CN110784160A - 水上光伏支架系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光伏支架技术领域，且公开了一种水上光伏支架系统，包括第一浮箱、连接杆、扩展件、支架和光伏板，所述第一浮箱的右侧设置有角度变换装置，所述第一浮箱与角度变换装置之间通过多组连接杆连接，所述第一浮箱和角度变换装置的前侧和后侧均固定连接有扩展件，多组扩展件中位于后侧的扩展件与位于前侧的扩展件具有高度差。该水上光伏支架系统，通过两组电机分别带动两组锥齿轮转动，使得上偏移丝杠和下偏移丝杠分别带动连接板和传动板向下移动，以及第一套环与第一转轴转动连接，使得光伏板较易于向下进行角度变换，通过上偏移丝杠带动传动板向上移动，以及第二套环与第二转轴的转动连接，使得光伏板较易于向上进行角度变换。
Description
技术领域
本发明涉及光伏支架技术领域，具体为一种水上光伏支架系统。
背景技术
水上漂浮式光伏电站是指在水塘、小型湖泊、水库、采煤塌陷区、堰塞湖等水域环境建设的光伏电站，以解决传统光伏发电占地面积大的问题，水上漂浮式光伏电站较同区域的地面或屋顶电站多发11%的电能，其项目内部收益率高于地面或屋顶电站，预计今后几年，我国水上漂浮式光伏电站的装机总量将达到3GW以上，水上光伏板的固定需要使用到光伏支架系统。中国发明专利公开说明书CN105227062B公开了一种水上光伏支架系统，包括两个以上的浮箱、安装槽、若干个连接件、光伏板和承托杆，两组浮箱之间通过连接件连接，浮箱的侧面或顶部开设有安装槽，安装槽与承托杆连接，光伏板固定在承托杆顶部。上述水上光伏支架系统具有加工简单、易于操作、方便安装等优点，但是上述水上光伏支架系统不便于自主调节光伏板角度，只能够通过水面高度差使得光伏板倾斜，光伏板的光照区域较小，光伏板的使用效率较低。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种水上光伏支架系统，具备较易于自主调节光伏板倾斜角度，提高了光伏板光照区域，提高了光伏板的使用效率等优点，解决了现有的水上光伏支架系统不便于自主调节光伏板角度，只能够通过水面高度差使得光伏板倾斜，光伏板的光照区域较小，光伏板的使用效率较低的问题。
（二）技术方案
为实现上述较易于自主调节光伏板倾斜角度，提高了光伏板光照区域，提高了光伏板的使用效率目的，本发明提供如下技术方案：一种水上光伏支架系统，包括第一浮箱、连接杆、扩展件、支架和光伏板，所述第一浮箱的右侧设置有角度变换装置，所述第一浮箱与角度变换装置之间通过多组连接杆固定连接，所述第一浮箱和角度变换装置的前侧和后侧均固定连接有扩展件，多组扩展件中位于后侧的扩展件与位于前侧的扩展件具有高度差，且高度差等于扩展件的厚度，所述第一浮箱的右侧和角度变换装置的左侧均固定连接有连接件，所述第一浮箱顶部的右侧分别与两组固定杆的底端固定连接，两组所述固定杆的顶端均与卡座外表面的底部焊接，两组所述卡座的中部分别与第一转轴的前端和后端卡接，所述第一转轴的外表面与第一套环的内壁转动连接，所述第一套环外表面的左侧与支架的右侧固定连接，所述支架的顶部均匀开设有四组卡槽，卡槽与光伏板的底部卡接，所述支架的左侧与延长板的右侧固定连接，所述延长板的左侧与第二套环外表面的右侧固定连接，所述第二套环与角度变换装置转动连接，光伏支架系统包括多组第一浮箱和多组角度变换装置，且每组相互连接的第一浮箱与角度变换装置构成一组光伏板支撑件，光伏板支撑件的前后连接通过扩展件实现，光伏板支撑件的左右连接通过连接件实现。
优选的，所述角度变换装置包括第二浮箱，所述第二浮箱的左侧与扩展箱的右侧固定连接，所述第二浮箱的顶部与第二盖板密封连接，所述扩展箱的顶部与第一盖板密封连接，所述第二浮箱内底部和扩展箱内底部均螺接有电机，所述电机的输出端与锥齿轮的中部卡接，所述电机输出端锥齿轮与另一组锥齿轮相互啮合，并且未与电机连接的两组锥齿轮中部分别与下偏移丝杠外表面的底部和上偏移丝杠外表面的底部卡接，所述下偏移丝杠的底端和上偏移丝杠的底端分别与第二浮箱内底部和扩展箱内底部转动连接，所述下偏移丝杠外表面的顶部与连接板的中部螺接，所述连接板的左侧分别与两组导轨滑动连接，所述连接板左侧的顶部分别与两组外套管的底部固定连接，所述外套管的内壁与内套管的底部滑动连接，两组所述内套管的顶端均与支架底部的左侧铰接，所述上偏移丝杠外表面的顶部与传动板上表面的右侧螺接，所述上偏移丝杠的顶端与挡板的底部固定连接，所述传动板的左侧与滑轨滑动连接，所述传动板的右侧与开设有固定槽，固定槽的前侧和后侧分别与第二转轴的前端和后端卡接，所述第二转轴的外表面与第二套环的内壁转动连接。
优选的，两组所述连接件的长度之和略大于扩展箱的长度，即将两组多组光伏板支撑件左右连接时，扩展箱与光伏板之间不产生干涉，并且扩展箱不会对光伏板造成遮挡。
优选的，所述连接板位于下偏移丝杠外表面螺纹的最底端时，光伏板与第一浮箱下表面之间的锐角夹角略小于40°，所述传动板位于上偏移丝杠外表面的最顶端时，光伏板与第一浮箱下表面之间的锐角夹角略大于40°。
优选的，所述第一浮箱内设置有配重块，配重块使得连接杆左端与连接杆右端之间的重量相等，所述第一浮箱、第二浮箱、扩展箱等与水平面相接触的组件外表面均设置有耐腐蚀层。
优选的，所述第二盖板的表面开设有两组套管槽，套管槽与外套管的外表面滑动连接，并且套管槽与外套管之间为密封连接。
优选的，多组光伏支撑件相互连接后通过连接件和扩展件与固定结构相连，并固定在水面上。
（三）有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种水上光伏支架系统，具备以下有益效果：
1、该水上光伏支架系统，通过两组电机分别带动两组锥齿轮转动，进而使得上偏移丝杠和下偏移丝杠分别带动连接板和传动板向下移动，以及第一套环与第一转轴转动连接，使得光伏板较易于向下进行角度变换，通过上偏移丝杠带动传动板向上移动，以及第二套环与第二转轴的转动连接，使得光伏板较易于向上进行角度变换。
2、该水上光伏支架系统，通过光伏板能够向上或向下进行最大40°的角度变换，使得光伏板的光照区域较大，进而提高了光伏板的利用效率，通过多组连接件的配合，以及多组扩展件的配合，使得水上光伏板支架系统较易于将多组光伏板支撑件连接，并使得光伏板的受光区域不被遮盖影响。
3、该水上光伏支架系统，通过第一浮箱内设置有配重块，使得光伏板支撑件的平衡性较高，提高了了水上光伏支架系统在水面漂浮的稳定性，通过套管槽与外套管之间为密封连接，以及第二浮箱与第二盖板密封连接，扩展箱的顶部与第一盖板密封连接，使得角度变换装置内部电气设备使用的稳定性较高，减少了水面波动对装置的影响。
附图说明
图1为本发明提出的一种水上光伏支架系统结构示意图；
图2为本发明提出的一种水上光伏支架系统角度变换装置结构示意图；
图3为本发明提出的一种水上光伏支架系统第一浮箱统结构示意图；
图4为本发明提出的一种水上光伏支架系统外套管结构剖视图；
图5为图1中A处结构放大图。
图中：1、第一浮箱；2、角度变换装置；201、第二浮箱；202、扩展箱；203、电机；204、锥齿轮；205、下偏移丝杠；206、连接板；207、导轨；208、外套管；209、内套管；210、上偏移丝杠；211、挡板；212、传动板；213、滑轨；214、第一盖板；215、第二盖板；216、第二转轴；3、连接杆；4、扩展件；5、连接件；6、固定杆；7、卡座；8、第一转轴；9、第一套环；10、支架；11、光伏板；12、延长板；13、第二套环。
具体实施方式
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。
请参阅图1-5，一种水上光伏支架系统，包括第一浮箱1、连接杆3、扩展件4、支架10和光伏板11，第一浮箱1的右侧设置有角度变换装置2，第一浮箱1与角度变换装置2之间通过多组连接杆3固定连接，第一浮箱1内设置有配重块，配重块使得连接杆3左端与连接杆3右端之间的重量相等，第一浮箱1、第二浮箱201、扩展箱202等与水平面相接触的组件外表面均设置有耐腐蚀层，通过第一浮箱1内设置有配重块，使得光伏板支撑件的平衡性较高，提高了了水上光伏支架系统在水面漂浮的稳定性，第一浮箱1和角度变换装置2的前侧和后侧均固定连接有扩展件4，多组扩展件4中位于后侧的扩展件4与位于前侧的扩展件4具有高度差，且高度差等于扩展件4的厚度，第一浮箱1的右侧和角度变换装置2的左侧均固定连接有连接件5，第一浮箱1顶部的右侧分别与两组固定杆6的底端固定连接，两组固定杆6的顶端均与卡座7外表面的底部焊接，两组卡座7的中部分别与第一转轴8的前端和后端卡接，第一转轴8的外表面与第一套环9的内壁转动连接，第一套环9外表面的左侧与支架10的右侧固定连接，支架10的顶部均匀开设有四组卡槽，卡槽与光伏板11的底部卡接，支架10的左侧与延长板12的右侧固定连接，延长板12的左侧与第二套环13外表面的右侧固定连接，第二套环13与角度变换装置2转动连接，光伏支架系统包括多组第一浮箱1和多组角度变换装置2，且每组相互连接的第一浮箱1与角度变换装置2构成一组光伏板支撑件，光伏板支撑件的前后连接通过扩展件4实现，光伏板支撑件的左右连接通过连接件5实现，多组光伏支撑件相互连接后通过连接件5和扩展件4与固定结构相连，并固定在水面上，角度变换装置2包括第二浮箱201，第二浮箱201的左侧与扩展箱202的右侧固定连接，两组连接件5的长度之和略大于扩展箱202的长度，即将两组多组光伏板支撑件左右连接时，扩展箱202与光伏板11之间不产生干涉，并且扩展箱202不会对光伏板11造成遮挡，通过多组连接件5的配合，以及多组扩展件4的配合，使得水上光伏板支架系统较易于将多组光伏板支撑件连接，并使得光伏板11的受光区域不被遮盖影响，第二浮箱201的顶部与第二盖板215密封连接，第二盖板215的表面开设有两组套管槽，套管槽与外套管208的外表面滑动连接，并且套管槽与外套管208之间为密封连接，扩展箱202的顶部与第一盖板214密封连接，通过套管槽与外套管208之间为密封连接，以及第二浮箱201与第二盖板215密封连接，扩展箱202的顶部与第一盖板214密封连接，使得角度变换装置2内部电气设备使用的稳定性较高，减少了水面波动对装置的影响，第二浮箱201内底部和扩展箱202内底部均螺接有电机203，电机203的输出端与锥齿轮204的中部卡接，电机203输出端锥齿轮204与另一组锥齿轮204相互啮合，并且未与电机203连接的两组锥齿轮204中部分别与下偏移丝杠205外表面的底部和上偏移丝杠210外表面的底部卡接，下偏移丝杠205的底端和上偏移丝杠210的底端分别与第二浮箱201内底部和扩展箱202内底部转动连接，下偏移丝杠205外表面的顶部与连接板206的中部螺接，连接板206的左侧分别与两组导轨207滑动连接，连接板206左侧的顶部分别与两组外套管208的底部固定连接，外套管208的内壁与内套管209的底部滑动连接，两组内套管209的顶端均与支架10底部的左侧铰接，上偏移丝杠210外表面的顶部与传动板212上表面的右侧螺接，上偏移丝杠210的顶端与挡板211的底部固定连接，传动板212的左侧与滑轨213滑动连接，传动板212的右侧与开设有固定槽，固定槽的前侧和后侧分别与第二转轴216的前端和后端卡接，第二转轴216的外表面与第二套环13的内壁转动连接，通过两组电机203分别带动两组锥齿轮204转动，进而使得上偏移丝杠210和下偏移丝杠205分别带动连接板206和传动板212向下移动，以及第一套环9与第一转轴8转动连接，使得光伏板11较易于向下进行角度变换，通过上偏移丝杠210带动传动板212向上移动，以及第二套环13与第二转轴216的转动连接，使得光伏板11较易于向上进行角度变换，连接板206位于下偏移丝杠205外表面螺纹的最底端时，光伏板11与第一浮箱1下表面之间的锐角夹角略小于40°，传动板212位于上偏移丝杠210外表面的最顶端时，光伏板11与第一浮箱1下表面之间的锐角夹角略大于40°，通过光伏板11能够向上或向下进行最大40°的角度变换，使得光伏板11的光照区域较大，进而提高了光伏板11的利用效率。
该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。
在使用时，根据太阳光照的角度电机203带动光伏板11进行角度变换，并使得光伏板11的受光面与太阳光之间近似于垂直照射，光伏板11需要向下进行角度变幻时，两组电机203的输出端带动锥齿轮204转动，通过四组锥齿轮204中每两组相邻锥齿轮204的啮合作用，使得下偏移丝杠205和上偏移丝杠210均转动，进而下偏移丝杠205和上偏移丝杠210分别带动连接板206和传动板212向下移动，连接板206带动外套管208和内套管209向下移动，传动板212带动第二转轴216向下移动，内套管209和第二转轴216分别对支架10底部的左侧和第二套环13的内壁施加向下的力，支架10的右侧通过第一套环9与第一转轴8转动连接，进而使得支架10和光伏板11向下进行角度变换，光伏板11需要向上进行角度变幻时，电机203带动上偏移丝杠210反向转动，上偏移丝杠210带动传动板212向上移动，传动板212带动第二转轴216向上移动，第二转轴216对第二套环13的内壁施加向上的力，第二套环13对支架10的左侧施加向上的力，进而使得支架10向上进行角度变换，同时内套管209在外套管208内向上滑动。
综上所述，该水上光伏支架系统，通过两组电机203分别带动两组锥齿轮204转动，进而使得上偏移丝杠210和下偏移丝杠205分别带动连接板206和传动板212向下移动，以及第一套环9与第一转轴8转动连接，使得光伏板11较易于向下进行角度变换，通过上偏移丝杠210带动传动板212向上移动，以及第二套环13与第二转轴216的转动连接，使得光伏板11较易于向上进行角度变换，通过光伏板11能够向上或向下进行最大40°的角度变换，使得光伏板11的光照区域较大，进而提高了光伏板11的利用效率，通过多组连接件5的配合，以及多组扩展件4的配合，使得水上光伏板支架系统较易于将多组光伏板支撑件连接，并使得光伏板11的受光区域不被遮盖影响，通过第一浮箱1内设置有配重块，使得光伏板支撑件的平衡性较高，提高了了水上光伏支架系统在水面漂浮的稳定性，通过套管槽与外套管208之间为密封连接，以及第二浮箱201与第二盖板215密封连接，扩展箱202的顶部与第一盖板214密封连接，使得角度变换装置2内部电气设备使用的稳定性较高，减少了水面波动对装置的影响。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种水上光伏支架系统，包括第一浮箱（1）、连接杆（3）、扩展件（4）、支架（10）和光伏板（11），其特征在于：所述第一浮箱（1）的右侧设置有角度变换装置（2），所述第一浮箱（1）与角度变换装置（2）之间通过多组连接杆（3）固定连接，所述第一浮箱（1）和角度变换装置（2）的前侧和后侧均固定连接有扩展件（4），多组扩展件（4）中位于后侧的扩展件（4）与位于前侧的扩展件（4）具有高度差，且高度差等于扩展件（4）的厚度，所述第一浮箱（1）的右侧和角度变换装置（2）的左侧均固定连接有连接件（5），所述第一浮箱（1）顶部的右侧分别与两组固定杆（6）的底端固定连接，两组所述固定杆（6）的顶端均与卡座（7）外表面的底部焊接，两组所述卡座（7）的中部分别与第一转轴（8）的前端和后端卡接，所述第一转轴（8）的外表面与第一套环（9）的内壁转动连接，所述第一套环（9）外表面的左侧与支架（10）的右侧固定连接，所述支架（10）的顶部均匀开设有四组卡槽，卡槽与光伏板（11）的底部卡接，所述支架（10）的左侧与延长板（12）的右侧固定连接，所述延长板（12）的左侧与第二套环（13）外表面的右侧固定连接，所述第二套环（13）与角度变换装置（2）转动连接，光伏支架系统包括多组第一浮箱（1）和多组角度变换装置（2），且每组相互连接的第一浮箱（1）与角度变换装置（2）构成一组光伏板支撑件，光伏板支撑件的前后连接通过扩展件（4）实现，光伏板支撑件的左右连接通过连接件（5）实现。
2.根据权利要求1所述的一种水上光伏支架系统，其特征在于：所述角度变换装置（2）包括第二浮箱（201），所述第二浮箱（201）的左侧与扩展箱（202）的右侧固定连接，所述第二浮箱（201）的顶部与第二盖板（215）密封连接，所述扩展箱（202）的顶部与第一盖板（214）密封连接，所述第二浮箱（201）内底部和扩展箱（202）内底部均螺接有电机（203），所述电机（203）的输出端与锥齿轮（204）的中部卡接，所述电机（203）输出端锥齿轮（204）与另一组锥齿轮（204）相互啮合，并且未与电机（203）连接的两组锥齿轮（204）中部分别与下偏移丝杠（205）外表面的底部和上偏移丝杠（210）外表面的底部卡接，所述下偏移丝杠（205）的底端和上偏移丝杠（210）的底端分别与第二浮箱（201）内底部和扩展箱（202）内底部转动连接，所述下偏移丝杠（205外表面的顶部与连接板（206）的中部螺接，所述连接板（206）的左侧分别与两组导轨（207）滑动连接，所述连接板（206）左侧的顶部分别与两组外套管（208）的底部固定连接，所述外套管（208）的内壁与内套管（209）的底部滑动连接，两组所述内套管（209）的顶端均与支架（10）底部的左侧铰接，所述上偏移丝杠（210）外表面的顶部与传动板（212）上表面的右侧螺接，所述上偏移丝杠（210）的顶端与挡板（211）的底部固定连接，所述传动板（212）的左侧与滑轨（213）滑动连接，所述传动板（212）的右侧与开设有固定槽，固定槽的前侧和后侧分别与第二转轴（216）的前端和后端卡接，所述第二转轴（216）的外表面与第二套环（13）的内壁转动连接。
3.根据权利要求1所述的一种水上光伏支架系统，其特征在于：两组所述连接件（5）的长度之和略大于扩展箱（202）的长度，即将两组多组光伏板支撑件左右连接时，扩展箱（202）与光伏板（11）之间不产生干涉，并且扩展箱（202）不会对光伏板（11）造成遮挡。
4.根据权利要求2所述的一种水上光伏支架系统，其特征在于：所述连接板（206）位于下偏移丝杠（205）外表面螺纹的最底端时，光伏板（11）与第一浮箱（1）下表面之间的锐角夹角略小于40°，所述传动板（212）位于上偏移丝杠（210）外表面的最顶端时，光伏板（11）与第一浮箱（1）下表面之间的锐角夹角略大于40°。
5.根据权利要求1所述的一种水上光伏支架系统，其特征在于：所述第一浮箱（1）内设置有配重块，配重块使得连接杆（3）左端与连接杆（3）右端之间的重量相等，所述第一浮箱（1）、第二浮箱（201）、扩展箱（202）等与水平面相接触的组件外表面均设置有耐腐蚀层。
6.根据权利要求2所述的一种水上光伏支架系统，其特征在于：所述第二盖板（215）的表面开设有两组套管槽，套管槽与外套管（208）的外表面滑动连接，并且套管槽与外套管（208）之间为密封连接。
7.根据权利要求1所述的一种水上光伏支架系统，其特征在于：多组光伏支撑件相互连接后通过连接件（5）和扩展件（4）与固定结构相连，并固定在水面上。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112636674A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-09 | 金光铭 | 一种适用于水上的光伏安装设备及安装方法 |
| CN113928493A (zh) * | 2021-11-11 | 2022-01-14 | 中能众诚(浙江)新能源科技有限公司 | 一种浮管式水面光伏浮体支架平台 |
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2019
- 2019-11-05 CN CN201911071098.9A patent/CN110784160A/zh not_active Withdrawn
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| CN113928493A (zh) * | 2021-11-11 | 2022-01-14 | 中能众诚(浙江)新能源科技有限公司 | 一种浮管式水面光伏浮体支架平台 |
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