伏系统朝向西面。此时控制系统反向操作，推进器反向旋转，使得漂浮光伏单元自西向东旋转，旋转至整个光伏系统朝东状态，等待第二天太阳升起。由于一天内漂浮光伏单元只进行一次约180°的正向旋转和一次同样角度的反向旋转，整个旋转动作非常缓慢，因此其动力需求并不太大。
[0027]该浮体I底部还设置可旋转接头5，该可旋转接头5通过锁链6连接固定装置7，该固定装置7连接水底。一般该可旋转接头设置在浮体中间位置，锁链可以是钢索或铁链，并做防水、防腐处理。固定装置一般为粧或者重物(类似于船锚)。
[0028]浮体I一般可以为近似圆形、椭圆形结构，该螺旋桨推进器4设置在浮体底部外沿部分，并均勾分布。
[0029]在资金充裕的情况下，该太阳能板2与浮体I之间通过可以改变太阳能板倾角的机械装置8相连接。随时间改变光伏组件暨太阳能板的倾角，从而将本实用新型的垂直轴跟踪方式升级为双轴跟踪方式。这种机械装置是本领域技术人员都可以实现的。在资金有限的情况下，一般可以采用固定的连接方式连接太阳能板与浮体，此时仅利用螺旋桨推进器控制太阳能板方向，形成垂直轴跟踪系统。
[0030]该浮体I外侧可以设置一圈围挡，尽量保证漂浮光伏单元内部水域的平稳，避免水流产生一些额外的旋转力。
[0031]漂浮光伏单元10可以由如图4所示的若干漂浮光伏子单元9组成，该漂浮光伏子单元9上设置若干太阳能板2，太阳能板组合形成如图5所示的漂浮光伏子单元阵列3。
【主权项】
1.一种螺旋桨推进式漂浮光伏跟踪装置，包含浮体，该浮体上设置若干太阳能板，形成漂浮光伏单元，其特征在于，在浮体底部设置若干螺旋桨推进器，该螺旋桨推进器连接控制装置，由控制装置控制。2.如权利要求1所述的螺旋桨推进式漂浮光伏跟踪装置，其特征在于，该螺旋桨推进器具有桨叶，该桨叶可以正向和反向旋转。3.如权利要求1所述的螺旋桨推进式漂浮光伏跟踪装置，其特征在于，该浮体底部还设置可旋转接头，该可旋转接头通过锁链连接固定装置，该固定装置连接水底。4.如权利要求1所述的螺旋桨推进式漂浮光伏跟踪装置，其特征在于，该螺旋桨推进器设置在浮体底部外沿部分，并均匀分布。5.如权利要求1所述的螺旋桨推进式漂浮光伏跟踪装置，其特征在于，该浮体为圆形或椭圆形。6.如权利要求1所述的螺旋桨推进式漂浮光伏跟踪装置，其特征在于，该太阳能板与浮体之间通过可以改变太阳能板倾角的机械装置相连接。7.如权利要求1所述的螺旋桨推进式漂浮光伏跟踪装置，其特征在于，该浮体外侧设置一圈围挡。8.如权利要求1所述的螺旋桨推进式漂浮光伏跟踪装置，其特征在于，漂浮光伏单元由若干漂浮光伏子单元组成，漂浮光伏子单元上设置若干太阳能板，太阳能板组合形成漂浮光伏子单元阵列。
【文档编号】G05D3/12GK205507560SQ201620343095
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月22日
【发明人】杨威, 魏春岭, 田景奎, 张玮, 张纯岗, 柳典, 康雅兰, 邱梅, 陈希, 高宏伟, 邸亮, 崔娟娟, 谢敏, 辛蕾, 邵庆, 徐硕, 陈伟奇, 张伶俐, 郭玉敏, 陈晓勇, 吕贝, 孙培, 舒吉龙, 刘锐, 王丹
【申请人】中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司