CN115384714A - 一种水面漂浮的光伏跟踪系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水面漂浮的光伏跟踪系统，该光伏跟踪系统包括：漂浮基座，顶部设置有光伏板，所述光伏板与水平面之间设置有夹角；动力系统，设置在所述漂浮基座上；在所述动力系统的驱动下，所述漂浮基座适于在水面上转动；滑动系统，设置在所述漂浮基座的底部；所述滑动系统中设置有滑动件，所述滑动件适于在所述漂浮基座的底部进行活动；锚固绳，所述锚固绳的一端与所述滑动件连接，所述锚固绳的另一端适于固定在水底。如此设置，不会出现漂浮基座倒转一定角度以及推进器在工作和停止之间交替运作的情况，节省了大量储存的太阳光能源。并且，能够保证光伏板始终跟踪着太阳光，提高了所要吸收的太阳光能量，提高了光伏发电板的发电效率。

Description

一种水面漂浮的光伏跟踪系统
技术领域
本发明涉及太阳能发电技术领域，具体涉及一种水面漂浮的光伏跟踪系统。
背景技术
现有专利提供了一种海面漂浮的光伏跟踪系统，该专利中的整个光伏阵列采用漂浮基座和锚固绳的固定以及螺旋桨推进器的推送而产生沿锚固点的旋转动作，从而实现对太阳光线进行跟踪效果。
该现有专利中漂浮基座是直接通过锚固绳固定到水底的锚固点，虽然会使组件固定而不会飘走的的同时可沿该锚固点随意旋转，但是在漂浮基座转动时，无法保证锚固绳与海底的锚固点相对静止。因为当漂浮基座在转动时，锚固绳整体也会进行转动，形成扭曲状态。在漂浮基座到预设角度后，推进器会停止推进，锚固绳由于没有外力作用，会从扭曲状态重新恢复到自身原状。所以，在锚固绳的作用下，漂浮基座又会倒转一定角度。然后推进器会在工作和停止之间交替运作，浪费了储存的太阳光能源。
并且，在此过程中，虽然漂浮基座倒转的角度很少，但是对于光伏发电板而言，却减少了所要吸收的太阳光，使得光伏发电板的发电效率较低。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于现有技术中存在的浪费储存的太阳光能源，且光伏发电板的发电效率较低的问题，从而提供一种水面漂浮的光伏跟踪系统。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种水面漂浮的光伏跟踪系统，该光伏跟踪系统包括：漂浮基座，顶部设置有光伏板，所述光伏板与水平面之间设置有夹角；动力系统，设置在所述漂浮基座上；在所述动力系统的驱动下，所述漂浮基座适于在水面上转动；滑动系统，设置在所述漂浮基座的底部；所述滑动系统中设置有滑动件，所述滑动件适于在所述漂浮基座的底部进行活动；锚固绳，所述锚固绳的一端与所述滑动件连接，所述锚固绳的另一端适于固定在水底。
可选地，所述滑动系统包括：环形轨道，设置在所述漂浮基座的底部；滑动件，适于在所述环形轨道上滑动；所述锚固绳的一端与所述滑动件连接，所述锚固绳的另一端适于固定在水底。
可选地，所述环形轨道包括内环轨道和外环轨道，所述内环轨道和所述外环轨道均设置有轨道槽，两个轨道槽相对设置。
可选地，所述滑动件设置有滑轮，所述滑轮适于在两个所述轨道槽上进行滑动。
可选地，所述滑动件包括一对滑轮以及连接两个滑轮的轴承；所述锚固绳的一端与所述轴承连接，所述锚固绳的另一端适于固定在水底。
可选地，所述漂浮基座的顶部设置有光伏支架，所述光伏板设置在所述光伏支架上，当所述漂浮基座转动时，太阳光的入射角与光伏板的板面垂直。
可选地，所述动力系统包括水面推进器，所述水面推进器设置在所述漂浮基座的四周。
可选地，所述水面推进器由所述光伏板供电。
可选地，所述水面推进器在启动时，可产生顺时针旋转扭矩或逆时针旋转扭矩，使所述漂浮基座进行顺时针旋转或逆时针旋转。
可选地，在白昼时，所述水面推进器产生顺时针旋转扭矩，使所述漂浮基座从初始位置开始转动，使太阳光的入射角与光板组件板面垂直；在太阳落山后，所述水面推进器产生逆时针旋转扭矩，使所述漂浮基座转动到初始位置。
本发明技术方案与现有技术相比，具有如下优点：
1.本发明实施例提供了一种水面漂浮的光伏跟踪系统，该光伏跟踪系统包括：漂浮基座，顶部设置有光伏板，所述光伏板与水平面之间设置有夹角；动力系统，设置在所述漂浮基座上；在所述动力系统的驱动下，所述漂浮基座适于在水面上转动；滑动系统，设置在所述漂浮基座的底部；所述滑动系统中设置有滑动件，所述滑动件适于在所述漂浮基座的底部进行活动；锚固绳，所述锚固绳的一端与所述滑动件连接，所述锚固绳的另一端适于固定在水底。
如此设置，本实施例是所述锚固绳的一端与所述滑动件连接，所述锚固绳的另一端适于固定在水底，使得所述锚固绳、滑动件和位于水底的固定点组成一组软连接，并且这样的软连接可以设置有多组。当漂浮基座在转动时，由于滑动件适于在所述漂浮基座的底部进行活动，而锚固绳的另一端是固定在水底的，所以在锚固绳的牵引作用下，滑动件与锚固绳不会产生相对运动，漂浮基座与滑动件会产生相对运动。当漂浮基座在转动时，锚固绳不会扭曲，使得漂浮基座到预设角度后不会出现从扭曲状态重新恢复到自身原状的情况。这样的话，一是能够保证光伏板始终跟踪着太阳光，提高了所要吸收的太阳光能量，提高了光伏发电板的发电效率；二是不会出现漂浮基座倒转一定角度以及推进器在工作和停止之间交替运作的情况，节省了大量储存的太阳光能源；三是保证漂浮基座在水面位置只做自身圆周运动、与水面位置相对固定，节约水域或海域资源。
2.本发明实施例通过设置环形轨道和滑动件，当漂浮基座在转动时，滑动件与锚固绳不会产生相对运动，而滑动件与环形轨道会产生相对运动，使得滑动件在环形轨道中进行移动。这样的话，当漂浮基座在转动时，锚固绳不会扭曲，使得漂浮基座到预设角度后不会出现从扭曲状态重新恢复到自身原状的情况。进而也不会出现漂浮基座倒转一定角度以及推进器在工作和停止之间交替运作的情况，节省了大量储存的太阳光能源。
3.本发明实施例通过在所述漂浮基座转动时，将太阳光的入射角与光伏板的板面垂直，能够最大程度地提高所要吸收的太阳光能量，进而可以提高光伏发电板的发电效率。
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，对于本领域普通工人来讲，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为本发明实施例水面漂浮的光伏跟踪系统的整体结构示意图；
图2为本发明实施例光伏跟踪系统的环形轨道内部图；
图3为本发明实施例光伏跟踪系统的环形轨道的示意图。
附图标记：
1、漂浮基座；2、光伏板；3、动力系统；4、环形轨道；41、内环轨道；42、外环轨道；5、锚固绳；6、光伏支架；7、滑轮；8、轴承。
具体实施方式
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，本领域普通工人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。
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，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，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通工人而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
现有专利提供了一种海面漂浮的光伏跟踪系统，该专利中的整个光伏阵列采用漂浮基座和锚固绳的固定以及螺旋桨推进器的推送而产生沿锚固点的旋转动作，从而实现对太阳光线进行跟踪效果。该现有专利中漂浮基座是直接通过锚固绳固定到水底的锚固点，虽然会使组件固定而不会飘走的的同时可沿该锚固点随意旋转，但是在漂浮基座转动时，无法保证锚固绳与海底的锚固点相对静止。因为当漂浮基座在转动时，锚固绳整体也会进行转动，形成扭曲状态。在漂浮基座到预设角度后，推进器会停止推进，锚固绳由于没有外力作用，会从扭曲状态重新恢复到自身原状。所以，在锚固绳的作用下，漂浮基座又会倒转一定角度。然后推进器会在工作和停止之间交替运作，浪费了储存的太阳光能源。并且，在此过程中，虽然漂浮基座倒转的角度很少，但是对于光伏发电板而言，却减少了所要吸收的太阳光，使得光伏发电板的发电效率较低。
因此，本发明要解决的技术问题在于现有技术中存在的浪费储存的太阳光能源，且光伏发电板的发电效率较低的问题，从而提供一种水面漂浮的光伏跟踪系统。
实施例1
如图1至图3所示，本发明实施例提供了一种水面漂浮的光伏跟踪系统，该光伏跟踪系统包括漂浮基座1、动力系统3、滑动系统以及锚固绳5。
具体地，在本发明实施例中，漂浮基座1的顶部设置有光伏板2，所述光伏板2与水平面之间设置有夹角。动力系统3设置在所述漂浮基座1上，在所述动力系统3的驱动下，所述漂浮基座1适于在水面上转动。滑动系统设置在所述漂浮基座1的底部，所述滑动系统中设置有滑动件，所述滑动件适于在所述漂浮基座1的底部进行活动，所述滑动件可以在漂浮基座1的底部范围内自由活动，或者沿着漂浮基座1的底部四周自由活动。所述锚固绳5的一端与所述滑动件连接，所述锚固绳5的另一端适于固定在水底。
如此设置，本实施例是所述锚固绳5的一端与所述滑动件连接，所述锚固绳5的另一端适于固定在水底，使得所述锚固绳5、滑动件和位于水底的固定点组成一组软连接，并且这样的软连接可以设置有多组。例如，如图1所示，本实施例中在漂浮基座1的周围设置有四组软连接。当然，本实施例仅仅是对软连接的设置数量进行举例说明，但是并不对此进行限制，本领域技术人员可以根据实际情况进行改变，能够实现相同的技术效果即可。当漂浮基座1在转动时，由于滑动件适于在所述漂浮基座1的底部进行活动，而锚固绳5的另一端是固定在水底的，所以在锚固绳5的牵引作用下，滑动件与锚固绳5不会产生相对运动，漂浮基座1与滑动件会产生相对运动。当漂浮基座1在转动时，锚固绳5不会扭曲，使得漂浮基座1到预设角度后不会出现从扭曲状态重新恢复到自身原状的情况。这样的话，一是能够保证光伏板2始终跟踪着太阳光，提高了所要吸收的太阳光能量，提高了光伏发电板的发电效率；二是不会出现漂浮基座1倒转一定角度以及推进器在工作和停止之间交替运作的情况，节省了大量储存的太阳光能源；三是保证漂浮基座1在水面位置只做自身圆周运动、与水面位置相对固定，节约水域或海域资源。
进一步地，在本发明的一个可选实施例中，所述滑动系统包括环形轨道4和滑动件。具体地，环形轨道4设置在所述漂浮基座1的底部，滑动件适于在所述环形轨道4上滑动，所述锚固绳5的一端与所述滑动件连接，所述锚固绳5的另一端适于固定在水底。进一步地，所述环形轨道4可以包括内环轨道41和外环轨道42，所述内环轨道41和所述外环轨道42均设置有轨道槽，两个轨道槽相对设置。所述滑动件设置有滑轮7，所述滑轮7适于在两个所述轨道槽上进行滑动。并且，所述滑动件还可以包括一对滑轮7以及连接两个滑轮7的轴承8，所述锚固绳5的一端与所述轴承8连接，所述锚固绳5的另一端适于固定在水底。
本发明实施例通过设置环形轨道4和滑动件，由于滑动件与锚固绳5不会产生相对运动，而滑动件与环形轨道4会产生相对运动，当漂浮基座1在转动时，会使得滑动件在环形轨道4中进行移动。这样的话，当漂浮基座1在转动时，锚固绳5不会扭曲，使得漂浮基座1到预设角度后不会出现从扭曲状态重新恢复到自身原状的情况。进而也不会出现漂浮基座1倒转一定角度以及推进器在工作和停止之间交替运作的情况，节省了大量储存的太阳光能源。同时，在水的浮力作用下，漂浮基座1在转动时动力系统3所需的能耗降低，从而进一步节省了储存的太阳光能源。
进一步地，在本发明的一个可选实施例中，所述漂浮基座1的顶部设置有光伏支架6，所述光伏板2设置在所述光伏支架6上，当所述漂浮基座1转动时，太阳光的入射角与光伏板2的板面垂直。本发明实施例通过在所述漂浮基座1转动时，将太阳光的入射角与光伏板2的板面垂直，能够最大程度地提高所要吸收的太阳光能量，进而可以提高光伏发电板的发电效率。
进一步地，在本发明的一个可选实施例中，所述动力系统3包括水面推进器，所述水面推进器设置在所述漂浮基座1的四周。本发明实施例借鉴自航船舶的水面推进器原理，跟踪系统的可靠性高。具体地，所述水面推进器可以由所述光伏板2供电。进一步地，所述水面推进器在启动时，可产生顺时针旋转扭矩或逆时针旋转扭矩，使所述漂浮基座1进行顺时针旋转或逆时针旋转。在实际工作过程中，在白昼时，所述水面推进器产生顺时针旋转扭矩，使所述漂浮基座1从初始位置开始转动，使太阳光的入射角与光板组件板面垂直；在太阳落山后，所述水面推进器产生逆时针旋转扭矩，使所述漂浮基座1转动到初始位置。从而可以提升光伏跟踪系统的发电量，降低水面光伏的用电成本。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通工人来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种水面漂浮的光伏跟踪系统，其特征在于，包括：
漂浮基座(1)，顶部设置有光伏板(2)，所述光伏板(2)与水平面之间设置有夹角；
动力系统(3)，设置在所述漂浮基座(1)上；在所述动力系统(3)的驱动下，所述漂浮基座(1)适于在水面上转动；
滑动系统，设置在所述漂浮基座(1)的底部；所述滑动系统中设置有滑动件，所述滑动件适于在所述漂浮基座(1)的底部进行活动；
锚固绳(5)，所述锚固绳(5)的一端与所述滑动件连接，所述锚固绳(5)的另一端适于固定在水底。
2.根据权利要求1所述的光伏跟踪系统，其特征在于，所述滑动系统包括：
环形轨道(4)，设置在所述漂浮基座(1)的底部；
滑动件，适于在所述环形轨道(4)上滑动；所述锚固绳(5)的一端与所述滑动件连接，所述锚固绳(5)的另一端适于固定在水底。
3.根据权利要求2所述的光伏跟踪系统，其特征在于，所述环形轨道(4)包括内环轨道(41)和外环轨道(42)，所述内环轨道(41)和所述外环轨道(42)均设置有轨道槽，两个轨道槽相对设置。
4.根据权利要求3所述的光伏跟踪系统，其特征在于，所述滑动件设置有滑轮(7)，所述滑轮(7)适于在两个所述轨道槽上进行滑动。
5.根据权利要求4所述的光伏跟踪系统，其特征在于，所述滑动件包括一对滑轮(7)以及连接两个滑轮(7)的轴承(8)；所述锚固绳(5)的一端与所述轴承(8)连接，所述锚固绳(5)的另一端适于固定在水底。
6.根据权利要求1至5任一项所述的光伏跟踪系统，其特征在于，所述漂浮基座(1)的顶部设置有光伏支架(6)，所述光伏板(2)设置在所述光伏支架(6)上，当所述漂浮基座(1)转动时，太阳光的入射角与光伏板(2)的板面垂直。
7.根据权利要求1至5任一项所述的光伏跟踪系统，其特征在于，所述动力系统(3)包括水面推进器，所述水面推进器设置在所述漂浮基座(1)的四周。
8.根据权利要求7所述的光伏跟踪系统，其特征在于，所述水面推进器由所述光伏板(2)供电。
9.根据权利要求8所述的光伏跟踪系统，其特征在于，所述水面推进器在启动时，可产生顺时针旋转扭矩或逆时针旋转扭矩，使所述漂浮基座(1)进行顺时针旋转或逆时针旋转。
10.根据权利要求9所述的光伏跟踪系统，其特征在于，
在白昼时，所述水面推进器产生顺时针旋转扭矩，使所述漂浮基座(1)从初始位置开始转动，使太阳光的入射角与光板组件板面垂直；
在太阳落山后，所述水面推进器产生逆时针旋转扭矩，使所述漂浮基座(1)转动到初始位置。
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