CN117220577B - 一种海上漂浮光伏支架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光伏支架技术领域，具体涉及一种海上漂浮光伏支架，包括两个锚定机构，两个所述锚定机构之间对称设置有多个浮动机构，所述浮动机构上固定设置有散热机构。本发明中，通过匚型柱带动连接绳的一端，利用其另一端能带动升降柱在限位套中往下滑动，然后通过连接座驱动两端的转动杆相转动，当转动杆和收纳壳的顶部相抵触后能使转动杆转动，直到两个光伏板能转动闭合并收纳到收纳壳中，防止海浪冲击造成光伏受损，有与光伏板上设置有橡胶框，从而能防止海水进入到两个光伏板之间，将两排浮箱合并在一起能提高其对风浪的抵抗能力，使其在风浪大时所造成的起伏减小，并能对光伏板闭合收纳进行保护，提高了对光伏组件的防护效果。

Description

一种海上漂浮光伏支架

技术领域

本发明涉及光伏支架技术领域，具体涉及一种海上漂浮光伏支架。

背景技术

光伏是太阳能光伏发电系统的简称，是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能转换为电能的一种新型发电系统。随着社会的发展，太阳能作为一种新型清洁的能源已渐渐受到人们的重视并取得较人的发展成果。相对于地面光伏电站，水上电站规避了土地的限制，同时对水的生态环境还起到了一定的保护作用，如减少水的蒸发、抑制藻类的繁殖，另外还可以同水产养殖结合在一起，真正实现资源的综合利用。其中，水面漂浮电站是水上电站最重要的一种应用形式，在国外发展较早。水上光伏支架，有桩基固定和水面漂浮两种模式，但海上光伏支架则只能采用漂浮式，基本都是采用通过浮管或浮筒结合钢结构底座和支架，将光伏组件固定并漂浮在水面上。

目前采用钢结构底座和浮筒结合的漂浮式海上光伏支架，其在遇到恶劣天气时如台风天气下容易被海浪翻卷造成光伏板受损率较高，对于抗风浪的效果较差，且现有的海水光伏板大多由支架合并安装在一起，从而海上检修人员不便于对中心位置处的光伏板进行检修和更换，且在海上的光伏组件可能会由于长时间的阳光照射导致出现热斑，从而影响光伏组件的寿命，且当光伏组件的温度持续上升，光伏板的输出功率会下降，光伏组件的峰值温度系数大概在-0.38～0.44％/℃之间，即温度升高，光伏组件的发电量降低，理论上面是温度每升高一度，发电量降低0.44％左右，从而海上的光伏板需要一定的散热结构。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种海上漂浮光伏支架，通过拼接箱二上的两个弧形板能和拼接箱一上的弧形槽相接触滑动，这样能抵动着两个弧形板相闭合，从而带动两个咬合套杆和连接杆相咬合套接，从而能将两排浮箱合并在一起，当两排浮箱继续靠近时能抵动着拼接箱一和拼接箱二各自滑动到浮箱的内部，从而能通过匚型柱带动连接绳的一端，利用其另一端能带动升降柱在限位套中往下滑动，然后通过连接座驱动两端的转动杆相转动，当转动杆和收纳壳的顶部相抵触后能使转动杆转动，这样能使两个光伏板相对转动，直到两个光伏板能转动闭合并收纳到收纳壳中，防止海浪冲击造成光伏受损，有与光伏板上设置有橡胶框，从而能防止海水进入到两个光伏板之间，将两排浮箱合并在一起能提高其对风浪的抵抗能力，使其在风浪大时所造成的起伏减小，并能对光伏板闭合收纳进行保护，提高了对光伏组件的防护效果；通过两个驱动杆和滑动座带动两排的浮动机构相分离开一定的距离，拼接箱一和拼接箱二会在复位弹簧的挤压下逐渐弹出，然后收纳壳的两个光伏板能在扭转弹簧一的作用下张开成水平状态，从而能充分接受阳光照射，通过将两排光伏组件分开到合适的距离，这样能方便海上检修人员定时对两排的光伏组件进行检修，并能对损坏的光伏组件等进行更换和维修，从而提高了对光伏板的维护便利性，使得工作人员能对全部的海上光伏组件进行检查；通过使得浮动板在浮力作用下往复转动，通过浮动板端部的棘齿圈能间接和卡接齿相啮合，从而能带动转轴柱进行间隔转动，利用转轴柱能带动带轮转动，从而驱动输送带进行间隔的滚动，通过输送带能带动其外壁上的两个翻转盒进行升降，翻转盒在底端时取到海水，在移动到输送带顶端时能将海水倒入到倒水柱中，通过倒水柱能将海水引导至排水柱中，使得排水柱能流入到多个梯形柱中对其中的导热片进行接触来降温，这样能对光伏板进行间隔降温散热，防止光伏板由于温度持续过高造成产生热斑和输出功率下降，从而增强了光伏组件的能量转化效率。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种海上漂浮光伏支架，包括两个锚定机构，两个所述锚定机构之间对称设置有多个浮动机构，所述浮动机构上固定设置有散热机构；

所述浮动机构包括浮箱，相邻两个所述浮箱之间对称固定连接有两个相转动连接的铰接柱，一侧所述浮箱端部滑动套接有拼接箱一，另一侧所述浮箱的端部滑动套接有拼接箱二，所述拼接箱一和拼接箱二的端部均对称固定连接有两个复位弹簧，所述复位弹簧与浮箱的内壁固定连接，所述拼接箱一和拼接箱二的端部均固定连接有匚型柱，所述匚型柱的端部固定连接有连接绳的一端，所述连接绳的另一端固定连接有升降柱，所述连接绳上绕接有与浮箱相转动连接的定滑轮，所述升降柱的顶端固定连接有连接座，所述连接座的两端均转动连接有转动杆的一端，两个所述转动杆的另一端均转动连接有铰接座，两个所述铰接座的顶部均固定连接有光伏板，两个所述光伏板的相对一端均对称固定连接有两个定位座二，相邻的两个所述定位座二转动连接，且转动连接处固定设置有扭转弹簧一。

进一步在于，所述锚定机构包括浮壳，所述浮壳的底部固定连接有缆绳的一端，所述缆绳的底端固定连接有锚座，所述浮壳中对称转动连接有相互啮合的直齿轮，两个所述直齿轮中均固定连接有驱动杆的一端，两个所述驱动杆的另一端均转动连接有滑动座，所述滑动座的端部与浮箱的外壁固定连接，一个所述直齿轮的顶部中心位置处固定连接有伺服电机的输出端，两个所述滑动座之间滑动套接有限位杆，通过在两排浮动机构的两端设置有锚定机构，从而能对光伏板和底部支架进行牵引定位，防止光伏支架被波浪冲走。

进一步在于，所述散热机构包括浮动板，所述浮动板的端部固定连接有棘齿圈，所述浮动板的两侧壁上均固定连接有与浮箱相转动连接的固定套，所述棘齿圈中套接有转轴柱，所述转轴柱的外壁上转动连接有与棘齿圈相啮合卡接的卡接齿，所述卡接齿与转轴柱的连接处固定设置有扭转弹簧二，通过扭转弹簧二能使卡接齿进而快速回弹，当浮动板浮动时能驱动卡接齿和转轴柱转动。

进一步在于，所述浮箱的顶部固定连接有收纳壳，所述收纳壳的内壁上固定连接有限位套，所述升降柱与限位套滑动套接，利用限位套能对升降柱进行限位，且升降柱的两侧还设置有弹力杆用于对升降柱进行复位。

进一步在于，所述拼接箱一的端部开设有弧形槽，所述弧形槽中固定连接有连接杆，所述拼接箱二的端部对称固定连接有四个定位座一，相对两个所述定位座一之间转动连接有弧形板，所述弧形板的端部固定连接有咬合套杆，所述咬合套杆与连接杆相套接，所述定位座一与弧形板之间固定设置有扭转弹簧三，通过咬合套杆能和连接杆相咬合套接，从而将两排的浮动机构合并在一起提高整体的抗风浪能力。

进一步在于，所述光伏板的顶部固定设置有橡胶框，通过设置橡胶框能提高两个光伏板闭合时的密封效果，防止海水进入到光伏板中。

进一步在于，所述光伏板的端部固定连接有排水柱，所述排水柱的底部等距离固定连接有多个与其内部相连通的梯形柱，所述梯形柱与光伏板的底部固定连接，所述梯形柱中等距离固定连接有多个导热片，通过将梯形柱设置成梯形，这样能方便将海水排出，从而接纳新的海水用于降温。

进一步在于，所述转轴柱的端部固定套接有带轮，所述带轮的外部套接有输送带，所述输送带的外壁上对称固定连接有两个翻转盒，所述浮箱的顶部固定连接有倒水柱，通过倒水柱能将水引导到排水柱中，从而来对光伏板进行降温。

本发明的有益效果：

1、通过拼接箱二上的两个弧形板能和拼接箱一上的弧形槽相接触滑动，这样能抵动着两个弧形板相闭合，从而带动两个咬合套杆和连接杆相咬合套接，从而能将两排浮箱合并在一起，当两排浮箱继续靠近时能抵动着拼接箱一和拼接箱二各自滑动到浮箱的内部，从而能通过匚型柱带动连接绳的一端，利用其另一端能带动升降柱在限位套中往下滑动，然后通过连接座驱动两端的转动杆相转动，当转动杆和收纳壳的顶部相抵触后能使转动杆转动，这样能使两个光伏板相对转动，直到两个光伏板能转动闭合并收纳到收纳壳中，防止海浪冲击造成光伏受损，有与光伏板上设置有橡胶框，从而能防止海水进入到两个光伏板之间，将两排浮箱合并在一起能提高其对风浪的抵抗能力，使其在风浪大时所造成的起伏减小，并能对光伏板闭合收纳进行保护，提高了对光伏组件的防护效果；

2、通过两个驱动杆和滑动座带动两排的浮动机构相分离开一定的距离，拼接箱一和拼接箱二会在复位弹簧的挤压下逐渐弹出，然后收纳壳的两个光伏板能在扭转弹簧一的作用下张开成水平状态，从而能充分接受阳光照射，通过将两排光伏组件分开到合适的距离，这样能方便海上检修人员定时对两排的光伏组件进行检修，并能对损坏的光伏组件等进行更换和维修，从而提高了对光伏板的维护便利性，使得工作人员能对全部的海上光伏组件进行检查；

3、通过使得浮动板在浮力作用下往复转动，通过浮动板端部的棘齿圈能间接和卡接齿相啮合，从而能带动转轴柱进行间隔转动，利用转轴柱能带动带轮转动，从而驱动输送带进行间隔的滚动，通过输送带能带动其外壁上的两个翻转盒进行升降，翻转盒在底端时取到海水，在移动到输送带顶端时能将海水倒入到倒水柱中，通过倒水柱能将海水引导至排水柱中，使得排水柱能流入到多个梯形柱中对其中的导热片进行接触来降温，这样能对光伏板进行间隔降温散热，防止光伏板由于温度持续过高造成产生热斑和输出功率下降，从而增强了光伏组件的能量转化效率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明中整体正视结构示意图；

图3是本发明中整体俯视结构示意图；

图4是本发明中锚定机构结构示意图；

图5是本发明中浮动机构结构示意图；

图6是本发明中拼接箱二连接结构示意图；

图7是本发明中浮箱内部结构示意图；

图8是本发明中光伏板结构示意图；

图9是本发明中梯形柱端部结构示意图；

图10是本发明中散热机构结构示意图；

图11是本发明中浮动板内部结构示意图。

图中：100、锚定机构；101、浮壳；102、缆绳；103、锚座；104、直齿轮；105、驱动杆；106、滑动座；107、限位杆；108、伺服电机；200、浮动机构；201、浮箱；202、铰接柱；203、拼接箱一；204、弧形槽；205、连接杆；206、拼接箱二；207、定位座一；208、弧形板；209、咬合套杆；210、复位弹簧；211、匚型柱；212、连接绳；213、定滑轮；214、升降柱；215、连接座；216、转动杆；217、铰接座；218、收纳壳；219、限位套；220、光伏板；221、橡胶框；222、定位座二；223、梯形柱；224、导热片；225、排水柱；300、散热机构；301、浮动板；302、棘齿圈；303、转轴柱；304、卡接齿；305、带轮；306、输送带；307、翻转盒；308、倒水柱；309、固定套。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-11所示，一种海上漂浮光伏支架，包括两个锚定机构100，两个锚定机构100之间对称设置有多个浮动机构200，浮动机构200上固定设置有散热机构300；

浮动机构200包括浮箱201，相邻两个浮箱201之间对称固定连接有两个相转动连接的铰接柱202，一侧浮箱201端部滑动套接有拼接箱一203，另一侧浮箱201的端部滑动套接有拼接箱二206，拼接箱一203和拼接箱二206的端部均对称固定连接有两个复位弹簧210，复位弹簧210与浮箱201的内壁固定连接，拼接箱一203和拼接箱二206的端部均固定连接有匚型柱211，匚型柱211的端部固定连接有连接绳212的一端，连接绳212的另一端固定连接有升降柱214，连接绳212上绕接有与浮箱201相转动连接的定滑轮213，升降柱214的顶端固定连接有连接座215，连接座215的两端均转动连接有转动杆216的一端，两个转动杆216的另一端均转动连接有铰接座217，两个铰接座217的顶部均固定连接有光伏板220，两个光伏板220的相对一端均对称固定连接有两个定位座二222，相邻的两个定位座二222转动连接，且转动连接处固定设置有扭转弹簧一；浮箱201的顶部固定连接有收纳壳218，收纳壳218的内壁上固定连接有限位套219，升降柱214与限位套219滑动套接，利用限位套219能对升降柱214进行限位，且升降柱214的两侧还设置有弹力杆用于对升降柱214进行复位；拼接箱一203的端部开设有弧形槽204，弧形槽204中固定连接有连接杆205，拼接箱二206的端部对称固定连接有四个定位座一207，相对两个定位座一207之间转动连接有弧形板208，弧形板208的端部固定连接有咬合套杆209，咬合套杆209与连接杆205相套接，定位座一207与弧形板208之间固定设置有扭转弹簧三，通过咬合套杆209能和连接杆205相咬合套接，从而将两排的浮动机构200合并在一起提高整体的抗风浪能力；光伏板220的顶部固定设置有橡胶框221，通过设置橡胶框221能提高两个光伏板220闭合时的密封效果，防止海水进入到光伏板220中；光伏板220的端部固定连接有排水柱225，排水柱225的底部等距离固定连接有多个与其内部相连通的梯形柱223，梯形柱223与光伏板220的底部固定连接，梯形柱223中等距离固定连接有多个导热片224，通过将梯形柱223设置成梯形，这样能方便将海水排出，从而接纳新的海水用于降温。

锚定机构100包括浮壳101，浮壳101的底部固定连接有缆绳102的一端，缆绳102的底端固定连接有锚座103，浮壳101中对称转动连接有相互啮合的直齿轮104，两个直齿轮104中均固定连接有驱动杆105的一端，两个驱动杆105的另一端均转动连接有滑动座106，滑动座106的端部与浮箱201的外壁固定连接，一个直齿轮104的顶部中心位置处固定连接有伺服电机108的输出端，两个滑动座106之间滑动套接有限位杆107，通过在两排浮动机构200的两端设置有锚定机构100，从而能对光伏板220和底部支架进行牵引定位，防止光伏支架被波浪冲走。

散热机构300包括浮动板301，浮动板301的端部固定连接有棘齿圈302，浮动板301的两侧壁上均固定连接有与浮箱201相转动连接的固定套309，棘齿圈302中套接有转轴柱303，转轴柱303的外壁上转动连接有与棘齿圈302相啮合卡接的卡接齿304，卡接齿304与转轴柱303的连接处固定设置有扭转弹簧二，通过扭转弹簧二能使卡接齿304进而快速回弹，当浮动板301浮动时能驱动卡接齿304和转轴柱303转动；转轴柱303的端部固定套接有带轮305，带轮305的外部套接有输送带306，输送带306的外壁上对称固定连接有两个翻转盒307，浮箱201的顶部固定连接有倒水柱308，通过倒水柱308能将水引导到排水柱225中，从而来对光伏板220进行降温。

工作原理：使用时，当海上光伏支架遇到恶劣天气时，能通过伺服电机108带动两个直齿轮104相转动啮合，从而能带动两个驱动杆105相对转动，使得两个驱动杆105端部带动滑动座106于限位杆107上滑动，通过两个滑动座106能带动两排光伏板220相互靠近，这样能驱动两排的浮箱201带动拼接箱一203和拼接箱二206相对移动，通过拼接箱二206上的两个弧形板208能和拼接箱一203上的弧形槽204相接触滑动，这样能抵动着两个弧形板208相闭合，从而带动两个咬合套杆209和连接杆205相咬合套接，从而能将两排浮箱201合并在一起，当两排浮箱201继续靠近时能抵动着拼接箱一203和拼接箱二206各自滑动到浮箱201的内部，从而能通过匚型柱211带动连接绳212的一端，利用其另一端能带动升降柱214在限位套219中往下滑动，然后通过连接座215驱动两端的转动杆216相转动，当转动杆216和收纳壳218的顶部相抵触后能使转动杆216转动，这样能使两个光伏板220相对转动，直到两个光伏板220能转动闭合并收纳到收纳壳218中，防止海浪冲击造成光伏受损，有与光伏板220上设置有橡胶框221，从而能防止海水进入到两个光伏板220之间，将两排浮箱201合并在一起能提高其对风浪的抵抗能力，使其在风浪大时所造成的起伏减小，并能对光伏板220闭合收纳进行保护，提高了对光伏组件的防护效果；

在天气晴朗时，能通过两个驱动杆105和滑动座106带动两排的浮动机构200相分离开一定的距离，拼接箱一203和拼接箱二206会在复位弹簧210的挤压下逐渐弹出，然后收纳壳218的两个光伏板220能在扭转弹簧一的作用下张开成水平状态，从而能充分接受阳光照射，通过将两排光伏组件分开到合适的距离，这样能方便海上检修人员定时对两排的光伏组件进行检修，并能对损坏的光伏组件等进行更换和维修，从而提高了对光伏板220的维护便利性，使得工作人员能对全部的海上光伏组件进行检查；

由于海上会不停的有波浪起伏，从而使得浮动板301在浮力作用下往复转动，通过浮动板301端部的棘齿圈302能间接和卡接齿304相啮合，从而能带动转轴柱303进行间隔转动，利用转轴柱303能带动带轮305转动，从而驱动输送带306进行间隔的滚动，通过输送带306能带动其外壁上的两个翻转盒307进行升降，翻转盒307在底端时取到海水，在移动到输送带306顶端时能将海水倒入到倒水柱308中，通过倒水柱308能将海水引导至排水柱225中，使得排水柱225能流入到多个梯形柱223中对其中的导热片224进行接触来降温，这样能对光伏板220进行间隔降温散热，防止光伏板220由于温度持续过高造成产生热斑和输出功率下降，从而增强了光伏组件的能量转化效率，通过对光伏板220进行间隔降温不是海水和光伏板220表面直接接触，从而能防止光伏板220表面出现盐渍，进而降低光伏板220的发电量。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种海上漂浮光伏支架，其特征在于，包括两个锚定机构（100），两个所述锚定机构（100）之间对称设置有多个浮动机构（200），所述浮动机构（200）上固定设置有散热机构（300）；

所述浮动机构（200）包括浮箱（201），相邻两个所述浮箱（201）之间对称固定连接有两个相转动连接的铰接柱（202），一侧所述浮箱（201）端部滑动套接有拼接箱一（203），另一侧所述浮箱（201）的端部滑动套接有拼接箱二（206），所述拼接箱一（203）和拼接箱二（206）的端部均对称固定连接有两个复位弹簧（210），所述复位弹簧（210）与浮箱（201）的内壁固定连接，所述拼接箱一（203）和拼接箱二（206）的端部均固定连接有匚型柱（211），所述匚型柱（211）的端部固定连接有连接绳（212）的一端，所述连接绳（212）的另一端固定连接有升降柱（214），所述连接绳（212）上绕接有与浮箱（201）相转动连接的定滑轮（213），所述升降柱（214）的顶端固定连接有连接座（215），所述连接座（215）的两端均转动连接有转动杆（216）的一端，两个所述转动杆（216）的另一端均转动连接有铰接座（217），两个所述铰接座（217）的顶部均固定连接有光伏板（220），两个所述光伏板（220）的相对一端均对称固定连接有两个定位座二（222），相邻的两个所述定位座二（222）转动连接，且转动连接处固定设置有扭转弹簧一；

所述锚定机构（100）包括浮壳（101），所述浮壳（101）的底部固定连接有缆绳（102）的一端，所述缆绳（102）的底端固定连接有锚座（103），所述浮壳（101）中对称转动连接有相互啮合的直齿轮（104），两个所述直齿轮（104）中均固定连接有驱动杆（105）的一端，两个所述驱动杆（105）的另一端均转动连接有滑动座（106），所述滑动座（106）的端部与浮箱（201）的外壁固定连接，一个所述直齿轮（104）的顶部中心位置处固定连接有伺服电机（108）的输出端，两个所述滑动座（106）之间滑动套接有限位杆（107）；

所述散热机构（300）包括浮动板（301），所述浮动板（301）的端部固定连接有棘齿圈（302），所述浮动板（301）的两侧壁上均固定连接有与浮箱（201）相转动连接的固定套（309），所述棘齿圈（302）中套接有转轴柱（303），所述转轴柱（303）的外壁上转动连接有与棘齿圈（302）相啮合卡接的卡接齿（304），所述卡接齿（304）与转轴柱（303）的连接处固定设置有扭转弹簧二；

所述拼接箱一（203）的端部开设有弧形槽（204），所述弧形槽（204）中固定连接有连接杆（205），所述拼接箱二（206）的端部对称固定连接有四个定位座一（207），相对两个所述定位座一（207）之间转动连接有弧形板（208），所述弧形板（208）的端部固定连接有咬合套杆（209），所述咬合套杆（209）与连接杆（205）相套接，所述定位座一（207）与弧形板（208）之间固定设置有扭转弹簧三；

所述光伏板（220）的端部固定连接有排水柱（225），所述排水柱（225）的底部等距离固定连接有多个与其内部相连通的梯形柱（223），所述梯形柱（223）与光伏板（220）的底部固定连接，所述梯形柱（223）中等距离固定连接有多个导热片（224）；

所述转轴柱（303）的端部固定套接有带轮（305），所述带轮（305）的外部套接有输送带（306），所述输送带（306）的外壁上对称固定连接有两个翻转盒（307），所述浮箱（201）的顶部固定连接有倒水柱（308）。

2.根据权利要求1所述的一种海上漂浮光伏支架,其特征在于，所述浮箱（201）的顶部固定连接有收纳壳（218），所述收纳壳（218）的内壁上固定连接有限位套（219），所述升降柱（214）与限位套（219）滑动套接。

3.根据权利要求1所述的一种海上漂浮光伏支架,其特征在于，所述光伏板（220）的顶部固定设置有橡胶框（221）。