CN110707993A - 飘浮光伏发电系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于光伏发电技术领域，具体涉及一种飘浮光伏发电系统，其包括：控制模块、承载台、光伏发电装置，由控制模块控制的检测装置、飘浮装置和若干螺旋桨；所述光伏发电装置设置在所述承载台上，并且所述光伏发电装置适于将太阳能转换为电能；各螺旋桨周向等距的设置在所述承载台的侧壁上；所述飘浮装置设置在所述承载台的底部，并且所述控制模块适于控制飘浮装置使承载台飘浮在预设高度；所述承载台适于承载所述检测装置，并且所述检测装置适于检测承载台处的风向和风速；所述控制模块适于根据风向和风速数据控制相应的螺旋桨工作，以使承载台在预设高度保持静止，实现了将光伏发电装置稳定的漂浮在空中进行发电。

Description

飘浮光伏发电系统

技术领域

本发明属于光伏发电技术领域，具体涉及一种飘浮光伏发电系统。

背景技术

太阳能在生活中的使用越来越频繁，但是太阳能光伏发电装置需要占用大量的土地资源，是对土地资源的一种浪费。将光伏光伏发电装置稳定的飘浮在空中可以有效的减少传统光伏发电占用的土地资源。

因此，基于上述技术问题需要设计一种新的飘浮光伏发电系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种飘浮光伏发电系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种飘浮光伏发电系统，包括：

控制模块、承载台、光伏发电装置，由控制模块控制的检测装置、飘浮装置和若干螺旋桨；

所述光伏发电装置设置在所述承载台上，并且所述光伏发电装置适于将太阳能转换为电能；

各螺旋桨周向等距的设置在所述承载台的侧壁上；

所述飘浮装置设置在所述承载台的底部，并且所述控制模块适于控制飘浮装置使承载台飘浮在预设高度；

所述承载台适于承载所述检测装置，并且所述检测装置适于检测承载台处的风向和风速；

所述控制模块适于根据风向和风速数据控制相应的螺旋桨工作，以使承载台在预设高度保持静止。

进一步，所述检测装置包括：风速传感器和风向传感器；

所述风速传感器适于检测承载台处的风速；

所述风向传感器适于检测承载台处的风向。

进一步，所述飘浮装置包括：第一电控阀、第二电控阀、气囊、GPS模块和钢瓶；

所述钢瓶通过第一电控阀与所述气囊连接，并且所述钢瓶设置在所述承载台底部；

所述第二电控阀设置在所述气囊上；

所述气囊设置在承载台的底部；

所述GPS模块适于检测承载台所在的高度；

所述控制模块适于根据所述高度数据控制所述第一电控阀或第二电控阀开闭，以使承载台在预设高度飘浮，即

当高度数据低于预设高度时，控制模块控制第一电控阀打开，以及控制第二电控阀关闭，将钢瓶内的气体充入气囊，提升气囊向承载台提供的浮力，以使承载台上浮至预设高度；

当高度数据大于预设高度时，控制模块控制第二电控阀打开，以及控制第一电控阀关闭，将气囊内的气体排入大气，降低气囊向承载台提供的浮力，以使承载台下降至预设高度；以及

当高度数据等于预设高度时，控制模块控制第一电控阀和第二电控阀均关闭，维持气囊向承载台提供的浮力，以使承载台在预设高度飘浮。

进一步，所述光伏发电装置适于采用薄膜太阳能电池。

进一步，所述飘浮光伏发电系统还包括：设置在承载台底部的电缆；

所述电缆适于将所述光伏发电装置产生的电能传输至地面。

进一步，所述光伏发电装置与所述控制模块连接；

所述控制模块适于将光伏发电装置产生的电能提供至检测装置、飘浮装置和各螺旋桨。

本发明的有益效果是，本发明通过控制模块、承载台、光伏发电装置，由控制模块控制的检测装置、飘浮装置和若干螺旋桨；所述光伏发电装置设置在所述承载台上，并且所述光伏发电装置适于将太阳能转换为电能；各螺旋桨周向等距的设置在所述承载台的侧壁上；所述飘浮装置设置在所述承载台的底部，并且所述控制模块适于控制飘浮装置使承载台飘浮在预设高度；所述承载台适于承载所述检测装置，并且所述检测装置适于检测承载台处的风向和风速；所述控制模块适于根据风向和风速数据控制相应的螺旋桨工作，以使承载台在预设高度保持静止，实现了将光伏发电装置稳定的漂浮在空中进行发电。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施方式，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是本发明所涉及的飘浮光伏发电系统的结构示意图；

图2是本发明所涉及的飘浮光伏发电系统的原理框图。

图中：

1为承载台；

2为螺旋桨；

3为检测装置、31为风速传感器、32为风向传感器；

4为飘浮装置、41为第一电控阀、42为第二电控阀、43为气囊、44为钢瓶；

5为光伏发电装置；

6为电缆。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明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。

实施例1

图1是本发明所涉及的飘浮光伏发电系统的结构示意图；

图2是本发明所涉及的飘浮光伏发电系统的原理框图。

如图1和图2所示，本实施例1提供了一种飘浮光伏发电系统，包括：控制模块、承载台1、光伏发电装置5，由控制模块控制的检测装置3、飘浮装置4和若干螺旋桨2；所述控制模块可以但不限于采用STM32系列单片机；所述光伏发电装置5设置在所述承载台1上，并且所述光伏发电装置5适于将太阳能转换为电能；各螺旋桨2周向等距的设置在所述承载台1的侧壁上；所述飘浮装置4设置在所述承载台1的底部，并且所述控制模块适于控制飘浮装置4使承载台1飘浮在预设高度；所述承载台1适于承载所述检测装置3，并且所述检测装置3适于检测承载台1处的风向和风速；所述控制模块适于根据风向和风速数据控制相应的螺旋桨2工作（例如根据风向和风速控制相应位置的螺旋桨2按一定转速旋转，以抵消风施加给承载台1的力，使承载台1受力平衡，保持静止），以使承载台1在预设高度保持静止，实现了将光伏发电装置5稳定的漂浮在空中进行发电，进而节约土地资源。

在本实施例中，所述检测装置3包括：风速传感器31和风向传感器32；所述风速传感器31和风向传感器32均可以但不限于采用FSX01风速风向一体化传感器；所述风速传感器31适于检测承载台1处的风速；所述风向传感器32适于检测承载台1处的风向。

在本实施例中，所述飘浮装置4包括：第一电控阀41、第二电控阀42、气囊43、GPS模块和钢瓶44；所述钢瓶44内存储的气体可以但不限于是氢气或氦气等；所述钢瓶44通过第一电控阀41与所述气囊43连接，并且所述钢瓶44设置在所述承载台1底部；所述第二电控阀42设置在所述气囊43上；所述气囊43设置在承载台1的底部；所述GPS模块适于检测承载台1所在的高度；所述控制模块适于根据所述高度数据控制所述第一电控阀41或第二电控阀42开闭，以使承载台1在预设高度（所述预设高度可以是200米）飘浮，即当高度数据低于预设高度时，控制模块控制第一电控阀41打开，以及控制第二电控阀42关闭，将钢瓶44内的气体充入气囊43，提升气囊43向承载台1提供的浮力，以使承载台1上浮至预设高度；当高度数据大于预设高度时，控制模块控制第二电控阀42打开，以及控制第一电控阀41关闭，将气囊43内的气体排入大气，降低气囊43向承载台1提供的浮力，以使承载台1下降至预设高度；以及当高度数据等于预设高度时，控制模块控制第一电控阀41和第二电控阀42均关闭，维持气囊43向承载台1提供的浮力，以使承载台1在预设高度飘浮；所述GPS模块还适于检测承载台1所在的经纬度，以判断承载台1是否发生移动。

在本实施例中，所述光伏发电装置5适于采用薄膜太阳能电池；所述薄膜太阳能电池可以铺设在承载台1的上表面，并且薄膜太阳能电池可以有效的降低飘浮光伏发电系统整体的重量，进而减少气囊43所需提供的浮力。

在本实施例中，所述飘浮光伏发电系统还包括：设置在承载台1底部的电缆6；所述电缆6适于将所述光伏发电装置5产生的电能传输至地面（可以是地面的电网等）。

在本实施例中，所述光伏发电装置5与所述控制模块连接；所述控制模块适于将光伏发电装置5产生的电能提供至检测装置3、飘浮装置4和各螺旋桨2。

综上所述，本发明通过控制模块、承载台1、光伏发电装置5，由控制模块控制的检测装置3、飘浮装置4和若干螺旋桨2；所述光伏发电装置5设置在所述承载台1上，并且所述光伏发电装置5适于将太阳能转换为电能；各螺旋桨2周向等距的设置在所述承载台1的侧壁上；所述飘浮装置4设置在所述承载台1的底部，并且所述控制模块适于控制飘浮装置4使承载台1飘浮在预设高度；所述承载台1适于承载所述检测装置3，并且所述检测装置3适于检测承载台1处的风向和风速；所述控制模块适于根据风向和风速数据控制相应的螺旋桨2工作，以使承载台1在预设高度保持静止，实现了将光伏发电装置5稳定的漂浮在空中进行发电。

本申请中选用的各个器件（未说明具体结构的部件）均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

在本发明实施例的描述中，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，可以是固定连接，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发明中的具体含义。

在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。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。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和装置，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.一种飘浮光伏发电系统，其特征在于，包括：

控制模块、承载台、光伏发电装置，由控制模块控制的检测装置、飘浮装置和若干螺旋桨；

所述光伏发电装置设置在所述承载台上，并且所述光伏发电装置适于将太阳能转换为电能；

各螺旋桨周向等距的设置在所述承载台的侧壁上；

所述飘浮装置设置在所述承载台的底部，并且所述控制模块适于控制飘浮装置使承载台飘浮在预设高度；

所述承载台适于承载所述检测装置，并且所述检测装置适于检测承载台处的风向和风速；

所述控制模块适于根据风向和风速数据控制相应的螺旋桨工作，以使承载台在预设高度保持静止。

2.如权利要求1所述的飘浮光伏发电系统，其特征在于，

所述检测装置包括：风速传感器和风向传感器；

所述风速传感器适于检测承载台处的风速；

所述风向传感器适于检测承载台处的风向。

3.如权利要求1所述的飘浮光伏发电系统，其特征在于，

所述飘浮装置包括：第一电控阀、第二电控阀、气囊、GPS模块和钢瓶；

所述钢瓶通过第一电控阀与所述气囊连接，并且所述钢瓶设置在所述承载台底部；

所述第二电控阀设置在所述气囊上；

所述气囊设置在承载台的底部；

所述GPS模块适于检测承载台所在的高度；

所述控制模块适于根据所述高度数据控制所述第一电控阀或第二电控阀开闭，以使承载台在预设高度飘浮，即

当高度数据低于预设高度时，控制模块控制第一电控阀打开，以及控制第二电控阀关闭，将钢瓶内的气体充入气囊，提升气囊向承载台提供的浮力，以使承载台上浮至预设高度；

当高度数据大于预设高度时，控制模块控制第二电控阀打开，以及控制第一电控阀关闭，将气囊内的气体排入大气，降低气囊向承载台提供的浮力，以使承载台下降至预设高度；以及

当高度数据等于预设高度时，控制模块控制第一电控阀和第二电控阀均关闭，维持气囊向承载台提供的浮力，以使承载台在预设高度飘浮。

4.如权利要求1所述的飘浮光伏发电系统，其特征在于，

所述光伏发电装置适于采用薄膜太阳能电池。

5.如权利要求1所述的飘浮光伏发电系统，其特征在于，

所述飘浮光伏发电系统还包括：设置在承载台底部的电缆；

所述电缆适于将所述光伏发电装置产生的电能传输至地面。

6.如权利要求1所述的飘浮光伏发电系统，其特征在于，

所述光伏发电装置与所述控制模块连接；

所述控制模块适于将光伏发电装置产生的电能提供至检测装置、飘浮装置和各螺旋桨。

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