CN115225023B

CN115225023B - 一种漂浮式光伏电池组件

Info

Publication number: CN115225023B
Application number: CN202211140890.7A
Authority: CN
Inventors: 谢小两; 庞键; 刘宁
Original assignee: Ningbo Osda Solar Co Ltd
Current assignee: Ningbo Osda Solar Co Ltd
Priority date: 2022-09-20
Filing date: 2022-09-20
Publication date: 2022-12-23
Anticipated expiration: 2042-09-20
Also published as: CN115225023A

Abstract

本发明涉及一种漂浮式光伏电池组件，包括：漂浮座;三角座，所述三角座设置在漂浮座上;光伏板，包括第一光伏板和第二光伏板；锚，设置在漂浮座底部并与漂浮座悬挂连接；沉箱，包括第一沉箱和第二沉箱；驱动机构，设置在所述漂浮座内，能够带动第二光伏板展开或收拢并且能够控制第一沉箱和第二沉箱的间距。本发明的优点在于：通过设置一套驱动机构并设置两个工作位置，在第一工作位置上能够控制光伏板展开与闭合，在第二工作位置能够控制沉箱的间距。

Description

一种漂浮式光伏电池组件

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，特别是涉及一种漂浮式光伏电池组件。

背景技术

光伏组件通过接收光照进行发电，故而需要占用面积以增大发电功率，但随着土地的价值越来越高，增大受光面积所占用的土地资源价值也同步增大，从而降低了光伏发电的效益。

在土地资源越来越稀缺的当下，漂浮电站不占用土地资源，可以有效利用废弃矿坑、水库和采矿塌陷区；水冷通风效果好、发电量同比提高约10％；电站施工便捷，建设周期短，可以有效降低电站的边际成本；另外，漂浮电站还能减少水体蒸发，抑制藻类生长。

但是，现有技术中的漂浮式光伏电池板组件抗风浪性能较差，水面的波浪容易导致光伏组件处于不断的抖动状态，影响其对光照的接收，而且还受到光照条件、水位变化、地形位置等的影响。因此，亟待研究一种基于漂浮式的光伏电池板组件，以便于解决上述问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种漂浮式光伏电池组件，具有良好的稳定性。

本发明公开了一种漂浮式光伏电池组件,所述的漂浮式光伏电池组件包括：漂浮座;三角座，所述三角座设置在漂浮座上;光伏板，所述光伏板包括第一光伏板和第二光伏板，所述第一光伏板倾斜设置在所述三角座上，所述第二光伏板设置在所述第一光伏板下侧，能够展开或收拢；锚，所述锚设置在所述漂浮座底部并与所述漂浮座悬挂连接，能够将漂浮座与水底连接；沉箱，所述沉箱包括第一沉箱和第二沉箱，所述第一沉箱和所述第二沉箱悬挂设置在所述漂浮座底部，能够贴合倾斜水底面，以限制所述漂浮座漂移；驱动机构，所述驱动机构设置在所述漂浮座内，所述驱动机构能够带动所述第二光伏板展开或收拢并且能够控制所述第一沉箱和所述第二沉箱的间距。

在其中一个实施例中，所述漂浮座内设置定滑轮、拉绳和可伸缩的电杆，所述电杆一端与所述漂浮座固定连接，另一端与所述定滑轮连接，所述拉绳两端通过所述定滑轮连接所述第一沉箱和第二沉箱，所述电杆伸缩能够带动所述定滑轮上下运动，从而带动所述第一沉箱和第二沉箱上下运动。

在其中一个实施例中，所述驱动机构包括电机、第一基座、第二基座和圆环，所述第一基座固定设置在所述漂浮座内，所述第二基座滑动设置在所述第一基座内，所述电机固定设置在所述第二基座上，所述圆环旋转套设在所述第二基座外并且所述圆环下表面设置有定位销，所述定位销与所述第一基座上表面接触，所述第一基座上表面设置第一工作面和第二工作面并且设有斜面连接所述第一工作面和所述第二工作面，所述电机有两个工作位置，所述圆环旋转能够带动所述定位销在所述第一基座上表面旋转，所述定位销通过斜面作用能够从第一工作面切换到第二工作面，从而带动第二基座位置变化，进而带动电机从第一工作位置切换到第二工作位置。

在其中一个实施例中，所述驱动机构还包括第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述第一锥齿轮设置在所述电机输出端，所述第二锥齿轮与所述圆环固定连接，所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮啮合，所述电机能够驱动所述第一锥齿轮旋转，带动所述第二锥齿轮旋转，从而带动所述圆环旋转。

在其中一个实施例中，所述第一基座上设有凸起，所述第二基座上设有竖槽，所述凸起设置在所述竖槽内，使得所述第二基座相对所述第一基座不能旋转。

在其中一个实施例中，所述驱动机构还包括第三锥齿轮、第四锥齿轮和第一输出轴，所述第二光伏板上设有连杆机构和万向节，所述第三锥齿轮与所述电机输出端固定连接，所述连杆机构通过所述万向节连接所述第二光伏板，所述万向节与所述第四锥齿轮通过第一输出轴连接，当所述电机处于第一工作位置时，所述第三锥齿轮与所述第四锥齿轮啮合，所述电机能够驱动所述第三锥齿轮旋转，带动所述第四锥齿轮旋转，从而带动所述万向节旋转，进而带动所述连杆机构展开或者收拢，所述连杆机构能够带动所述第二光伏板展开或收拢。

在其中一个实施例中，所述漂浮座内还设有蜗轮和第二输出轴，所述拉绳两侧滑动设置有第一滑块和第二滑块，所述蜗轮设置在所述漂浮座内，所述第二输出轴与所述蜗轮同轴连接，所述第二输出轴两端分别与所述第一滑块和所述第二滑块通过螺纹连接，所述蜗轮转动能够带动所述第二输出轴转动，通过螺纹作用使得所述第一滑块和所述第二滑块相对靠近或者远离，从而带动所述拉绳两侧相互靠近或者远离，进而带动所述第一沉箱和第二沉箱相互靠近或者远离。

在其中一个实施例中，所述驱动机构还包括蜗杆和第五锥齿轮，所述第五锥齿轮与所述蜗杆同轴连接，所述蜗杆与所述蜗轮啮合，当所述电机处于第二工作位置时，所述第三锥齿轮能够与所述第五锥齿轮啮合，驱动所述电机能够带动所述第三锥齿轮转动，所述第三锥齿轮转动带动第五锥齿轮转动，从而带动所述蜗杆转动，进而带动所述蜗轮转动。

在其中一个实施例中，所述三角座下侧还设有弹簧，所述弹簧两端分别与所述三角座和所述漂浮座连接。

在其中一个实施例中，所述漂浮座两侧设有浮筒。

本发明的优点有：

1.通过设置驱动机构并使其具有两个工作位置，在第一工作位置上能够控制光伏板展开与闭合，使得该光伏电池组件能够增大受光面积，在第二工作位置能够控制沉箱的间距，能够适应不同的水底地形，连接稳定可靠；

2.通过在电机上设置齿轮锥结构，并设置一个固定的第一基座和一个可移动的第二基座，电机设置在第二基座上，驱动电机带动第二基座运动，使得电机能够在第一工作位置和第二工作位置之间自由切换，无需再额外设置一套驱动装置；

3.通过设置倾斜光伏板，在北半球能够接收更多的光照，而通过设置两个沉箱能够限制所述漂浮座旋转，从而能够提高光伏座受光效率；

4.通过设置可伸缩电杆和滑轮来控制两个沉箱的相对位置和下降高度，能够更好地适应地形；

5.通过在三角座上设置弹簧，降低光伏板的抖动；

6.通过在漂浮座两侧设置浮筒，进一步减小漂浮座的晃动。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的正视图；

图3为本发明的左视图；

图4为本发明的剖视图；

图5为本发明的内部结构示意图；

图6为本发明局部的立体图；

图7为本发明图5中I处的局部放大图；

图8为本发明I处局部放大图的另一种工作状态；

图9为本发明驱动机构部分结构的正视图，其中进行了局部剖视；

图10为本发明图9中A-A方向的剖视图；

图11位本发明驱动机构的立体图。

图中，漂浮座1、浮筒11、拉绳12、定滑轮13、电杆14、三角座2、弹簧22、第一光伏板31、第二光伏板32、连杆机构33、万向节34、锚41、第一沉箱42、第二沉箱43、电机51、第一基座52、凸起521、斜面522、第一工作面523、第二工作面524、圆环59、定位销591、第二基座53、竖槽531、第一锥齿轮 54、第二锥齿轮55、第三锥齿轮56、第四锥齿轮57、第五锥齿轮58、第一输出轴35、蜗杆61、蜗轮62、第二输出轴65、第一滑块63、第二滑块64。

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。

需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图11所示，本发明公开了一种漂浮式光伏电池组件,所述的漂浮式光伏电池组件包括：漂浮座1;三角座2，所述三角座2设置在漂浮座1上;光伏板，所述光伏板包括第一光伏板31和第二光伏板32，所述第一光伏板31倾斜设置在所述三角座2上，所述第二光伏板32设置在所述第一光伏板31下侧，能够展开或收拢；锚41，所述锚41设置在所述漂浮座1底部并与所述漂浮座1悬挂连接，能够将漂浮座1与水底连接；沉箱，所述沉箱包括第一沉箱42和第二沉箱43，所述第一沉箱42和所述第二沉箱43悬挂设置在所述漂浮座1底部，能够贴合倾斜水底面，以限制所述漂浮座1漂移；驱动机构，所述驱动机构设置在所述漂浮座1内，所述驱动机构能够带动所述第二光伏板32展开或收拢并且能够控制所述第一沉箱42和所述第二沉箱43的间距。

优选的，所述漂浮座1内设置定滑轮13、拉绳12和可伸缩的电杆14，所述电杆14一端与所述漂浮座1固定连接，另一端与所述定滑轮13连接，所述拉绳12两端通过所述定滑轮13连接所述第一沉箱42和第二沉箱43，所述电杆14伸缩能够带动所述定滑轮13上下运动，从而带动所述第一沉箱42和第二沉箱43上下运动。

可以理解的是，通过设置定滑轮13和可伸缩的电杆14来控制沉箱上下运动，可以更好地适应水底的深度。

优选的，如图9所示，所述驱动机构包括电机51、第一基座52、第二基座53和圆环59，所述第一基座52固定设置在所述漂浮座1内，所述第二基座53滑动设置在所述第一基座52内，所述电机51固定设置在所述第二基座53上，所述圆环59旋转设置在所述第二基座53外并且所述圆环59下表面设置有定位销591，所述定位销591与所述第一基座52上表面接触，所述第一基座52上表面设置第一工作面523和第二工作面524并且设有斜面522连接所述第一工作面523和所述第二工作面524，所述电机51有两个工作位置，所述圆环59旋转能够带动所述定位销591在所述第一基座52上表面旋转，所述定位销591通过斜面522作用能够从第一工作面523切换到第二工作面524，从而带动第二基座53位置变化，进而带动电机51从第一工作位置切换到第二工作位置。

值得一提的是，所述圆环59上设置有环形连接槽，所述第二基座53上设置有连接环，所述连接环能够在所述环形连接槽内旋转，从而使所述圆环59能够在所述第二基座53上旋转，当所述圆环59沿竖直方向滑移时，能够带动所述第二基座53沿竖直方向升降。

优选的，所述驱动机构还包括第一锥齿轮54和第二锥齿轮55，所述第一锥齿轮54设置在所述电机51输出端，所述第二锥齿轮55与所述圆环59固定连接，所述第一锥齿轮54与所述第二锥齿轮55啮合，所述电机51能够驱动所述第一锥齿轮54旋转，带动所述第二锥齿轮55旋转，从而带动所述圆环59旋转。

优选的，如图10所示，所述第一基座52上设有凸起521，所述第二基座53上设有竖槽531，所述凸起521设置在所述竖槽531内，使得所述第二基座53相对所述第一基座52不能旋转。

优选的，结合图6所示，所述驱动机构还包括第三锥齿轮56、第四锥齿轮57和第一输出轴35，所述第二光伏板32上设有连杆机构33和万向节34，所述第三锥齿轮56与所述电机51输出端固定连接，所述连杆机构33通过所述万向节34连接所述第二光伏板32，所述万向节34与所述第四锥齿轮57通过第一输出轴35连接，当所述电机51处于第一工作位置时，所述第三锥齿轮56与所述第四锥齿轮57啮合，所述电机51能够驱动所述第三锥齿轮56旋转，带动所述第四锥齿轮57旋转，从而带动所述万向节34旋转，进而带动所述连杆机构33展开或者收拢，所述连杆机构33能够带动所述第二光伏板32展开或收拢。

优选的，结合图5所示，所述漂浮座1内还设有蜗轮62和第二输出轴65，所述拉绳12两侧滑动设置有第一滑块63和第二滑块64，所述蜗轮62设置在所述漂浮座1内，所述第二输出轴65与所述蜗轮62同轴连接，所述第二输出轴65两端分别与所述第一滑块63和所述第二滑块64通过螺纹连接，所述蜗轮62转动能够带动所述第二输出轴65转动，通过螺纹作用使得所述第一滑块63和所述第二滑块64相对靠近或者远离，从而带动所述拉绳12两侧相互靠近或者远离，进而带动所述第一沉箱42和第二沉箱43相互靠近或者远离。

可以理解的是，在第二工作位置时驱动电机51正向转动，一方面能够带动圆环59正向旋转至斜面522处，另一方面能够带动第一沉箱42和第二沉箱43相互远离，继续驱动电机51正向转动，定位销591能够通过斜面522将电机51切换到第一工作位置，再继续驱动电机51正向转动，能够带动第二光伏板32展开，接收更多的光照。

值得一提的是，此时反向驱动电机51，一方面能够带动圆环59反向旋转至斜面522处，另一方面能够带动第二光伏板32收拢复位，继续驱动电机51反向转动，定位销591能够通过斜面522将电机51切换到第二工作位置，再继续驱动电机51反向转动，能够带动第一沉箱42和第二沉箱43相互靠近，完成复位。

优选的，所述驱动机构还包括蜗杆61和第五锥齿轮58，所述第五锥齿轮58与所述蜗杆61同轴连接，所述蜗杆61与所述蜗轮62啮合，当所述电机51处于第二工作位置时，所述第三锥齿轮56能够与所述第五锥齿轮58啮合，驱动所述电机51能够带动所述第三锥齿轮56转动，所述第三锥齿轮56转动带动第五锥齿轮58转动，从而带动所述蜗杆61转动，进而带动所述蜗轮62转动。

优选的，所述三角座2下侧还设有弹簧22，所述弹簧22两端分别与所述三角座2和所述漂浮座1连接。

可以理解的是，通过在三角座2上设置弹簧22，降低光伏板的抖动。

优选的，所述漂浮座1两侧设有浮筒11。

可以理解的是，通过在漂浮座1两侧设置浮筒11，进一步减小漂浮座1的抖动。

本发明的工作方式为：首先需要将本发明放入合适的水域内，此时如图1至图4所示，第二光伏板32收拢在第一光伏板31下，第一沉箱42和第二沉箱43下沉到水底，锚41与水底连接，并且如图8所示，驱动机构位于第二工作位置上，驱动电机51正向转动带动第一沉箱42和第二沉箱43相互远离，同时电机51转动也带动圆环59正向旋转至斜面522处，继续驱动电机51正向转动，如图7和图11所示，定位销591通过斜面522将电机51切换到第一工作位置，再继续驱动电机51正向转动，带动第二光伏板32展开，接收更多的光照。通过控制电杆14，能够同步控制第一沉箱42与第二沉箱43的下沉至水底进行限位。

当需要第二光伏板32收拢时，此时电机51位于第一工作位置，反向驱动电机51，带动第二光伏板32收拢复位，同时电机51带动定位销591运动至斜面522处。

继续驱动电机51反向转动，定位销591通过斜面522将电机51切换到第二工作位置，再继续驱动电机51反向转动带动第一沉箱42和第二沉箱43相互靠近，完成复位。

当水位变化时，如图4所示，控制电杆14伸缩带动第一沉箱42和第二沉箱43运动直至能够同时贴合水底。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种漂浮式光伏电池组件，其特征在于，所述的漂浮式光伏电池包括：

漂浮座;

三角座，所述三角座设置在漂浮座上;

光伏板，所述光伏板包括第一光伏板和第二光伏板，所述第一光伏板倾斜设置在所述三角座上，所述第二光伏板设置在所述第一光伏板下侧，能够展开或收拢；

锚，所述锚设置在所述漂浮座底部并与所述漂浮座悬挂连接，能够将漂浮座与水底连接；

沉箱，所述沉箱包括第一沉箱和第二沉箱，所述第一沉箱和所述第二沉箱悬挂设置在所述漂浮座底部，能够贴合倾斜水底面，以限制所述漂浮座漂移；

驱动机构，所述驱动机构设置在所述漂浮座内，所述驱动机构能够带动所述第二光伏板展开或收拢并且能够控制所述第一沉箱和所述第二沉箱的间距，

所述漂浮座内设置定滑轮、拉绳和可伸缩的电杆，所述电杆一端与所述漂浮座固定连接，另一端与所述定滑轮连接，所述拉绳两端通过所述定滑轮连接所述第一沉箱和第二沉箱，所述电杆伸缩能够带动所述定滑轮上下运动，从而带动所述第一沉箱和第二沉箱上下运动，

所述驱动机构包括电机、第一基座、第二基座和圆环，所述第一基座固定设置在所述漂浮座内，所述第二基座滑动设置在所述第一基座内，所述电机固定设置在所述第二基座上，所述圆环旋转套设在所述第二基座外并且所述圆环下表面设置有定位销，所述定位销与所述第一基座上表面接触，所述第一基座上表面设置第一工作面和第二工作面并且设有斜面连接所述第一工作面和所述第二工作面，所述电机有两个工作位置，所述圆环旋转能够带动所述定位销在所述第一基座上表面旋转，所述定位销通过斜面作用能够从第一工作面切换到第二工座面，从而带动第二基座位置变化，进而带动电机从第一工作位置切换到第二工作位置。

2.根据权利要求1所述的漂浮式光伏电池组件，其特征在于，所述驱动机构还包括第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述第一锥齿轮设置在所述电机输出端，所述第二锥齿轮与所述圆环固定连接，所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮啮合，所述电机能够驱动所述第一锥齿轮旋转，带动所述第二锥齿轮旋转，从而带动所述圆环旋转。

3.根据权利要求2所述的漂浮式光伏电池组件，其特征在于，所述第一基座上设有凸起，所述第二基座上设有竖槽，所述凸起设置在所述竖槽内，使得所述第二基座相对所述第一基座不能旋转。

4.根据权利要求3所述的漂浮式光伏电池组件，其特征在于，所述驱动机构还包括第三锥齿轮、第四锥齿轮和第一输出轴，所述第二光伏板上设有连杆机构和万向节，所述第三锥齿轮与所述电机输出端固定连接，所述连杆机构通过所述万向节连接所述第二光伏板，所述万向节与所述第四锥齿轮通过第一输出轴连接，当所述电机处于第一工作位置时，所述第三锥齿轮与所述第四锥齿轮啮合，所述电机能够驱动所述第三锥齿轮旋转，带动所述第四锥齿轮旋转，从而带动所述万向节旋转，进而带动所述连杆机构展开或者收拢，所述连杆机构能够带动所述第二光伏板展开或收拢。

5.根据权利要求4所述的漂浮式光伏电池组件，其特征在于，所述漂浮座内还设有蜗轮和第二输出轴，所述拉绳两侧滑动设置有第一滑块和第二滑块，所述蜗轮设置在所述漂浮座内，所述第二输出轴与所述蜗轮同轴连接，所述第二输出轴两端分别与所述第一滑块和所述第二滑块通过螺纹连接，所述蜗轮转动能够带动所述第二输出轴转动，通过螺纹作用使得所述第一滑块和所述第二滑块相对靠近或者远离，从而带动所述拉绳两侧相互靠近或者远离，进而带动所述第一沉箱和第二沉箱相互靠近或者远离。

6.根据权利要求5所述的漂浮式光伏电池组件，其特征在于，所述驱动机构还包括蜗杆和第五锥齿轮，所述第五锥齿轮与所述蜗杆同轴连接，所述蜗杆与所述蜗轮啮合，当所述电机处于第二工作位置时，所述第三锥齿轮能够与所述第五锥齿轮啮合，驱动所述电机能够带动所述第三锥齿轮转动，所述第三锥齿轮转动带动第五锥齿轮转动，从而带动所述蜗杆转动，进而带动所述蜗轮转动。

7.根据权利要求1所述的漂浮式光伏电池组件，其特征在于，所述三角座下侧还设有弹簧，所述弹簧两端分别与所述三角座和所述漂浮座连接。

8.根据权利要求1所述的漂浮式光伏电池组件，其特征在于，所述漂浮座两侧设有浮筒。