本實用新型涉及水面光伏發(fā)電系統(tǒng)，具體涉及一種方位角可調(diào)式水面光伏發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

太陽能光伏發(fā)電是一種非常具有前景的可再生清潔能源。隨著科技的發(fā)展進(jìn)步，目前的光伏發(fā)電構(gòu)造，已經(jīng)開始從陸基結(jié)構(gòu)逐漸延伸至更為廣闊的水面漂浮結(jié)構(gòu)。

如中國專利文獻(xiàn)CN205193602U公開了一種拉拽式水面浮動光伏跟蹤系統(tǒng)，其包括由太陽能電池板以及使該太陽能電池板浮于水面的漂浮基座所構(gòu)成的光伏陣列，在漂浮基座上設(shè)置至少兩組拉拽組件；各組拉拽組件均包括一個用于沉在海底的重錘以及連接同一重錘及漂浮基座的兩根拉拽繩，各組拉拽組件還包括設(shè)置在漂浮基座上的兩臺用于收放相應(yīng)單根拉拽繩的卷揚機，該重錘呈“V”字夾角狀引出的兩根拉拽繩分別纏繞于對應(yīng)的一個卷揚機的卷筒上；在水平面上作經(jīng)過上述至少四個卷揚機的圓，該圓的圓心位于光伏陣列的中心處。

在上述專利文獻(xiàn)所述的拉拽式水面浮動光伏跟蹤系統(tǒng)中，所述拉拽組件與所述漂浮基座的連接點始終固定不變，只能通過改變拉拽繩的長度來進(jìn)行角度調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)方式單一。

綜上，現(xiàn)需提供一種具有多種調(diào)節(jié)方式的方位角可調(diào)式水面光伏發(fā)電系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本實用新型要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中浮動光伏跟蹤系統(tǒng)調(diào)節(jié)方式單一的缺陷，從而提供一種具有多種調(diào)節(jié)方式的方位角可 調(diào)式水面光伏發(fā)電系統(tǒng)。

為此，本實用新型的一種方位角可調(diào)式水面光伏發(fā)電系統(tǒng)，其包括設(shè)有若干光伏電池板的水上浮臺，以及對所述水上浮臺進(jìn)行連接固定的若干固定組件；其中，所述固定組件包括連接端、固定端以及設(shè)于二者之間的張拉件；所述固定組件的連接端與所述水上浮臺滑動連接；

還包括調(diào)整裝置，所述調(diào)整裝置通過調(diào)整所述連接端在所述水上浮臺上的連接位置和/或通過調(diào)整所述張拉件在所述連接端與所述固定端之間的張拉長度對所述水上浮臺的角度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

所述調(diào)整裝置包括

行走機構(gòu)，設(shè)于所述連接端與所述水上浮臺之間，帶動所述連接端在所述水上浮臺上滑動；

長度調(diào)節(jié)機構(gòu)，對所述張拉件的張拉長度進(jìn)行調(diào)節(jié)；

剎車機構(gòu)，對所述行走機構(gòu)進(jìn)行固定；以及

檢測控制機構(gòu)，對太陽光的照射角度進(jìn)行檢測和計算，并根據(jù)計算結(jié)果對所述行走機構(gòu)、所述長度調(diào)節(jié)機構(gòu)和所述剎車機構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，使太陽光的方位角和所述光伏電池板的方位角一致。

所述行走機構(gòu)設(shè)于所述連接端與所述水上浮臺之間；其中，所述行走機構(gòu)包括沿所述水上浮臺的外圍周向設(shè)置的導(dǎo)軌、以及沿所述導(dǎo)軌滑動的行走小車。

所述長度調(diào)節(jié)機構(gòu)設(shè)為與所述張拉件相連的卷揚機，所述卷揚機在所述檢測控制機構(gòu)的作用下對所述張拉件進(jìn)行收放。

所述檢測控制機構(gòu)包括檢測計算結(jié)構(gòu)和控制調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，所述檢測計算結(jié)構(gòu)對太陽光的照射角度進(jìn)行檢測并計算各所述連接端所需的滑動距離和所述張拉件所需的收放長度，所述控制調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)根據(jù)所述檢測計算結(jié)構(gòu)的計算結(jié)果控制并調(diào)節(jié)所述行走機構(gòu)、所述長度調(diào)節(jié)機構(gòu)和所述剎車機構(gòu)，所述連接端滑動至新的位置并固定，所述張拉件收放至新的長度，所述水 上浮臺調(diào)整至新的角度，太陽光的方位角和所述光伏電池板的方位角一致。

方位角可調(diào)式水面光伏發(fā)電系統(tǒng)，其包括設(shè)有若干光伏電池板的水上浮臺，以及對所述水上浮臺進(jìn)行連接固定的若干固定組件；其中，所述固定組件包括連接端、固定端以及設(shè)于二者之間的張拉件；其特征在于：所述固定端滑動安裝在支撐結(jié)構(gòu)上；

還包括調(diào)整裝置，所述調(diào)整裝置通過調(diào)整所述固定端在所述支撐結(jié)構(gòu)上的連接位置和/或通過調(diào)整所述張拉件在所述連接端與所述固定端之間的張拉長度對所述水上浮臺的角度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

所述支撐結(jié)構(gòu)沿所述水上浮臺周向設(shè)置，且所述支撐結(jié)構(gòu)呈圓形結(jié)構(gòu)。

所述調(diào)整裝置包括

行走機構(gòu)，設(shè)于所述固定端與所述支撐結(jié)構(gòu)之間，帶動所述固定端在所述支撐結(jié)構(gòu)上滑動；

長度調(diào)節(jié)機構(gòu)，對所述張拉件的張拉長度進(jìn)行調(diào)節(jié)；

剎車機構(gòu)，對所述行走機構(gòu)進(jìn)行固定；以及

檢測控制機構(gòu)，對太陽光的照射角度進(jìn)行檢測和計算，并根據(jù)計算結(jié)果對所述行走機構(gòu)、所述長度調(diào)節(jié)機構(gòu)和所述剎車機構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，使太陽光的方位角和所述光伏電池板的方位角一致。

所述行走機構(gòu)設(shè)于所述固定端與所述支撐結(jié)構(gòu)之間；其中，所述行走機構(gòu)包括沿所述支撐結(jié)構(gòu)的外圍周向設(shè)置的導(dǎo)軌、以及沿所述導(dǎo)軌滑動的行走小車；所述長度調(diào)節(jié)機構(gòu)設(shè)為與所述張拉件相連的卷揚機，所述卷揚機在所述檢測控制機構(gòu)的作用下對所述張拉件進(jìn)行收放。

所述檢測控制機構(gòu)包括檢測計算結(jié)構(gòu)和控制調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，所述檢測計算結(jié)構(gòu)對太陽光的照射角度進(jìn)行檢測并計算各所述固定端所需的滑動距離和所述張拉件所需的收放長度，所述控制調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)根據(jù)所述檢測計算結(jié)構(gòu)的計算結(jié)果控制并調(diào)節(jié)所述行走機構(gòu)、所述長度調(diào)節(jié)機構(gòu)和所述剎車機構(gòu)，所述固定端滑動至新的位置并固定，所述張拉件收放至新的長度，所述水 上浮臺調(diào)整至新的角度，太陽光的方位角和所述光伏電池板的方位角一致。

本實用新型技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點：

本實用新型提供的方位角可調(diào)式水面光伏發(fā)電系統(tǒng)，設(shè)有調(diào)整裝置，所述調(diào)整裝置不僅可以對所述張拉件的張拉長度進(jìn)行調(diào)節(jié)，還可以對所述固定組件的所述連接端或所述固定端的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)對所述水上浮臺角度的調(diào)節(jié)，使得太陽光的方位角和所述光伏電池板的方位角一致；即在實際操作過程中，該方位角可調(diào)式水面光伏發(fā)電系統(tǒng)可以對所述張拉件的張拉長度進(jìn)行調(diào)節(jié)，也可以對所述固定組件的所述連接端或所述固定端的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，還可以對所述張拉件和所述連接端/所述固定端進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)方式多樣化。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型所述的方位角可調(diào)式水面光伏發(fā)電系統(tǒng)示意圖；

圖2是本實用新型所述的行走小車示意圖；

圖3是實施例1所述的水上浮臺示意圖；

圖4是實施例1所述的連接端前后對比示意圖；

圖5是實施例2所述的固定端前后對比示意圖；

圖6是本實用新型所述的檢測控制機構(gòu)模塊示意圖；

附圖標(biāo)記說明：1-水上浮臺；2-光伏電池板；3-連接端；4-固定端；5-張拉件；6-導(dǎo)軌；7-行走小車；8-支撐結(jié)構(gòu)。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯 然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是鎖定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

此外，下面所描述的本實用新型不同實施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互結(jié)合。

實施例1

如圖1所示，本實施例的方位角可調(diào)式水面光伏發(fā)電系統(tǒng)，其包括設(shè)有若干光伏電池板2的水上浮臺1，以及對所述水上浮臺1進(jìn)行連接固定的若干固定組件；其中，所述固定組件包括連接端3、固定端4以及設(shè)于二者之間的張拉件5；所述固定組件的連接端3與所述水上浮臺1滑動連接；

還包括調(diào)整裝置，所述調(diào)整裝置通過調(diào)整所述連接端3在所述水上浮臺1上的連接位置和/或通過調(diào)整所述張拉件5在所述連接端3與所述固定端4之間的張拉長度對所述水上浮臺1的角度進(jìn)行調(diào)節(jié)。在本實施例中， 所述張拉件5可以設(shè)為鋼絲繩或錨索，當(dāng)然還可以其他張拉部件。

本實施例提供的方位角可調(diào)式水面光伏發(fā)電系統(tǒng)，設(shè)有調(diào)整裝置，所述調(diào)整裝置不僅可以對所述張拉件5的張拉長度進(jìn)行調(diào)節(jié)，還可以對所述固定組件的所述連接端3的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)對所述水上浮臺1角度的調(diào)節(jié)，使得太陽光始終能夠垂直照射在所述水上浮臺1上的所述光伏電池板2上；即在實際操作過程中，該方位角可調(diào)式水面光伏發(fā)電系統(tǒng)可以對所述張拉件5的張拉長度進(jìn)行調(diào)節(jié)，也可以對所述固定組件的所述連接端3或所述固定端4的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，還可以對所述張拉件5和所述連接端3進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)方式多樣化。

具體地，所述調(diào)整裝置包括

行走機構(gòu)，設(shè)于所述連接端3與所述水上浮臺1之間，帶動所述連接端3在所述水上浮臺1上滑動；

長度調(diào)節(jié)機構(gòu)，對所述張拉件5的張拉長度進(jìn)行調(diào)節(jié)；

剎車機構(gòu)，對所述行走機構(gòu)進(jìn)行固定；以及

檢測控制機構(gòu)，對太陽光的照射角度進(jìn)行檢測和計算，并根據(jù)計算結(jié)果對所述行走機構(gòu)、所述長度調(diào)節(jié)機構(gòu)和所述剎車機構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，使太陽光的方位角和所述光伏電池板2的方位角一致。

進(jìn)一步，所述行走機構(gòu)設(shè)于所述連接端3與所述水上浮臺1之間；其中，所述行走機構(gòu)包括沿所述水上浮臺1的外圍周向設(shè)置的導(dǎo)軌6、以及沿所述導(dǎo)軌6滑動的行走小車7。在本實施例中，如圖2所示，優(yōu)選所述導(dǎo)軌6由兩個C型鋼組成，所述行走小車7具有四個輪子，兩兩一組，每組的兩個輪胎分別位于C型鋼的內(nèi)側(cè)和外側(cè)。

所述長度調(diào)節(jié)機構(gòu)設(shè)為與所述張拉件5相連的卷揚機，所述卷揚機在所述檢測控制機構(gòu)的作用下對所述張拉件5進(jìn)行收放。

所述檢測控制機構(gòu)包括檢測計算結(jié)構(gòu)和控制調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，所述檢測計算結(jié)構(gòu)對太陽光的照射角度進(jìn)行檢測并計算各所述連接端3所需的滑動距離 和所述張拉件5所需的收放長度，所述控制調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)根據(jù)所述檢測計算結(jié)構(gòu)的計算結(jié)果控制并調(diào)節(jié)所述行走機構(gòu)、所述長度調(diào)節(jié)機構(gòu)和所述剎車機構(gòu)，如圖6所示，所述連接端3滑動至新的位置并固定，所述張拉件5收放至新的長度，所述水上浮臺1調(diào)整至新的角度，太陽光的方位角和所述光伏電池板的方位角一致。

本實施例所述的方位角可調(diào)式水面光伏發(fā)電系統(tǒng)的具體調(diào)節(jié)過程如下：

如圖3所示，ABCD是所述水上浮臺1所在的平面,上面放著若干所述光伏電池板2,EFGH是其中一個光伏電池所在的平面，此面有一定傾角，但方位角正對著南方。

如圖4所示，初始位置時，假設(shè)水上浮臺1的方位朝南，四個所述固定端4分別位于A、B、C、D，四個所述連接端3分別位于E、F、G、H四個點，調(diào)節(jié)后四個所述連接端3分別運動至E’、F’、G’、H’四個點。

所述連接端3的新位置的計算方法如下：

首先計算當(dāng)前時刻的太陽的方位角(天文學(xué)有現(xiàn)成的公式)，

假設(shè)將所述水上浮臺1繞著形心旋轉(zhuǎn)，使光伏電池所在平面的方位角等于太陽的方位角。做直線AC，和浮臺分別相交于E’、G’兩點。做直線BD，和浮臺分別相交于F’、H’兩點；E’、G’、F’、H’四個點所述水上浮臺1的新連接點，并計算出所需的錨鏈的長度，即AE’和CG’的長度。

以上計算過程由計算機控制系統(tǒng)完成。

根據(jù)以上計算過程，可知A、E’、G’、C四個點共線，根據(jù)的力的平移定理，錨鏈AE’和錨鏈G’C產(chǎn)生的兩個力在所述水上浮臺1的形心處產(chǎn)生的合成力偶為0；同樣，B、F’、H’、D四個點共線。錨鏈BF’和錨鏈DH’產(chǎn)生的兩個力在所述水上浮臺1的形心處產(chǎn)生的合成力偶為0；因此所述水 上浮臺1旋轉(zhuǎn)到位后，方位角基本上是穩(wěn)定的。

計算過程由所述檢測計算結(jié)構(gòu)計算出來新的錨點，和所需的AE’、CG’、BF’、DH’的長度；所述檢測計算結(jié)構(gòu)向所述控制調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)發(fā)出命令，控制所述連接端3移動到新的位置，如圖5所示，從E移動到E’，F(xiàn)移動到F’，G移動到G’，H移動到H’；四個所述張拉件5的長度分別從AE調(diào)整到AE’、從BF調(diào)整到BF’、從CG調(diào)整到CG’、從DH調(diào)整到DH’。

實施例2

如圖5所示，方位角可調(diào)式水面光伏發(fā)電系統(tǒng)，其包括設(shè)有若干光伏電池板2的水上浮臺1，以及對所述水上浮臺1進(jìn)行連接固定的若干固定組件；其中，所述固定組件包括連接端3、固定端4以及設(shè)于二者之間的張拉件5；其特征在于：所述固定端4滑動安裝在支撐結(jié)構(gòu)8上；

還包括調(diào)整裝置，所述調(diào)整裝置通過調(diào)整所述固定端4在所述支撐結(jié)構(gòu)8上的連接位置和/或通過調(diào)整所述張拉件5在所述連接端3與所述固定端4之間的張拉長度對所述水上浮臺1的角度進(jìn)行調(diào)節(jié)。在本實施例中，所述張拉件5可以設(shè)為鋼絲繩或錨索，當(dāng)然還可以其他張拉部件。

本實施例提供的方位角可調(diào)式水面光伏發(fā)電系統(tǒng)，設(shè)有調(diào)整裝置，所述調(diào)整裝置不僅可以對所述張拉件5的張拉長度進(jìn)行調(diào)節(jié)，還可以對所述固定組件的所述固定端4的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)對所述水上浮臺1角度的調(diào)節(jié)，使得太陽光始終能夠垂直照射在所述水上浮臺1上的所述光伏電池板2上；即在實際操作過程中，該方位角可調(diào)式水面光伏發(fā)電系統(tǒng)可以對所述張拉件5的張拉長度進(jìn)行調(diào)節(jié)，也可以對所述固定組件的所述固定端4的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，還可以對所述張拉件5和所述固定端4進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)方式多樣化。

所述調(diào)整裝置包括

行走機構(gòu)，設(shè)于所述固定端4與所述支撐結(jié)構(gòu)8之間，帶動所述固定 端4在所述支撐結(jié)構(gòu)8上滑動；

長度調(diào)節(jié)機構(gòu)，對所述張拉件5的張拉長度進(jìn)行調(diào)節(jié)；

剎車機構(gòu)，對所述行走機構(gòu)進(jìn)行固定；以及

檢測控制機構(gòu)，對太陽光的照射角度進(jìn)行檢測和計算，并根據(jù)計算結(jié)果對所述行走機構(gòu)、所述長度調(diào)節(jié)機構(gòu)和所述剎車機構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，使太陽光的方位角和所述光伏電池板2的方位角一致。

進(jìn)一步，所述行走機構(gòu)設(shè)于所述固定端4與所述支撐結(jié)構(gòu)之間；其中，所述行走機構(gòu)包括沿所述支撐結(jié)構(gòu)8的外圍周向設(shè)置的導(dǎo)軌6、以及沿所述導(dǎo)軌6滑動的行走小車7；所述長度調(diào)節(jié)機構(gòu)設(shè)為與所述張拉件5相連的卷揚機，所述卷揚機在所述檢測控制機構(gòu)的作用下對所述張拉件5進(jìn)行收放。在本實施例中，優(yōu)選所述導(dǎo)軌6由兩個C型鋼組成，所述行走小車7具有四個輪子，兩兩一組，每組的兩個輪胎分別位于C型鋼的內(nèi)側(cè)和外側(cè)。

所述檢測控制機構(gòu)包括檢測計算結(jié)構(gòu)和控制調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，所述檢測計算結(jié)構(gòu)對太陽光的照射角度進(jìn)行檢測并計算各所述固定端4所需的滑動距離和所述張拉件5所需的收放長度，所述控制調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)根據(jù)所述檢測計算結(jié)構(gòu)的計算結(jié)果控制并調(diào)節(jié)所述行走機構(gòu)、所述長度調(diào)節(jié)機構(gòu)和所述剎車機構(gòu)，如圖6所示，所述固定端4滑動至新的位置并固定，所述張拉件5收放至新的長度，所述水上浮臺1調(diào)整至新的角度，太陽光的方位角和所述光伏電池板的方位角一致。

在本實施例中，所述支撐結(jié)構(gòu)8沿所述水上浮臺1周向設(shè)置，且所述支撐結(jié)構(gòu)8呈圓形結(jié)構(gòu)；所述支撐結(jié)構(gòu)8實際可以是各種形狀，但所述導(dǎo)軌6的拐彎的地方不能角度太大，以保證所述行走小車7順利的通過。

如圖5所示，本實施例所述的方位角可調(diào)式水面光伏發(fā)電系統(tǒng)的四個所述固定組件的四個所述固定端4的初始位置為A、B、C、D；調(diào)節(jié)后四個所述固定端4分別從A移動到A’、、B移動到B’、C移動到C’、D移動到D’，實現(xiàn)了水上光伏浮臺的方位角的改變。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。