CN106877808A - 一种海上折叠太阳能发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海上折叠太阳能发电装置，包括充气浮体、支撑柱和太阳能板折叠支架，充气浮体的上表面安装有固定底座，固定底座通过螺栓与所述支撑柱底部的固定基板相连，支撑柱为可伸缩的六边形柱体结构，支撑柱的上部一体形成有挂钩结构，支撑柱上活动连接有移动基盘，移动基盘通过连接杆与所述太阳能板折叠支架的一端相连，太阳能板折叠支架的另一端与支撑柱相连，通过控制移动基盘沿支撑柱上下移动实现对太阳能板折叠支架收缩的控制，太阳能板折叠支架上设有至少两个太阳能板单元。本发明提供两种使用方案，可以将支撑柱与充气浮体连接为一个整体与船体相连，漂浮在海面上进行发电，或是单独将支撑柱上部的挂钩挂在船体舷侧使用。

Description

一种海上折叠太阳能发电装置

技术领域

本发明属于太阳能发电领域，更具体的说，是涉及一种海上折叠太阳能发电装置。

背景技术

现在照射在地球上的太阳能非常巨大，大约40分钟照射在地球上的太阳能，足以供全球人类一年能量的消费。可以说，太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源。而且太阳能发电绝对干净，不产生公害。所以太阳能发电被誉为是理想的能源。从太阳能获得电力，需通过太阳电池进行光电变换来实现。它同以往其他电源发电原理完全不同，具有以下特点：①无枯竭危险；②绝对干净；③可在用电处就近发电；④能源质量高；⑤获取能源花费的时间短。不足之处是：①照射的能量分布密度小，即要占用巨大面积；②获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。

在21世纪，为推进环保，应使用太阳能这种清洁能源。现有海上船用太阳能发电装置不存在可行的折叠式装置，装置体积大，难以携带不便于船上使用，且对使用环境要求高，不能抵挡台风等恶劣天气环境。浙江大学提出发明专利《太阳能供电装置》(申请号CN201410625757.X)利用箱体结构来收集太阳能进行供电，但是装置体积大，需要较复杂的人工操作，不适应海上便携式太阳能发电。大连海事大学提出发明专利《野外便携式发电装置》(申请号CN201520232360.4)利用太阳能板进行发电，但是单纯采用平铺形式使得装置体积大，难以携带，不方便运输。以上装置均体积较大，发电效率低下，难以携带，不适用于海上恶劣天气状况。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种海上折叠太阳能发电装置，该装置主要针对小规模海上船用发电使用，通过太阳能板折叠支架的折叠和闭合，支撑柱与充气浮体的拆卸，充气浮体的收缩来减小整个装置的体积，方便运输和使用。本发明提供两种使用方案，可以将支撑柱与充气浮体连接为一个整体与船体相连，漂浮在海面上进行发电，或是单独将支撑柱上部的挂钩挂在船体舷侧使用。同时可根据不同光照方向对太阳能板的角度进行调解，从而最大程度利用太阳能。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种海上折叠太阳能发电装置，包括充气浮体、支撑柱和太阳能板折叠支架，所述充气浮体的上表面安装有固定底座，所述固定底座通过螺栓与所述支撑柱底部的固定基板相连，所述支撑柱为可伸缩的六边形柱体结构，支撑柱的上部一体形成有挂钩结构，所述支撑柱上活动连接有移动基盘，所述移动基盘通过连接杆与所述太阳能板折叠支架的一端相连，太阳能板折叠支架的另一端与支撑柱相连，通过控制所述移动基盘沿支撑柱上下移动实现对所述太阳能板折叠支架收缩的控制，所述太阳能板折叠支架上设有至少两个太阳能板单元。

充气浮体的内部分隔形成有4行4列共16个舱室。

充气浮体的侧面安装有用于固定充气浮体的固定装置。

太阳能板单元间通过电线相连接，所述太阳能板单元的电能通过电线向外输送。

支撑柱上等间距的排列设置有用于固定所述移动基盘的弹簧销。

太阳能板折叠支架由至少两个四边形框架结构组成，所述四边形框架结构之间可旋转的相互连接，四边形框架结构的上设置有用于安装太阳能板单元的可旋转轴承。

所述支撑柱由内径一大一小的两个六边形柱体相互套接组成，以达到收缩目的。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：

1.本发明装置采用可折叠的太阳能板折叠支架和可伸缩的支撑柱体，同时，采用充气浮体作为底部基础，缩小了整个装置的体积，方便小规模用电的使用，减小了安装及运输成本。

2.本发明装置可以通过轴承调节太阳能板单元的角度，灵活的根据日照情况与天气状况来调节太阳能发电板的工作状态，提高太阳能发电效率。

3.本发明装置可以采用浮式与挂式两种方式工作，浮式需将支撑柱固定在充气浮体上并整体连接在船体上，当海面平静且船舶运行平稳时可以在海面上进行发电；挂式是将支撑柱上部挂钩挂在船体舷侧，当海上环境恶劣或短时间作业时可使用此方法，操作简单且安全性好。在实际使用中，可以根据具体情况选择浮式或挂式。

附图说明

图1是本发明装置的使用状态结构示意图。

图2是本发明装置在使用前的折叠、拆分状态下的结构示意图。

图3是本发明装置中可伸缩支撑柱的局部结构示意图。

图4是本发明装置太阳能板折叠支架的俯视结构示意图。

附图标记：1-充气浮体，2-固定装置，3-系泊绳，4-固定底座，5-支撑柱，5a-六边形柱体，5b-六边形柱体，6-固定基板，7-连接杆，8-太阳能板折叠支架，8a1-四边形框架结构，8a2-轴承，8b1-四边形框架结构，8b2-轴承，8c-水平横杆，8d-折叠直杆，9-移动基盘，10-电线，11-太阳能板单元，12-弹簧销，13-蓄电池，14-船体

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述：

如图1所示，一种海上折叠太阳能发电装置，充气浮体1内部分隔成4行4列16个不同大小舱室，充气浮体1的上表面安装有固定底座4，固定底座4通过螺栓与支撑柱5下端的固定基板6连接，方便拆卸。支撑柱5为可伸缩的六边形柱体结构，支撑柱5的上部一体形成有挂钩结构，支撑柱5上安装有移动基盘9，移动基盘9上通过连接杆7与太阳能板折叠支架8的一端连接，太阳能板折叠支架8的另一端连接支撑柱5，通过移动基盘9沿支撑柱5的上下移动实现对太阳能板折叠支架8收缩的控制；本实施例中支撑柱5上等间距的安装有用于固定移动基盘9的弹簧销12，太阳能板折叠支架8上安装有两个太阳能板单元11，太阳能板单元11之间通过电线10连接，太阳能板单元11的电能也通过电线10向外输送，本实施是将收集的电能输送至船体14上的蓄电池13中，且充气浮体1侧面安装有固定装置2，固定装置2可与船体14间用系泊绳3连接，

如图2所示，为本装置的折叠和拆分状态，支撑柱5部分通过移动基盘9下移到支撑柱5的下端，使得通过连接杆7带动太阳能板折叠支架8在太阳能板单元11间折叠从而整体向内收合，直至移动基盘9移至支撑柱5底端，太阳能板折叠支架8完全收缩，整个支撑柱5收缩到最小体积。将连接支撑柱5固定基板6与充气浮体1的固定底座4的螺栓拆卸，将充气浮体1放气至抽气收缩后的充气浮体，将连接在固定装置2与船体间的系泊绳3拆卸下来，即完成了充气浮体1的收缩。这时，整个装置被收缩至了最小体积。

支撑柱5由内径一大一小的两个六边形柱体相互套接组成，如图3所示，六边形柱体5a和六边形柱体5b的内径不同，六边形柱体5b可在六边形柱体5a内上下移动，由于同为六边形结构，能够很好的传递扭矩。为了保证支撑柱5的六边形柱体5a和六边形柱体5b不发生分离，本实施例中六边形柱体5a顶部的内径减小，六边形柱体5b的底部内径增大，通过这种结构设置，使得在使用时六边形柱体5a通过固定基盘和叶片等重力作用向下移动，使得六边形柱体5a和六边形柱体5b由于端部直径变化不能发生分离，从而达到固定的效果。

如图4所示，本实施例中，太阳能板折叠支架8由四边形框架结构8a1和四边形框架结构8b1组成，四边形框架结构8a1和四边形框架结构8b1均由水平横杆8c和直杆8d组成，与支撑柱5交叉连接的水平横杆8c两端通过螺栓垂直连接两个相互平行的折叠直杆8d，折叠直杆8d可绕水平横杆8c向下旋转，本实施例中四边形框架结构8a1和四边形框架结构8b1之间通过轴承、合页或者铰链可旋转的相互连接，从而使四边形框架结构8a1可旋转至不同角度。四边形框架结构8a1和四边形框架结构8b1上分别设有用于连接太阳能板单元的轴承8a2和轴承8b2。分别通过轴承8a2与轴承8b2安装太阳能板单元11，太阳能板单元11宽度与水平横杆8c相同，长度与各四边形框架结构相对应的折叠直杆8d相同，位于支撑柱上的移动基盘9通过连接杆7与外部的水平横杆8c通过螺栓连接，这样可使得在折叠时移动基盘9向下移动，从而使得两个水平横杆8c相互靠近而达到折叠的目的。

本发明实际操作过程如下：

本发明在使用前，如图3所示，通过移动基盘9下移到支撑柱5的下端，使得通过连接杆7带动太阳能板折叠支架8在太阳能板单元11间折叠从而整体向内收合，直至移动基盘9移至支撑柱5底端，太阳能板折叠支架8完全收缩；将抽气收缩后的充气浮体1运输至使用地点。

到达使用地点后，浮式使用方法为，将充气浮体1通过充气泵进行充气，充满气后将系泊绳3连接在固定装置2上，将支撑柱固定基板6安装在固定底座4上，上移移动基盘9到合适位置后，通过弹簧销12固定在合适位置，转动轴承8a2与轴承8b2分别调节太阳能板单元的表面角度至合适位置，在太阳能板单元11之间连接电线10，其中一个太阳能板单元与蓄电池13间连接电线10，将蓄电池13固定在船体14上合适位置处，最后将装置放至海上漂浮即可开始太阳能发电。当使用完毕后需要将装置折叠并收纳时，拉动系泊绳3将装置整体移至靠近船体14处，将蓄电池13与太阳能板单元间的电线10断开，拆下系泊绳3，将装置整体放置在船内甲板上。将支撑柱5部分通过移动基盘9下移到支撑柱5的下端，使得通过连接杆7带动太阳能板折叠支架8在太阳能板单元间折叠从而整体向内收合，直至移动基盘9移至支撑柱5底端，太阳能板折叠支架8完全收缩，整个支撑柱5收缩到最小体积。将连接固定基板6与固定底座4的螺栓拆卸，将充气浮体1放气至抽气收缩后的充气浮体，即完成了充气浮体1的收缩。此时即完成了整个装置的收缩过程，将各部件收纳好即可。

到达使用地点后，挂式使用方法为，上移移动基盘9到合适位置后，通过弹簧销12固定在合适位置，转动轴承8a2与轴承8b2调节各太阳能板单元的表面角度至合适位置，在太阳能板单元间连接电线10，其中一个太阳能板单元与蓄电池13间连接电线10，将蓄电池13固定在船上合适位置处，最后将支撑柱上部的挂钩挂在船体舷侧合适位置处即可开始太阳能发电。当使用完毕后需要将装置折叠并收纳时，将蓄电池13与太阳能板单元间的电线10断开，将支撑柱挂钩从船体舷侧取下。通过移动基盘9下移到支撑柱5的下端，使得通过连接杆7带动太阳能板折叠支架8在太阳能板单元间折叠从而整体向内收合，直至移动基盘9移至支撑柱5底端，太阳能板折叠支架8完全收缩，整个支撑柱5收缩到最小体积。此时即完成了整个装置的收缩过程，将各部件收纳好即可。

上述的技术方案利用一种两用折叠型太阳能发电装置，整个装置可以折叠在一起，减小了装置的体积，减小了台风等恶劣天气的不良影响，降低了运输和安装成本，采用了浮式挂式两用式结构，方便在不同的天气状况和船体运行状态下使用，采用了可转动式太阳能板，提高了太阳能发电效率，增强了可操作性。在使用安装方面，整个装置安装较为简单，只需进行简单学习即可进行工作。

本发明并不限于上文描述的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在描述和说明本发明的技术方案，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的。在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，本领域的普通技术人员在本发明的启示下还可做出很多形式的具体变化，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种海上折叠太阳能发电装置，其特征在于，包括充气浮体、支撑柱和太阳能板折叠支架，所述充气浮体的上表面安装有固定底座，所述固定底座通过螺栓与所述支撑柱底部的固定基板相连，所述支撑柱为可伸缩的六边形柱体结构，支撑柱的上部一体形成有挂钩结构，所述支撑柱上活动连接有移动基盘，所述移动基盘通过连接杆与所述太阳能板折叠支架的一端相连，太阳能板折叠支架的另一端与支撑柱相连，通过控制所述移动基盘沿支撑柱上下移动实现对所述太阳能板折叠支架收缩的控制，所述太阳能板折叠支架上设有至少两个太阳能板单元。

2.根据权利要求1所述一种海上折叠太阳能发电装置，其特征在于，所述充气浮体的内部分隔形成有4行4列共16个舱室。

3.根据权利要求1或2所述一种海上折叠太阳能发电装置，其特征在于，所述充气浮体的侧面安装有用于固定充气浮体的固定装置。

4.根据权利要求1所述一种海上折叠太阳能发电装置，其特征在于，所述太阳能板单元间通过电线相连接，所述太阳能板单元的电能通过电线向外输送。

5.根据权利要求1所述一种海上折叠太阳能发电装置，其特征在于，所述支撑柱上等间距的排列设置有用于固定所述移动基盘的弹簧销。

6.根据权利要求1所述一种海上折叠太阳能发电装置，其特征在于，所述太阳能板折叠支架由至少两个四边形框架结构组成，所述四边形框架结构之间可旋转的相互连接，四边形框架结构的上设置有用于安装太阳能板单元的可旋转轴承。

7.根据权利要求1所述一种海上折叠太阳能发电装置，其特征在于，所述支撑柱由内径一大一小的两个六边形柱体相互套接组成，以达到收缩目的。