CN107959462A - 一种水面浮动式光伏发电设备 - Google Patents

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朱海松
周强
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    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRA-RED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00Supporting structures for PV modules
    • H02S20/30Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Abstract

本发明涉及太阳能技术领域,尤其为一种水面浮动式光伏发电设备,包括浮板,通过设置的步进电机、螺杆以及螺旋套筒,实现了能够调节太阳能电池板的朝向,提高了对阳光的收集率,而通过连接板与转轴,方便了设备之间的连接,通过设置的滑动夹板与固定夹板,在滑槽以及滑动块的配合下,实现了能够固定不同尺寸的太阳能电池板,并且方便了安装与拆卸,TSL2560光强传感器具有高速、低功耗、宽量程的优点,能够时刻的感应阳光的变化,再通过单片机以及步进电机,实现了能够随着太阳光角度的变化而调整太阳能电池板的朝向,有效的提高了对阳光的采集率,本发明结构简单,使用方便,大大的提高了阳光的利用率,适合推广。

Description

一种水面浮动式光伏发电设备
技术领域
[0001]本发明涉及太阳能技术领域,具体为一种水面浮动式光伏发电设备。
背景技术
[0002]光伏发电系统是利用太阳能电池直接将太阳能转换成电能的发电系统。它的主要 部件是太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器。其特点是可靠性高、使用寿命长、不污染环 境、能独立发电又能并网运行,受到各国企业组织的青睐,具有广阔的发展前景,但是现有 的光伏发电设备主要是依靠在地面上安装,这样就造成了占用了很大一部分陆地面积,并 且陆地上灰尘较多,这也造成太阳能电池板表面容易落入大量的灰尘,从而影响太阳光的 利用,由于我国湖泊众多,因此我国在近几年也在发展水面浮动式光伏发电设备,水面浮动 式光伏发电设备具有对环境十分友好,浮体架台等设备可100%回收,且太阳能发电效率高 的优点,但是现有的水面浮动式光伏发电设备,都是只能朝一个方向进行阳光采集,对阳光 的利用率较低,并且现有的光伏发电设备只能安装一种型号的太阳能电池板,并且安装拆 卸的时候不方便,鉴于此,我们提出一种水面浮动式光伏发电设备。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种水面浮动式光伏发电设备,以解决上述背景技术中提 出的问题。
[0004] 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
[0005] 一种水面浮动式光伏发电设备,包括浮板,所述浮板的顶部四个拐角处均设有步 进电机,所述步进电机的顶部连接有螺杆,所述浮板的两端均设有连接板,所述浮板的顶部 中央位置设有单片机且所述连接板与所述浮板通过转轴转动连接;
[0006] 所述浮板的上方设有托板,所述托板的顶部一侧设有固定夹板,所述固定夹板的 顶部设有光强传感器,所述托板的上表面开设有两个滑槽,且所述滑槽与所述固定夹板相 互垂直,所述托板顶部远离所述固定夹板的一侧设有滑动夹板,所述滑动夹板的底部设有 滑动块,所述滑动块靠近所述固定夹板一端连接有弹簧,且所述弹簧远离所述滑动块一端 与所述滑槽的一端相连接,所述固定夹板与所述滑动夹板之间还设有太阳能电池板。
[0007] 作为优选,所述连接板上还设有螺孔。
[0008] 作为优选,所述单片机的型号为STC12C5410AD,且单片机通过控制电路A与步进电 机控制连接。
[0009] 作为优选,所述控制电路A包括PC817光耦、三极管Q1和继电器,PC817光耦包括发 光二极管和光敏半导体管,发光管正极A3端外接于5V电源输出端,发光管负极K2端通过电 阻R5与单片机的输出端I/O 口相连,光敏半导体管的发射极E3接地,光敏半导体管的集电极 C3端依次通过电阻R6和R7与三极管Q1输入端连接,三极管Q1输出端与继电器输入端连接, 继电器输出端接地,继电器设有相应的继电器触点开关,继电器触点开关和步进电机之间 通过导线连接。
[0010]作为优选,所述光强传感器的型号为TSL25e〇,且所述光强传感器通过导线连接于 所述单片机的输入端。
[0011]作为优选,所述滑动块与所述滑槽之间滑动配合。
[0012]作为优选,所述托板的底部四个拐角处均设有螺旋套筒,且所述螺杆与所述螺旋 套筒之间螺纹配合。
[0013] 与现有技术相比,本发明的有益效果:本水面浮动式光伏发电设备,通过设置的步 进电机、螺杆以及螺旋套筒,实现了能够调节太阳能电池板的朝向,提高了对阳光的收集 率,浮板使设备能够漂浮在水面上,由于水面上灰尘较少,避免了灰尘落在太阳能电池板 上,从而造成阳光采集效率低下的问题,而通过设置的连接板与转轴,方便了设备之间的连 接,通过设置的滑动夹板与固定夹板,在滑槽以及滑动块的配合下,实现了能够固定不同尺 寸的太阳能电池板,并且方便了安装与拆卸,TSL2560光强传感器具有高速、低功耗、宽量程 的优点,能够时刻的感应阳光的变化,再通过单片机以及步进电机,实现了能够随着太阳光 角度的变化而调整太阳能电池板的朝向,有效的提高了对阳光的采集率,本发明结构简单, 使用方便,大大的提高了阳光的利用率,适合推广。
附图说明
[0014] 图1为本发明的整体结构示意图;
[0015] 图2为本发明中滑槽的内部结构图;
[0016]图3为本发明中步进电机与单片机的电路图;
[0017]图4为本发明中单片机与光强传感器的电路图。
[0018]图中:1、浮板;11、步进电机;111、螺杆;12、连接板;121、转轴;122、螺孔;13、单片 机;2、托板;21、固定夹板;22、光强传感器;23、滑槽;24、滑动夹板;241、滑动块;242、弹簧; 25、螺旋套筒;3、太阳能电池板。
具体实施方式
[0019]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
[0020]请参阅图1 -4,本发明提供一种技术方案:
[0021] 一种水面浮动式光伏发电设备,包括浮板1,浮板1的顶部四个拐角处均设有步进 电机11,步进电机11的顶部连接有螺杆111,浮板1的两端均设有连接板12,浮板1的顶部中 央位置设有单片机13连接板12上还设有螺孔122,单片机13的型号为STC12C5410AD,且单片 机13通过控制电路A与步进电机11控制连接,且连接板12与浮板1通过转轴121转动连接,而 通过设置的连接板12与转轴121,方便了设备之间的连接。
[0022] 控制电路A包括PC817光耦、三极管Q1和继电器,PC817光耦包括发光二极管和光敏 半导体管,发光管正极A3端外接于5V电源输出端,发光管负极K2端通过电阻R5与单片机13 的输出端I/O 口相连,光敏半导体管的发射极E3接地,光敏半导体管的集电极C3端依次通过 电阻R6和R7与三极管Q1输入端连接,三极管Q1输出端与继电器输入端连接,继电器输出端 接地,继电器设有相应的继电器触点开关,继电器触点开关和步进电机11之间通过导线连 接。
[0023]浮板1的上方设有托板2,托板2的顶部一侧设有固定夹板21,固定夹板21的顶部设 有光强传感器22,光强传感器22的型号为TSL2560,且光强传感器22通过导线连接于单片机 13的输入端,托板2的上表面开设有两个滑槽23,且滑槽23与固定夹板21相互垂直,托板2顶 部远离固定夹板21的一侧设有滑动夹板24,滑动夹板24的底部设有滑动块241,滑动块241 与滑槽23之间滑动配合,通过设置的滑动夹板24与固定夹板21,在滑槽23以及滑动块241的 配合下,实现了能够固定不同尺寸的太阳能电池板3,并且方便了安装与拆卸。
[0024]滑动块241靠近固定夹板21 —端连接有弹簧242,且弹簧242远离滑动块241—端与 滑槽23的一端相连接,托板2的底部四个拐角处均设有螺旋套筒25,且螺杆111与螺旋套筒 25之间螺纹配合,通过设置的步进电机11、螺杆丨丨丨以及螺旋套筒25,实现了能够调节太阳 能电池板3的朝向,提高了对阳光的收集率,固定夹板21与滑动夹板24之间还设有太阳能电 池板3,浮板1使设备能够漂浮在水面上,由于水面上灰尘较少,避免了灰尘落在太阳能电池 板3上,从而造成阳光采集效率低下的问题,TSL2560光强传感器22具有高速、低功耗、宽量 程的优点,能够时刻的感应阳光的变化,再通过单片机13以及步进电机11,实现了能够随着 太阳光角度的变化而调整太阳能电池板3的朝向,有效的提高了对阳光的采集率。
[0025]本实施例的水面浮动式光伏发电设备在使用时,通过外设的螺栓以及螺孔丨22将 多个设备连接在一起,再通过手动的方式将太阳能电池板3放入滑动夹板24以及固定夹板 21之间,通过弹簧242的拉动带动滑动块241固定夹板21方向移动,进而带动滑动夹板24与 固定夹板21之间相互加紧,实现了对太阳能电池板3的固定,并且能够使用不同尺寸的太阳 能电池板3,在安装完过后,当太阳光照射在光强传感器22上时,光强传感器22将数据传递 给单片机I3单片机13再控制步进电机11的转动,在步进电机11转动的时候带动螺杆^转 动,螺杆111在转动的时候带动螺旋套筒25上下移动,进而实现了能够带动托板2—侧的上 下移动,托板2带动太阳能电池板3,进而实现了能够时刻的通过调节太阳能电池板3的角度 进行对太阳光的f集,本发明结构简单,使用方便,大大的提高了阳光的利用率,适合推广。 [0026]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的仅为本发明 的优选例,并不用来限制本发明,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种 变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所 附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1. 一种水面浮动式光伏发电设备,包括浮板(1),其特征在于:所述浮板⑴的顶部四个 拐角处均设有步进电机(11),所述步进电机(11)的顶部连接有螺杆(111),所述浮板(1)的 两端均设有连接板(12),所述浮板(1)的顶部中央位置设有单片机(13)且所述连接板(12) 与所述浮板(1)通过转轴(121)转动连接; 所述浮板(1)的上方设有托板(2),所述托板(2)的顶部一侧设有固定夹板(21),所述固 定夹板(21)的顶部设有光强传感器(22),所述托板(2)的上表面开设有两个滑槽(23),且所 述滑槽(23)与所述固定夹板(21)相互垂直,所述托板(2)顶部远离所述固定夹板(21)的一 侧设有滑动夹板(24),所述滑动夹板(24)的底部设有滑动块(241),所述滑动块(241)靠近 所述固定夹板(21) —端连接有弹簧(242),且所述弹簧(242)远离所述滑动块(241) —端与 所述滑槽(23)的一端相连接,所述固定夹板(21)与所述滑动夹板(24)之间还设有太阳能电 池板⑶。
2. 根据权利要求1所述的水面浮动式光伏发电设备,其特征在于:所述连接板(1¾上还 设有螺孔(122)。
3. 根据权利要求1所述的水面浮动式光伏发电设备,其特征在于:所述单片机(13)的型 号为STC12C5410AD,且单片机(13)通过控制电路A与步进电机(11)控制连接。
4. 根据权利要求3所述的水面浮动式光伏发电设备,其特征在于:所述控制电路A包括 PC817光耦、三极管Q1和继电器,PC817光耦包括发光二极管和光敏半导体管,发光管正极A3 端外接于5V电源输出端,发光管负极K2端通过电阻R5与单片机(13)的输出端I/O口相连,光 敏半导体管的发射极E3接地,光敏半导体管的集电极C3端依次通过电阻R6和R7与三极管Q1 输入端连接,三极管Q1输出端与继电器输入端连接,继电器输出端接地,继电器设有相应的 继电器触点开关,继电器触点开关和步进电机(11)之间通过导线连接。
5.根据权利要求1所述的水面浮动式光伏发电设备,其特征在于:所述光强传感器(22) 的型号为TSL2560,且所述光强传感器(22)通过导线连接于所述单片机(13)的输入端。
6.根据权利要求1所述的水面浮动式光伏发电设备,其特征在于:所述滑动块(241)与 所述滑槽(23)之间滑动配合。
7.根据权利要求1所述的水面浮动式光伏发电设备,其特征在于:所述托板(2)的底部 四个拐角处均设有螺旋套筒(25),且所述螺杆(111)与所述螺旋套筒(25)之间螺纹配合。
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