CN116266745A - 一种储能式水上光伏电站 - Google Patents

Abstract

一种储能式水上光伏电站其特征在于：它包括水坝、立柱及设在立柱上的绳链轮及绳链，该绳链的上卡环处设有浮体b及光伏发电板，该绳链的下卡环处设有浮体c，该浮体b、c在浮力与重力的作用下驱动绳链及绳链轮并带动发电机做工，该浮体b上设有网箱、光伏发电板及驱动器，该驱动器带动绳链、绳链轮及光伏发电板转动跟踪阳光，该浮体b与b之间的空隙间设有反光板，该发明利用闲置水域实现了动能与光伏发电板的综合利用。

Description

一种储能式水上光伏电站

技术领域：

本发明涉及一种储能式水上光伏电站，是储能及太阳能发电技术领域。

背景技术：

现有的水上光伏发电储能技术就专利号：202022014419.6的水上光伏储能系统的设计方案是以锂电池来作为储能方式的，就利用现有水域实现储能发电技术还没有类似的相关技术。

发明内容：

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种造价低廉、效果显著的一种储能式水上光伏电站。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种储能式水上光伏电站其特征在于：利用现有的水域实现储能发电及太阳能光伏发电，它包括水坝，该水坝建在人工湖及水库中间的位置，该水坝的中间设有进出水口，该进出水口的上游处设有阀门，该阀门上设有驱动器a，该驱动器a用于开启阀门，该进出水口的下游处设有软管，该软管的下端设有水轮发电机，该水轮发电机安装在浮体a上，该软管和浮体a用于调节水轮发电机在发电时的位置的高低，该水轮发电机既能发电又能抽水，在该水坝两侧的水域内设有立柱、浮体 b及浮体c，该立柱的顶端安装风力发电机及固定绳，该固定绳将立柱串联并延伸至岸上并固定，该固定绳用于固定立柱，该立柱的一侧的上下两端设有绳链轮a，该绳链轮a上设有凹凸槽，该绳链轮a上设有绳链，该绳链轮a及绳链用于收集浮体b和浮体c在上下运动时所产生的能量并将该能量传输给锥形轮，该绳链上设有棘刺，该绳链轮a上设有锥形轮，该锥形轮将起导向作用，该锥形轮与横向绳链上的绳链轮 b上的锥形轮相啮合，该横向绳链延伸至岸上并安装在岸上的绳链轮c上，该横向绳链及绳链轮b用于将绳链轮a上所收集的能量传输给岸上的绳链轮c，该绳链轮c安装有锥形轮或发电机及储能器，该绳链轮 c用于将能量传输给发电机或储能器，该绳链轮c也可以将能量传输给锥形轮并通过锥形轮将能量导向，该横向绳链在岸上通过锥形轮和导向轮可以无限延伸，所述的绳链轮上都设有压轮，该压轮用于防止绳链打滑，所述的浮体b位于立柱之间的水面以上，该浮体b的两端设有连接杆，该连接杆上设有卡环，该卡环套在位于立柱的绳链上，该卡环上设有驱动器b，该卡环及驱动器b用于浮体b和浮体c在上下移动时与绳链之间的开合，该卡环位于立柱处的立柱上设有档卡，该档卡上设有驱动器c，该档卡及驱动器c用于浮体b和浮体c在下沉或上浮时所产生的能量时进行开启和关闭，所述的浮体b的下面设有网箱，该网箱用于养殖或阻止鱼类对所养殖的植物或动物进行破坏，该浮体b上面设有凹槽、孔及支架a，该凹槽用于种植或养殖，该支架a上设有驱动器d及套管，该驱动器d设有减速机及凸轮，该凸轮上安装有绳链，该绳链与位于圆管上的直角杠杆a相连接，该绳链处设有导向轮，该导向轮通过连接杆安装在支架a上，该套管内设有轴承，该轴承的内孔里安装圆管，该圆管上设有直角杠杆及光伏发电板，该驱动器d用于带动绳链并牵引直角杠杆和圆管及光伏发电板转动，该圆管的顶端设有套管及轴承，该套管上设有活页，该活页的下面与丝杠相连接，该丝杠上设有丝帽，该丝帽安装在小圆管上，该小圆管的下端通过T型件安装在支架a上，该小圆管通过T型可以转动用于调节光伏发电板的维度，所述的前浮体b与后浮体b的中间位置处设有反光板，该反光板安装在支架b上，该反光板为百叶窗式或一体式，该百叶窗式的反光板上设有直角杠杆b，该直角杠杆上设有绳链，该绳链安装在凸轮上，该凸轮安装在驱动器e上，该驱动器e安装在支架c上，该驱动器用于驱动反光板转动并反射阳光，所述的浮体c位于立柱之间的水面以下，该浮体c的两端设有连接杆，该连接杆上设有卡环，该卡环套在位于立柱的绳链上，该卡环上设有驱动器b，该驱动器b用于驱动卡环的开合，该卡环用于与浮体与绳链之间的夹紧与打开，该卡环位于立柱处的立柱上设有档卡，该档卡上设有驱动器c，该驱动器用于驱动档卡，该档卡用于控制浮体的升降，所述的光伏发电板的上端设有喷淋管，该喷淋管上设有驱动器f及轴承，该轴承上设有绳链轮，该绳链轮设有绳链，该绳链延伸到光伏板下端的绳链轮上，该绳链轮安装在横轴上，该横轴安装在支架a上，该绳链及绳链轮在光伏板的左右各一组，在该喷淋管的下面光伏板的上端处设有雨刷，该雨刷的两端与绳链相连接，该驱动器f用于驱动绳链轮及绳链转动并带动雨刷移动，在所述的前浮体b与后浮体b的中间位置处设有浮体d，该浮体d上设有凹槽，该浮体d通过绳链与浮体b相连接，该浮体d用于种植或养殖，该浮体d上下左右设有支架d，该支架d的底端设有多个气囊46及驱动器h，该驱动器h上设有涡轮及船舵，该支架d 上设有平板，该气囊用于浮起支架及平板，并通过调整多个气囊的气压使支架和平板及放在平板上的货物的吃水的深浅，该驱动器h用于驱动支架及气囊移动并将货物运输到岸上。

本发明的一种储能式水上光伏电站其特征在于：所述的光伏发电板上的直角杠杆可以更改为轮式，该轮式包括绳链轮d，该绳链轮d上设有绳链及压轮，该绳链轮d上的压轮通过连接杆安装在套管上，该绳链安装在驱动器d的凸轮上并通过驱动器d带动绳链轮d及光伏发电板转动，所述的压轮用于压住绳链防止绳链打滑，所述的圆管为直型管或带一定角度的弯管，所述的丝杠和丝帽处可以更改为滑轨式或杠杆机构式，该滑轨式包括安装在浮体b的中间位置的套管，该套管的轴承内安装圆管，该圆管上设有绳链轮d，该绳链轮d设有绳链，该绳链安装在驱动器d的凸轮上并通过驱动器d带动绳链轮d及光伏发电板转动，该圆管的顶端设有活页a，该活页a的上面安装支架及光伏板，该支架的下面设有滑轮，该滑轮安装在滑轨上的滑槽内，该滑轨为弧形，该滑轨通过角铁安装浮体b的支架上，该滑轨的弧形根据四季阳光的维度调整，该滑轮在滑槽内随光伏发电板转动并随着滑道弧形的高低来调整光伏发电板角度，该滑槽式装置可以更换成杠杆机构，该杠杆机构设有活页b，该活页b安装在光伏板支架上其下端安装连接杆，该连接杆的下端安装活页c，该活页c的下端安装丝帽，该丝帽内设有丝杠，该丝杠的上端安装活页f，该活页f 安装在驱动器上，该驱动器安装在圆管上，该丝帽的下端安装活页d，该活页d的下端安装连接杆，该连接杆的下端安装活页e，该活页e安装在圆管上，该驱动器带动丝杠旋转并带动丝帽上下移动用于调整光伏发电板的追日角度。

本发明的一种储能式水上光伏电站其特征在于：所述的所述的浮体与浮体及光伏发电板之间可以串联或并联在一起，所述的驱动器通过绳链能驱动一个或多个光伏发电板，该光伏发电板可以两面发电，该绳链可以更换成杠杆，这时绳链轮处更换成齿轮或齿条，所述的驱动器为一个或多个，该多个驱动器用于辅助驱动。

本发明的一种储能式水上光伏电站其特征在于：所述的绳链与浮体之间的卡环在浮体c去除时该卡环也可以去除个。

本发明的一种储能式水上光伏电站其特征在于：所述的整体方案中所用的材质为金属或非金属材料，也可以是金属与非金属的混合材质，所述的驱动器及阀门都可以用电控或手控。

本发明的一种储能式水上光伏电站其特征在于：所述的百叶窗式和整体式的反光板为任意几何形，该反光板为不透明式或半透明式，该反光板半透明式用于反光板下可以种植植物，该光伏板可以将光反射到光伏发电板正面或背面。

本发明的一种储能式水上光伏电站其特征在于：所述的水坝及整体设计方案可以建在海边，该跟踪系统、喷淋系统及反光系统可以应用于陆地上，用于水陆两用。

本发明的有益效果是：利用现有水库或人工湖采用在其中间建坝的方式将水体一分为二，将中间水坝下游的水抽到上游同时将上下游所产生的水位差所产生的浮力利用浮体加以利用，并在该浮体上设有光伏发电板，这样既节约了土地资源进行储能，又利用了闲置的水域面积进行发电。

附图说明：

图1、是本发明的整体平面结构示意图。

图2、是本发明的整体横向结构剖面示意图。

图3、是本发明的直角杠杆驱动式平面的结构示意图。

图4、是本发明的的绳链轮驱动式平面的结构示意图。

图5、是本发明的绳链轮的凹凸槽错位结构平面示意图。

图6、是本发明的绳链轮的凹凸槽的正位结构平面示意图。

图7、是本发明的绳链轮及压轮的平面结构示意图。

图8、是本发明的反光板的百叶窗式的平面结构示意图。

图9、是本发明的绳链轮式及后置调整光伏发电板维度的侧视平面结构示意图。

图10、是本发明的光伏发电板的绳链轮的固定式及浮体上的网箱和种植的侧视平面结构示意图。

图11、是本发明的光伏发电板调整维度的滑槽式的侧视平面结构示意图。

图12、是本发明的光伏发电板调整维度的杠杆机构的侧视平面结构示意图。

图13、是本发明的直角杠杆式及后置式调整光伏发电板维度的侧视平面结构示意图。

图14、是本发明的清洗光伏发电板的喷淋装置的侧视平面结构示意图。

图15、是本发明的锥形轮及绳链轮的平面结构示意图。

图16、是本发明的底潜式收获船的平面结构示意图。

图中：1、水坝，2、进出水口，3、阀门，4、驱动器a，5、软管，6、水轮机发电机，7、浮体a，8、立柱，9、浮体b，10、浮体c，11、风力发电机，12、固定绳，13、绳链轮a，14、绳链，15、棘刺，16、锥形轮，17、绳链轮b，18、绳链轮c，19、压轮，20、连接杆，21、卡环，22、驱动器b，23、档卡，24、驱动器c，25、支架a，26、驱动器d，27、套管，28、轴承，29、圆管，30、直角杠杆a，31、光伏发电板，32、活页a，33、丝杠，34、丝帽，35、导向轮，36、反光板，37、支架b，38、直角杠杆b，39、驱动器e，40、支架c，41、喷淋管，42、驱动器f，43、横轴，44、浮体d，45、支架d，46、气囊，47、驱动器h，48、棘刺，49、活页a，50、滑轮，51、滑槽，52、活页b，53、活页c，54、活页d，55、活页e，56、活页f，57、雨刷、58、驱动器d，59、丝帽，60、丝杠，61、绳链轮d。

具体实施方式：

现在结合附图作进一步说明：在本发明的实例1中，图中的人工湖及水库中间的位置建水坝1，该水坝1的中间设有进出水口2，该进出水口的上游处设有阀门3，该阀门上设有驱动器a4，该进出水口2的下游处设有软管5，该软管5的下端设有水轮发电机6，该水轮发电机6安装在浮体a7上，在该水坝1的两侧的水域内设有立柱8、浮体b9及浮体c10，该立柱8的顶端安装风力发电机11及固定绳12，该立柱 8的一侧的上下两端设有绳链轮a13，该绳链轮a13上设有凹凸槽，该绳链轮a13上设有绳链14，该绳链 14上设有棘刺15，该绳链轮a13上设有锥形轮16，该锥形轮16与横向绳链14上的绳链轮b17上的锥形轮16相啮合，该横向绳链14延伸至岸上并安装在岸上的绳链轮c18上，该绳链轮c安装有锥形轮16或发电机及储能器，所述的浮体b9位于立柱8之间的水面以上，该浮体b9的两端设有连接杆20，该连接杆 20上设有卡环21，该卡环21在位于立柱8的绳链14上，该卡环21上设有驱动器b22，该卡环21位于立柱8处的立柱8上设有档卡23，该档卡23上设有驱动器c24，所述的浮体b9的下面设有网箱，该浮体b9 上面设有凹槽、孔及支架a25，该支架a25上设有驱动器d26及套管27，该驱动器d26设有减速机及凸轮，该凸轮上安装有绳链14，该绳链14与位于圆管29上的直角杠杆a30相连接，该绳链14处设有导向轮35，该导向轮35通过连接杆20安装在支架a25上，该套管27内设有轴承28，该轴承28的内孔里安装圆管 29，该圆管29上设有直角杠杆30及光伏发电板31，该圆管29的顶端设有套管27及轴承28，该套管27 上设有活页a32，该活页a32的下面与丝杠33相连接，该丝杠33上设有丝帽34，该丝帽34安装在小圆管上，该小圆管的下端通过T型件安装在支架a25上，所述的前浮体b9与后浮体b9的中间位置处设有反光发电板36，该反光发电板安装在支架b37上，该反光发电板36上设有直角杠杆b38，该直角杠杆38上设有绳链14，该绳链14安装在凸轮上，该凸轮安装在驱动器e39上，该驱动器e39安装在支架c40上，所述的浮体c10位于立柱8之间的水面以下，该浮体c10的两端设有连接杆20，该连接杆20上设有卡环 21，该卡环21在位于立柱8的绳链14上，该卡环21上设有驱动器b22，该卡环22位于立柱8处的立柱 8上设有档卡23，该档卡23上设有驱动器c24，所述的光伏发电板31的上端设有喷淋管41，该喷淋管41 上设有驱动器f42及轴承，该轴承上设有绳链轮，该绳链轮设有绳链14，该绳链延伸到光伏发电板下端的绳链轮上，该绳链轮安装在横轴43上，该横轴43安装在支架a25上，该绳链14及绳链轮在光伏发电板的左右各一组，在该喷淋管41的下面光伏发电板的上端处设有雨刷57，该雨刷57的两端与绳链14相连接，在所述的前浮体b9与后浮体b9的中间位置处设有浮体d44，该浮体d44上设有凹槽，该浮体d44通过绳链与浮体b9相连接，该浮体d44上下左右设有支架d45，该支架d45的底端设有多个气囊46及驱动器h47，该驱动器h47上设有涡轮及船舵，该支架d44上设有平板。

本发明的一种储能式水上光伏电站其特征在于：所述的实例2图4中的轮式驱动光伏发电板31上的绳链轮d61，该绳链轮d61上设有绳链14及压轮19，该绳链轮d61上的压轮19通过连接杆20安装在套管27上，该绳链14安装在驱动器d58的凸轮上，在所述的实例3图11中所述的滑轨式驱动光伏发电板 31的转动的方式中，所述的套管27安装在浮体b9的中间位置的，该套管27的轴承28内安装圆管29，该圆管29上设有绳链轮d61，该绳链轮d61设有绳链14，该绳链14安装在驱动器d58的凸轮上，所述的圆管29的顶端设有活页a49，该活页a49的上面安装支架及光伏发电板，该支架的下面设有滑轮50，该滑轮安装在滑槽51内，该滑槽51通过角铁安装浮体b9的支架上，该滑槽51的弧形根据四季阳光的维度调整，在所述的实例4图12中的杠杆机构的驱动装置中，该杠杆机构设有活页b52，该活页b52安装在光伏发电板支架上其下端安装连接杆20，该连接杆20的下端安装活页c53，该活页c的下端安装丝帽59，该丝帽59内设有丝杠60，该丝杠60的上端安装活页f56，该活页f56安装在驱动器上，该驱动器安装在圆管29上，该丝帽59的下端安装活页d54，该活页d54的下端安装连接杆20，该连接杆20的下端安装活页e55，该活页e55安装在圆管29上。

本发明的一种储能式水上光伏电站是这样工作的当水库需要储能时抽水泵将中间水坝下游的水抽向水坝上游，这时随着水位的升高位于水面上的浮体b光伏发电板开始上浮，这时位于水面下的浮体c被档卡挡住，这时由于浮体b的浮力如果大大超过自身重量时，这时位于浮体b两侧的卡环将绳链夹紧(这时如果浮体b的浮力稍微的大于自身重量时，卡环处于打开的状态)，这时浮体b带动绳链上升，该绳链带动绳链轮a转动，该绳链轮a带动锥形轮及绳链轮b转动，该绳链轮b带动横向绳链做直线移动，该绳链带动岸上的绳链轮c及锥形轮转动，该锥形轮带动发电机发电，当水面上升停止后浮体b浮在水面上，这时连接杆触动档卡打开并在连接杆的下面将连接杆及浮体b托住，这时卡环打开，这时位于水面下的浮体 c上的档卡打开，浮体c处开始上浮如浮体b的运动轨迹一样开始做工，直到上浮到浮体b底部，这时位于水坝下游的水位下降，这时档卡打开浮体c开始下降，这时浮体c的自身的重力带动绳链、绳链轮、锥形轮及发电机做工直到水坝下游的水位最低处，这时浮体c停止运动并触动档卡在连接杆的上面将其挡住，这时卡环打开，然后浮体b也同样下降如浮体c同样做工，这样在水坝的上下游之间的水位的涨落利用其浮力与重力做工，这时位于浮体b上面的光伏发电板的安装方式为固定式或追日式的方式安装，在该追日式的安装方式中驱动器d带动绳链移动，绳链带动直角杠杆、圆管及光伏发电板转动，这时可以手动或电动调整丝杠实现太阳维度的跟踪。

Claims (7)

1.一种储能式水上光伏电站其特征在于：利用现有的水域实现储能发电及太阳能光伏发电，它包括水坝，该水坝建在人工湖及水库中间的位置，该水坝的中间设有进出水口，该进出水口的上游处设有阀门，该阀门上设有驱动器a，该进出水口的下游处设有软管，该软管的下端设有水轮发电机，该水轮发电机安装在浮体a上，该水轮发电机既能发电又能抽水，在该水坝两侧的水域内设有立柱、浮体b及浮体c，该立柱的顶端安装风力发电机及固定绳，该固定绳将立柱串联并延伸至岸上并固定，该立柱的一侧的上下两端设有绳链轮a，该绳链轮a上设有凹凸槽，该绳链轮a上设有绳链，该绳链上设有棘刺，该绳链轮a上设有锥形轮，该锥形轮与横向绳链上的绳链轮b上的锥形轮相啮合，该横向绳链延伸至岸上并安装在岸上的绳链轮c上，该绳链轮c安装有锥形轮或发电机及储能器，该横向绳链在岸上通过锥形轮和导向轮可以无限延伸，所述的绳链轮上都设有压轮，所述的浮体b位于立柱之间的水面以上，该浮体b的两端设有连接杆，该连接杆上设有卡环，该卡环套在位于立柱的绳链上，该卡环上设有驱动器b，该卡环位于立柱处的立柱上设有档卡，该档卡上设有驱动器c，所述的浮体b的下面设有网箱，该浮体b上面设有凹槽、孔及支架a，该支架a上设有驱动器d及套管，该驱动器d设有减速机及凸轮，该凸轮上安装有绳链，该绳链与位于圆管上的直角杠杆a相连接，该绳链处设有导向轮，该导向轮通过连接杆安装在支架a上，该套管内设有轴承，该轴承的内孔里安装圆管，该圆管上设有直角杠杆及光伏发电板，该圆管的顶端设有套管及轴承，该套管上设有活页a，该活页的下面与丝杠相连接，该丝杠上设有丝帽，该丝帽安装在小圆管上，该小圆管的下端通过T型件安装在支架a上，所述的前浮体b与后浮体b的中间位置处设有反光板，该反光板安装在支架b上，该反光板为百叶窗式或一体式，该百叶窗式的反光板上设有直角杠杆b，该直角杠杆上设有绳链，该绳链安装在凸轮上，该凸轮安装在驱动器e上，该驱动器e安装在支架c上，所述的浮体c位于立柱之间的水面以下，所述的浮体c的两端设有连接杆，该连接杆上设有卡环，该卡环套在位于立柱的绳链上，该卡环上设有驱动器b，该卡环位于立柱处的立柱上设有档卡，该档卡上设有驱动器c，所述的光伏发电板的上端设有喷淋管，该喷淋管上设有驱动器f及轴承，该轴承上设有绳链轮，该绳链轮设有绳链，该绳链延伸到光伏板下端的绳链轮上，该绳链轮安装在横轴上，该横轴安装在支架a上，该绳链及绳链轮在光伏发电板的左右各一组，在该喷淋管的下面光伏板的上端处设有雨刷，该雨刷的两端与绳链相连接，在所述的前浮体b与后浮体b的中间位置处设有浮体d，该浮体d上设有凹槽，该浮体d通过绳链与浮体b相连接，该浮体d上下左右设有支架d，该支架d的底端设有多个气囊及驱动器h，该驱动器h上设有涡轮及船舵，该支架d上设有平板。

2.根据权利要求1所述的一种储能式水上光伏电站其特征在于：所述的光伏发电板上的直角杠杆可以更改为轮式，该轮式包括绳链轮d，该绳链轮d上设有绳链及压轮，该绳链轮d上的压轮通过连接杆安装在套管上，所述的圆管为直型管或带一定角度的弯管，所述的丝杠和丝帽处可以更改为滑轨式或杠杆机构式，该滑轨式包括安装在浮体b的中间位置套管，该套管的轴承内安装圆管，该圆管上设有绳链轮，该绳链轮设有绳链，该绳链安装在驱动器d的凸轮上，该圆管的顶端设有活页a，该活页a的上面安装支架及光伏发电板，该支架的下面设有滑轮，该滑轮安装在滑轨的滑槽内，该滑轨为弧形，该滑轨通过角铁安装浮体b的支架上，该滑轨的弧形根据四季阳光的维度调整，该滑轨式装置可以更换成杠杆机构，该杠杆机构设有活页b，该活页b安装在光伏板支架上其下端安装连接杆，该连接杆的下端安装活页c，该活页c的下端安装丝帽，该丝帽内设有丝杠，该丝杠的上端安装活页f，该活页f安装在驱动器上，该驱动器安装在圆管上，该丝帽的下端安装活页d，该活页d的下端安装连接杆，该连接杆的下端安装活页e，该活页e安装在圆管上。

3.根据权利要求1所述的一种储能式水上光伏电站其特征在于：所述的浮体与浮体及光伏发电板之间可以串联或并联在一起，所述的驱动器通过绳链能驱动一个或多个光伏发电板，该光伏发电板可以两面发电，该绳链可以更换成杠杆，这时绳链轮处更换成齿轮或齿条，所述的驱动器为一个或多个。

4.根据权利要求1所述的一种储能式水上光伏电站其特征在于：所述的绳链与浮体之间的卡环在浮体c去除时该卡环也可以去除。

5.根据权利要求1所述的一种储能式水上光伏电站其特征在于：所述的整体方案中所用的材质为金属或非金属材料，也可以是金属与非金属的混合材质，所述的驱动器及阀门都可以用电控或手控。

6.根据权利要求1所述的一种储能式水上光伏电站其特征在于：所述的百叶窗式和整体式的反光板为任意几何形，该反光板为不透明式或半透明式，该光伏板通过调整角度可以将光反射到光伏发电板正面或背面。

7.根据权利要求1所述的一种储能式水上光伏电站其特征在于所述的水坝及整体设计方案可以建在海边，该跟踪系统、喷淋系统及反光系统可以应用于陆地上。

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