CN112787579B - 一种自清洁的海上太阳能连接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自清洁的海上太阳能连接装置，包括用于安装太阳能板的太阳能安装板、用于支撑太阳能安装板的磁稳定漂浮机构和用于清洁连接结构的伸缩刮除机构，所述太阳能安装板设置在磁稳定漂浮机构上，所述伸缩刮除机构设置在磁稳定漂浮机构上，涉及太阳能光伏领域。该自清洁的海上太阳能连接装置根据现有的太阳能板在安装后存在的容易寄生海藻等物质以及因寄生物而衍生的不稳定易损坏等问题设计出特殊的支撑结构，既可以保持设备动态稳定，也可以清除附着物，从而有效的解决了一般的海洋太阳能板在安装的时候，底部连接件容易缠绕大量海藻和寄生生物，增大迎水面积，容易在海浪产生时承受较大的拖拽力，容易损坏连接结构，不方便清洁的问题。

Description

一种自清洁的海上太阳能连接装置
技术领域
本发明涉及太阳能光伏技术领域，具体为一种自清洁的海上太阳能连接装置。
背景技术
太阳能光伏发电需要使用的太阳能板根据安装环境的需要不同的安装和连接装置，随着海洋资源的开发，太阳能光伏板已经可以铺设在浅滩海面上，但是海上环境复杂，海藻以及各种海洋生物容易缠绕甚至寄生在连接结构上，这些东西的存在容易增加连接件的重力以及带水重力，它们在海浪较大的时候会迎合水流的冲击对安装结构产生极大的拖拽力，这就容易造成连接结构失衡甚至损坏，极大的影响了太阳能板的稳定使用，目前对于这一情况，主要的解决方式就是定期的对底部连接件进行清理，而且需要设置较为厚重的结构增强防冲击能力，耗材较多，沉降现象严重，这种方式存在一定的安全隐患，太阳能板铺设面积较大的话，清理起来较为麻烦，一般的海洋太阳能板在安装的时候，底部连接件容易缠绕大量海藻和寄生生物，增大迎水面积，容易在海浪产生时承受较大的拖拽力，容易损坏连接结构，不方便清洁，所以需要一种自清洁的海上太阳能连接装置。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种自清洁的海上太阳能连接装置，解决了一般的海洋太阳能板在安装的时候，底部连接件容易缠绕大量海藻和寄生生物，增大迎水面积，容易在海浪产生时承受较大的拖拽力，容易损坏连接结构，不方便清洁的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种自清洁的海上太阳能连接装置，包括用于安装太阳能板的太阳能安装板、用于支撑太阳能安装板的磁稳定漂浮机构和用于清洁连接结构的伸缩刮除机构，所述太阳能安装板设置在磁稳定漂浮机构上，所述伸缩刮除机构设置在磁稳定漂浮机构上。
优选的，所述磁稳定漂浮机构包括自旋转六面通管、磁稳定空心球、若干个配重支撑杆、漂浮挡环和活动磁性球，所述磁稳定空心球设置在太阳能安装板的底部，所述太阳能安装板的底部与磁稳定空心球的表面固定连接，所述磁稳定空心球的表面固定连接有漂浮挡环，所述漂浮挡环的上表面呈弧形状，所述漂浮挡环的表面固定连接有若干个配重支撑杆，所述配重支撑杆远离漂浮挡环的一端与太阳能安装板的下表面固定连接。
优选的，所述自旋转六面通管的顶部镶嵌有活动磁性球，所述磁稳定空心球的底部设置有弧形搭槽，所述弧形搭槽的内壁与活动磁性球的表面接触，所述磁稳定空心球的内部设置有磁性稳定球，所述磁性稳定球与活动磁性球之间相互吸引。
优选的，所述自旋转六面通管的六个侧面均固定连接有一个螺旋弹簧刀，所述螺旋弹簧刀的表面呈螺旋弹簧形状，所述螺旋弹簧刀的表面被打磨呈扁平状，每一个所述螺旋弹簧刀远离自旋转六面通管的一端均固定连接有一个活动卡球，所述漂浮挡环的底部开设有环形卡槽，所述活动卡球卡在环形卡槽的内部，所述活动卡球的表面与环形卡槽的内壁滑动连接，相邻两个活动卡球之间固定连接有一条限位刮簧，所述限位刮簧的表面与环形卡槽的内壁滑动连接。
优选的，所述伸缩刮除机构包括水流扇叶、破结刮刀、弹簧刷丝和若干个磁牵引杆，所述自旋转六面通管的表面固定连接有若干个水流扇叶，每一个所述螺旋弹簧刀的表面均固定连接有若干个破结刮刀，每一个所述螺旋弹簧刀的表面均固定连接有若干个弹簧刷丝。
优选的，所述漂浮挡环的下表面固定连接有若干个磁牵引杆，若干个所述磁牵引杆在漂浮挡环的下表面以漂浮挡环的中心为圆心呈圆周分布，所述磁牵引杆的材料包括永磁铁，所述磁牵引杆的表面呈曲线螺旋形状，所述磁牵引杆的整体呈倾斜状，且倾斜趋势与螺旋弹簧刀的倾斜趋势相同，所述磁牵引杆与螺旋弹簧刀之间相互吸引。
优选的，所述自旋转六面通管的内部固定连接有中心轴承，所述中心轴承的内圈固定连接有竖支撑杆，所述竖支撑杆的底端固定在海水下方建设的连接基座上。
(三)有益效果
(1)本发明通过设置磁稳定漂浮机构，一方面可以在较大的水流冲击的时候，通过上浮的结构将部分外力向上牵引，减小横向冲击力，以及向下的拉扯力，避免沉降，另一方面可以通过磁性进行牵引，通过重心处的配重使得太阳能安装板在沉浮过后依旧可以快速复位到原先的角度，达到一种动态的平衡。
(2)本发明通过设置配重支撑杆和磁性稳定球，一方面可以保持太阳能安装板的稳定性，另一方面可以在不同的配重支撑杆上增加或者减少配重的结构或者物质来改变太阳能安装板的重心，通过磁性稳定球来保持太阳能安装板的稳定，可以达到角度的调节的效果。
(3)本发明通过设置螺旋弹簧刀和自旋转里有面通管等结构，既可以满足连接结构随着水流旋转的需要，也能满足上下拉伸的弹性需要，与现有的刚性连接结果相比可以减少损损坏。
(4)本发明通过设置伸缩刮除机构，一方面伸缩刮除机构可以满足浮动的弹性需要，保持设备的动态稳定，另一方面可以在旋转过程中通过螺旋弹簧刀的伸缩弹性变化将缠绕的海藻进行切断，可以避免海藻的纠缠，减少附着物和附加重力。
(5)本发明通过设置磁牵引杆，磁牵引杆可以起到牵引吸附螺旋弹簧刀的作用，使得螺旋弹簧刀在磁牵引杆上吸附并在脱离的过程中发生摆动进而可以起到对磁稳定空心球的表面进行刷洗清洁的效果。
(6)本发明根据现有的太阳能板在安装后存在的容易寄生海藻等物质以及因寄生物而衍生的不稳定易损坏等问题设计出特殊的支撑结构，既可以保持设备动态稳定，也可以清除附着物，从而有效的解决了一般的海洋太阳能板在安装的时候，底部连接件容易缠绕大量海藻和寄生生物，增大迎水面积，容易在海浪产生时承受较大的拖拽力，容易损坏连接结构，不方便清洁的问题。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明磁稳定空心球结构正视图；
图3为本发明漂浮挡环结构仰视图；
图4为本发明图3中A处结构放大图；
图5为本发明磁稳定空心球结构剖视图。
其中，1太阳能安装板、2磁稳定漂浮机构、21自旋转六面通管、22磁稳定空心球、23配重支撑杆、24漂浮挡环、25活动磁性球、26环形卡槽、27弧形搭槽、28限位刮簧、29螺旋弹簧刀、210活动卡球、211磁性稳定球、3伸缩刮除机构、31水流扇叶、32破结刮刀、33弹簧刷丝、34磁牵引杆、4中心轴承、5竖支撑杆。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，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。
如图1-5所示，本发明实施例提供一种自清洁的海上太阳能连接装置，包括用于安装太阳能板的太阳能安装板1、用于支撑太阳能安装板1的磁稳定漂浮机构2和用于清洁连接结构的伸缩刮除机构3，太阳能安装板1设置在磁稳定漂浮机构2上，伸缩刮除机构3设置在磁稳定漂浮机构2上。
磁稳定漂浮机构2包括自旋转六面通管21、磁稳定空心球22、若干个配重支撑杆23、漂浮挡环24和活动磁性球25，磁稳定空心球22设置在太阳能安装板1的底部，所述太阳能安装板1的底部与磁稳定空心球22的表面固定连接，磁稳定空心球22的表面固定连接有漂浮挡环24，漂浮挡环24的上表面呈弧形状，漂浮挡环24的表面固定连接有若干个配重支撑杆23，配重支撑杆23远离漂浮挡环24的一端与太阳能安装板1的下表面固定连接，自旋转六面通管21的顶部镶嵌有活动磁性球25，磁稳定空心球22的底部设置有弧形搭槽27，弧形搭槽27的内壁与活动磁性球25的表面接触，磁稳定空心球22的内部设置有磁性稳定球211，磁性稳定球211与活动磁性球25之间相互吸引，自旋转六面通管21的六个侧面均固定连接有一个螺旋弹簧刀29，螺旋弹簧刀29的表面呈螺旋弹簧形状，螺旋弹簧刀29的表面被打磨呈扁平状，每一个螺旋弹簧刀29远离自旋转六面通管21的一端均固定连接有一个活动卡球210，漂浮挡环24的底部开设有环形卡槽26，活动卡球210卡在环形卡槽26的内部，活动卡球210的表面与环形卡槽26的内壁滑动连接，相邻两个活动卡球210之间固定连接有一条限位刮簧28，限位刮簧28的表面与环形卡槽26的内壁滑动连接。
伸缩刮除机构3包括水流扇叶31、破结刮刀32、弹簧刷丝33和若干个磁牵引杆34，自旋转六面通管21的表面固定连接有若干个水流扇叶31，每一个螺旋弹簧刀29的表面均固定连接有若干个破结刮刀32，每一个螺旋弹簧刀29的表面均固定连接有若干个弹簧刷丝33，漂浮挡环24的下表面固定连接有若干个磁牵引杆34，若干个磁牵引杆34在漂浮挡环24的下表面以漂浮挡环24的中心为圆心呈圆周分布，磁牵引杆34的材料包括永磁铁，磁牵引杆34的表面呈曲线螺旋形状，磁牵引杆34的整体呈倾斜状，且倾斜趋势与螺旋弹簧刀29的倾斜趋势相同，磁牵引杆34与螺旋弹簧刀29之间相互吸引，自旋转六面通管21的内部固定连接有中心轴承4，中心轴承4的内圈固定连接有竖支撑杆5，竖支撑杆5的底端固定在海水下方建设的连接基座上。
使用时，首先将竖支撑杆5的底部与水底预先建设的基座连接起来，再将太阳能板安装在太阳能安装板1的上表面，然后根据当地日照情况进行角度调节，将各个配重支撑杆23上安装上配重物质改变太阳能安装板1的重心，使得太阳能安装板1保持一定角度的倾斜，水流通过水流扇叶31带动自旋转六面通管21旋转，自旋转六面通管21带动各个螺旋弹簧刀29旋转，当有海藻靠近的时候会被螺旋弹簧刀29缠绕，螺旋弹簧刀29在靠近磁牵引杆34的时候会被吸引拉伸，螺旋弹簧刀29在拉伸的时候将缠绕的海藻等物进行切割，海藻等异物随着水流流走，同时受到磁牵引杆34的牵引，螺旋弹簧刀29会不断的摆动冲击磁稳定空心球22的表面并对磁稳定空心球22的表面通过弹簧刷丝33进行刷洗，在遇到较大冲击浪的时候磁稳定空心球22的浮力使得太阳能安装板1产生上浮的力，减少连接处的横向冲击力。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (2)

1.一种自清洁的海上太阳能连接装置，包括用于安装太阳能板的太阳能安装板(1)、用于支撑太阳能安装板(1)的磁稳定漂浮机构(2)和用于清洁连接结构的伸缩刮除机构(3)，其特征在于：所述太阳能安装板(1)设置在磁稳定漂浮机构(2)上，所述伸缩刮除机构(3)设置在磁稳定漂浮机构(2)上，所述磁稳定漂浮机构(2)包括自旋转六面通管(21)、磁稳定空心球(22)、若干个配重支撑杆(23)、漂浮挡环(24)和活动磁性球(25)，所述磁稳定空心球(22)设置在太阳能安装板(1)的底部，所述太阳能安装板(1)的底部与磁稳定空心球(22)的表面固定连接，所述磁稳定空心球(22)的表面固定连接有漂浮挡环(24)，所述漂浮挡环(24)的上表面呈弧形状，所述漂浮挡环(24)的表面固定连接有若干个配重支撑杆(23)，所述配重支撑杆(23)远离漂浮挡环(24)的一端与太阳能安装板(1)的下表面固定连接，所述自旋转六面通管(21)的顶部镶嵌有活动磁性球(25)，所述磁稳定空心球(22)的底部设置有弧形搭槽(27)，所述弧形搭槽(27)的内壁与活动磁性球(25)的表面接触，所述磁稳定空心球(22)的内部设置有磁性稳定球(211)，所述磁性稳定球(211)与活动磁性球(25)之间相互吸引，所述自旋转六面通管(21)的六个侧面均固定连接有一个螺旋弹簧刀(29)，所述螺旋弹簧刀(29)的表面呈螺旋弹簧形状，所述螺旋弹簧刀(29)的表面被打磨呈扁平状，每一个所述螺旋弹簧刀(29)远离自旋转六面通管(21)的一端均固定连接有一个活动卡球(210)，所述漂浮挡环(24)的底部开设有环形卡槽(26)，所述活动卡球(210)卡在环形卡槽(26)的内部，所述活动卡球(210)的表面与环形卡槽(26)的内壁滑动连接，相邻两个活动卡球(210)之间固定连接有一条限位刮簧(28)，所述限位刮簧(28)的表面与环形卡槽(26)的内壁滑动连接，所述伸缩刮除机构(3)包括水流扇叶(31)、破结刮刀(32)、弹簧刷丝(33)和若干个磁牵引杆(34)，所述自旋转六面通管(21)的表面固定连接有若干个水流扇叶(31)，每一个所述螺旋弹簧刀(29)的表面均固定连接有若干个破结刮刀(32)，每一个所述螺旋弹簧刀(29)的表面均固定连接有若干个弹簧刷丝(33)，所述漂浮挡环(24)的下表面固定连接有若干个磁牵引杆(34)，若干个所述磁牵引杆(34)在漂浮挡环(24)的下表面以漂浮挡环(24)的中心为圆心呈圆周分布，所述磁牵引杆(34)的材料包括永磁铁，所述磁牵引杆(34)的表面呈曲线螺旋形状，所述磁牵引杆(34)的整体呈倾斜状，且倾斜趋势与螺旋弹簧刀(29)的倾斜趋势相同，所述磁牵引杆(34)与螺旋弹簧刀(29)之间相互吸引。
2.根据权利要求1所述的一种自清洁的海上太阳能连接装置，其特征在于：所述自旋转六面通管(21)的内部固定连接有中心轴承(4)，所述中心轴承(4)的内圈固定连接有竖支撑杆(5)，所述竖支撑杆(5)的底端固定在海水下方建设的连接基座上。
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