方位角可调式水面光伏发电系统的制作方法

本实用新型涉及水面光伏发电系统，具体涉及一种方位角可调式水面光伏发电系统。

背景技术：

太阳能光伏发电是一种非常具有前景的可再生清洁能源。随着科技的发展进步，目前的光伏发电构造，已经开始从陆基结构逐渐延伸至更为广阔的水面漂浮结构。

如中国专利文献CN205193602U公开了一种拉拽式水面浮动光伏跟踪系统，其包括由太阳能电池板以及使该太阳能电池板浮于水面的漂浮基座所构成的光伏阵列，在漂浮基座上设置至少两组拉拽组件；各组拉拽组件均包括一个用于沉在海底的重锤以及连接同一重锤及漂浮基座的两根拉拽绳，各组拉拽组件还包括设置在漂浮基座上的两台用于收放相应单根拉拽绳的卷扬机，该重锤呈“V”字夹角状引出的两根拉拽绳分别缠绕于对应的一个卷扬机的卷筒上；在水平面上作经过上述至少四个卷扬机的圆，该圆的圆心位于光伏阵列的中心处。

在上述专利文献所述的拉拽式水面浮动光伏跟踪系统中，所述拉拽组件与所述漂浮基座的连接点始终固定不变，只能通过改变拉拽绳的长度来进行角度调节，调节方式单一。

综上，现需提供一种具有多种调节方式的方位角可调式水面光伏发电系统。

技术实现要素：

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中浮动光伏跟踪系统调节方式单一的缺陷，从而提供一种具有多种调节方式的方位角可 调式水面光伏发电系统。

为此，本实用新型的一种方位角可调式水面光伏发电系统，其包括设有若干光伏电池板的水上浮台，以及对所述水上浮台进行连接固定的若干固定组件；其中，所述固定组件包括连接端、固定端以及设于二者之间的张拉件；所述固定组件的连接端与所述水上浮台滑动连接；

还包括调整装置，所述调整装置通过调整所述连接端在所述水上浮台上的连接位置和/或通过调整所述张拉件在所述连接端与所述固定端之间的张拉长度对所述水上浮台的角度进行调节。

所述调整装置包括

行走机构，设于所述连接端与所述水上浮台之间，带动所述连接端在所述水上浮台上滑动；

长度调节机构，对所述张拉件的张拉长度进行调节；

刹车机构，对所述行走机构进行固定；以及

检测控制机构，对太阳光的照射角度进行检测和计算，并根据计算结果对所述行走机构、所述长度调节机构和所述刹车机构进行调节控制，使太阳光的方位角和所述光伏电池板的方位角一致。

所述行走机构设于所述连接端与所述水上浮台之间；其中，所述行走机构包括沿所述水上浮台的外围周向设置的导轨、以及沿所述导轨滑动的行走小车。

所述长度调节机构设为与所述张拉件相连的卷扬机，所述卷扬机在所述检测控制机构的作用下对所述张拉件进行收放。

所述检测控制机构包括检测计算结构和控制调节结构，所述检测计算结构对太阳光的照射角度进行检测并计算各所述连接端所需的滑动距离和所述张拉件所需的收放长度，所述控制调节结构根据所述检测计算结构的计算结果控制并调节所述行走机构、所述长度调节机构和所述刹车机构，所述连接端滑动至新的位置并固定，所述张拉件收放至新的长度，所述水 上浮台调整至新的角度，太阳光的方位角和所述光伏电池板的方位角一致。

方位角可调式水面光伏发电系统，其包括设有若干光伏电池板的水上浮台，以及对所述水上浮台进行连接固定的若干固定组件；其中，所述固定组件包括连接端、固定端以及设于二者之间的张拉件；其特征在于：所述固定端滑动安装在支撑结构上；

还包括调整装置，所述调整装置通过调整所述固定端在所述支撑结构上的连接位置和/或通过调整所述张拉件在所述连接端与所述固定端之间的张拉长度对所述水上浮台的角度进行调节。

所述支撑结构沿所述水上浮台周向设置，且所述支撑结构呈圆形结构。

所述调整装置包括

行走机构，设于所述固定端与所述支撑结构之间，带动所述固定端在所述支撑结构上滑动；

长度调节机构，对所述张拉件的张拉长度进行调节；

刹车机构，对所述行走机构进行固定；以及

检测控制机构，对太阳光的照射角度进行检测和计算，并根据计算结果对所述行走机构、所述长度调节机构和所述刹车机构进行调节控制，使太阳光的方位角和所述光伏电池板的方位角一致。

所述行走机构设于所述固定端与所述支撑结构之间；其中，所述行走机构包括沿所述支撑结构的外围周向设置的导轨、以及沿所述导轨滑动的行走小车；所述长度调节机构设为与所述张拉件相连的卷扬机，所述卷扬机在所述检测控制机构的作用下对所述张拉件进行收放。

所述检测控制机构包括检测计算结构和控制调节结构，所述检测计算结构对太阳光的照射角度进行检测并计算各所述固定端所需的滑动距离和所述张拉件所需的收放长度，所述控制调节结构根据所述检测计算结构的计算结果控制并调节所述行走机构、所述长度调节机构和所述刹车机构，所述固定端滑动至新的位置并固定，所述张拉件收放至新的长度，所述水 上浮台调整至新的角度，太阳光的方位角和所述光伏电池板的方位角一致。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

本实用新型提供的方位角可调式水面光伏发电系统，设有调整装置，所述调整装置不仅可以对所述张拉件的张拉长度进行调节，还可以对所述固定组件的所述连接端或所述固定端的位置进行调节，从而实现对所述水上浮台角度的调节，使得太阳光的方位角和所述光伏电池板的方位角一致；即在实际操作过程中，该方位角可调式水面光伏发电系统可以对所述张拉件的张拉长度进行调节，也可以对所述固定组件的所述连接端或所述固定端的位置进行调节，还可以对所述张拉件和所述连接端/所述固定端进行调节，调节方式多样化。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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获得其他的附图。

图1是本实用新型所述的方位角可调式水面光伏发电系统示意图；

图2是本实用新型所述的行走小车示意图；

图3是实施例1所述的水上浮台示意图；

图4是实施例1所述的连接端前后对比示意图；

图5是实施例2所述的固定端前后对比示意图；

图6是本实用新型所述的检测控制机构模块示意图；

附图标记说明：1-水上浮台；2-光伏电池板；3-连接端；4-固定端；5-张拉件；6-导轨；7-行走小车；8-支撑结构。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显 然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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做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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是锁定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

如图1所示，本实施例的方位角可调式水面光伏发电系统，其包括设有若干光伏电池板2的水上浮台1，以及对所述水上浮台1进行连接固定的若干固定组件；其中，所述固定组件包括连接端3、固定端4以及设于二者之间的张拉件5；所述固定组件的连接端3与所述水上浮台1滑动连接；

还包括调整装置，所述调整装置通过调整所述连接端3在所述水上浮台1上的连接位置和/或通过调整所述张拉件5在所述连接端3与所述固定端4之间的张拉长度对所述水上浮台1的角度进行调节。在本实施例中， 所述张拉件5可以设为钢丝绳或锚索，当然还可以其他张拉部件。

本实施例提供的方位角可调式水面光伏发电系统，设有调整装置，所述调整装置不仅可以对所述张拉件5的张拉长度进行调节，还可以对所述固定组件的所述连接端3的位置进行调节，从而实现对所述水上浮台1角度的调节，使得太阳光始终能够垂直照射在所述水上浮台1上的所述光伏电池板2上；即在实际操作过程中，该方位角可调式水面光伏发电系统可以对所述张拉件5的张拉长度进行调节，也可以对所述固定组件的所述连接端3或所述固定端4的位置进行调节，还可以对所述张拉件5和所述连接端3进行调节，调节方式多样化。

具体地，所述调整装置包括

行走机构，设于所述连接端3与所述水上浮台1之间，带动所述连接端3在所述水上浮台1上滑动；

长度调节机构，对所述张拉件5的张拉长度进行调节；

刹车机构，对所述行走机构进行固定；以及

检测控制机构，对太阳光的照射角度进行检测和计算，并根据计算结果对所述行走机构、所述长度调节机构和所述刹车机构进行调节控制，使太阳光的方位角和所述光伏电池板2的方位角一致。

进一步，所述行走机构设于所述连接端3与所述水上浮台1之间；其中，所述行走机构包括沿所述水上浮台1的外围周向设置的导轨6、以及沿所述导轨6滑动的行走小车7。在本实施例中，如图2所示，优选所述导轨6由两个C型钢组成，所述行走小车7具有四个轮子，两两一组，每组的两个轮胎分别位于C型钢的内侧和外侧。

所述长度调节机构设为与所述张拉件5相连的卷扬机，所述卷扬机在所述检测控制机构的作用下对所述张拉件5进行收放。

所述检测控制机构包括检测计算结构和控制调节结构，所述检测计算结构对太阳光的照射角度进行检测并计算各所述连接端3所需的滑动距离 和所述张拉件5所需的收放长度，所述控制调节结构根据所述检测计算结构的计算结果控制并调节所述行走机构、所述长度调节机构和所述刹车机构，如图6所示，所述连接端3滑动至新的位置并固定，所述张拉件5收放至新的长度，所述水上浮台1调整至新的角度，太阳光的方位角和所述光伏电池板的方位角一致。

本实施例所述的方位角可调式水面光伏发电系统的具体调节过程如下：

如图3所示，ABCD是所述水上浮台1所在的平面,上面放着若干所述光伏电池板2,EFGH是其中一个光伏电池所在的平面，此面有一定倾角，但方位角正对着南方。

如图4所示，初始位置时，假设水上浮台1的方位朝南，四个所述固定端4分别位于A、B、C、D，四个所述连接端3分别位于E、F、G、H四个点，调节后四个所述连接端3分别运动至E’、F’、G’、H’四个点。

所述连接端3的新位置的计算方法如下：

首先计算当前时刻的太阳的方位角(天文学有现成的公式)，

假设将所述水上浮台1绕着形心旋转，使光伏电池所在平面的方位角等于太阳的方位角。做直线AC，和浮台分别相交于E’、G’两点。做直线BD，和浮台分别相交于F’、H’两点；E’、G’、F’、H’四个点所述水上浮台1的新连接点，并计算出所需的锚链的长度，即AE’和CG’的长度。

以上计算过程由计算机控制系统完成。

根据以上计算过程，可知A、E’、G’、C四个点共线，根据的力的平移定理，锚链AE’和锚链G’C产生的两个力在所述水上浮台1的形心处产生的合成力偶为0；同样，B、F’、H’、D四个点共线。锚链BF’和锚链DH’产生的两个力在所述水上浮台1的形心处产生的合成力偶为0；因此所述水 上浮台1旋转到位后，方位角基本上是稳定的。

计算过程由所述检测计算结构计算出来新的锚点，和所需的AE’、CG’、BF’、DH’的长度；所述检测计算结构向所述控制调节结构发出命令，控制所述连接端3移动到新的位置，如图5所示，从E移动到E’，F移动到F’，G移动到G’，H移动到H’；四个所述张拉件5的长度分别从AE调整到AE’、从BF调整到BF’、从CG调整到CG’、从DH调整到DH’。

实施例2

如图5所示，方位角可调式水面光伏发电系统，其包括设有若干光伏电池板2的水上浮台1，以及对所述水上浮台1进行连接固定的若干固定组件；其中，所述固定组件包括连接端3、固定端4以及设于二者之间的张拉件5；其特征在于：所述固定端4滑动安装在支撑结构8上；

还包括调整装置，所述调整装置通过调整所述固定端4在所述支撑结构8上的连接位置和/或通过调整所述张拉件5在所述连接端3与所述固定端4之间的张拉长度对所述水上浮台1的角度进行调节。在本实施例中，所述张拉件5可以设为钢丝绳或锚索，当然还可以其他张拉部件。

本实施例提供的方位角可调式水面光伏发电系统，设有调整装置，所述调整装置不仅可以对所述张拉件5的张拉长度进行调节，还可以对所述固定组件的所述固定端4的位置进行调节，从而实现对所述水上浮台1角度的调节，使得太阳光始终能够垂直照射在所述水上浮台1上的所述光伏电池板2上；即在实际操作过程中，该方位角可调式水面光伏发电系统可以对所述张拉件5的张拉长度进行调节，也可以对所述固定组件的所述固定端4的位置进行调节，还可以对所述张拉件5和所述固定端4进行调节，调节方式多样化。

所述调整装置包括

行走机构，设于所述固定端4与所述支撑结构8之间，带动所述固定 端4在所述支撑结构8上滑动；

长度调节机构，对所述张拉件5的张拉长度进行调节；

刹车机构，对所述行走机构进行固定；以及

检测控制机构，对太阳光的照射角度进行检测和计算，并根据计算结果对所述行走机构、所述长度调节机构和所述刹车机构进行调节控制，使太阳光的方位角和所述光伏电池板2的方位角一致。

进一步，所述行走机构设于所述固定端4与所述支撑结构之间；其中，所述行走机构包括沿所述支撑结构8的外围周向设置的导轨6、以及沿所述导轨6滑动的行走小车7；所述长度调节机构设为与所述张拉件5相连的卷扬机，所述卷扬机在所述检测控制机构的作用下对所述张拉件5进行收放。在本实施例中，优选所述导轨6由两个C型钢组成，所述行走小车7具有四个轮子，两两一组，每组的两个轮胎分别位于C型钢的内侧和外侧。

所述检测控制机构包括检测计算结构和控制调节结构，所述检测计算结构对太阳光的照射角度进行检测并计算各所述固定端4所需的滑动距离和所述张拉件5所需的收放长度，所述控制调节结构根据所述检测计算结构的计算结果控制并调节所述行走机构、所述长度调节机构和所述刹车机构，如图6所示，所述固定端4滑动至新的位置并固定，所述张拉件5收放至新的长度，所述水上浮台1调整至新的角度，太阳光的方位角和所述光伏电池板的方位角一致。

在本实施例中，所述支撑结构8沿所述水上浮台1周向设置，且所述支撑结构8呈圆形结构；所述支撑结构8实际可以是各种形状，但所述导轨6的拐弯的地方不能角度太大，以保证所述行走小车7顺利的通过。

如图5所示，本实施例所述的方位角可调式水面光伏发电系统的四个所述固定组件的四个所述固定端4的初始位置为A、B、C、D；调节后四个所述固定端4分别从A移动到A’、、B移动到B’、C移动到C’、D移动到D’，实现了水上光伏浮台的方位角的改变。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。