CN117792267B - 一种动态水下光伏发电系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种动态水下光伏发电系统和方法，包括浸没式光伏组件、弹性连接杆、动态深度调整装置，所述浸没式光伏组件上安装的光伏面板浸没于水面下1厘米，借助海水对光伏面板降温和清洁，提高了发电效率并解决了浮式光伏清洁难的问题；相邻的浸没式光伏组件通过弹性连接杆相连接，动态深度调整装置通过上部连接揽与浸没式光伏组件连接，系统通过下部锚定揽锚固于海床上；本发明通过多个传感器实时检测系统状态，通过动态调节水平推进装置正向或反向启动、升力水翼开合、绞缆机收放下部锚定揽以保证光伏面板1厘米浸没水深，同时使用该方式还降低了水流对结构影响，提高了系统的抗风浪能力。

Description

一种动态水下光伏发电系统和方法

技术领域

本发明涉及浮式光伏结构技术领域，具体地说是一种动态水下光伏发电系统和方法。

背景技术

太阳能是一种清洁能源，人类对太阳能的开发热潮从未消退，当前我国陆地光伏发展主要受限于地形和人口密度，因此我国陆地光伏发电主要集中在中西部等地广人稀的地方，但这些地域通常不是用电需求较大的区域。随着各国对海洋资源的深入开发，浮式光伏发电平台开始出现于内陆湖泊、水库等水域，并逐渐向近海岸和浅海水域进发。我国拥有广阔的海洋国土，海洋面积广阔，在海上建设光伏电站，可以有效地节约土地资源、降低传输损耗、并利用海上充足的光照和较低的气温提高太阳能利用效率。

在目前的相关技术中，首先，大部分的浮式光伏装置浮体之间的连接使用柔性连接，在浅海布置的浮式光伏结构，根据微幅波理论，水流对结构的激励力存在一定夹角，这使得在浅海布置的浮式光伏结构受力相比深海布置的同型结构更加复杂，在出现恶劣海况时，可能出现严重的倾覆现象，这种倾覆现象不仅是单纯的结构损伤，而且通常伴随电气火灾，如：2019年日本千叶县浮式光伏火灾事故；其次，在海洋环境下的光伏板养护也缺乏高效方案，光伏板是太阳能发电的重要组件，光伏面板需要定期清洁，以保证阳光通过率，但海上光伏布置地点通常远离陆地，由于浮式光伏的特殊性，光伏面板清洁难度极大；最后，虽然海上光伏与陆地光伏相比拥有更易散热的优势，但海上光伏相比陆地更高的光照强度，使得光伏面板依然存在长时间工作后温度升高带来的发电效率下降的问题。

因此，有必要提供一种动态水下光伏发电系统解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种动态水下光伏发电系统和方法，通过浸没式光伏组件降低光伏组件温度，结合弹性连接杆和动态深度调整装置减少水利激励力对结构的影响，并通过动态深度调整装置使光伏面板始终浸没于水面下的固定深度，利用海水对光伏结构进行清洁与降温。

为了达到上述目的，本发明提供了一种动态水下光伏发电系统，包括浸没式光伏组件、弹性连接杆，所述浸没式光伏组件包括光伏面板，所述光伏面板浸没于水面下1厘米，相邻的浸没式光伏组件通过弹性连接杆相连接。

还包括上部连接揽与动态深度调整装置，所述动态深度调整装置上端设置上部连接揽，所述上部连接揽与浸没式光伏组件相连接，下部锚定揽收纳于动态深度调整装置内部，所述下部锚定揽从动态深度调整装置下端伸出并锚固于海底。

所述浸没式光伏组件包括浸没式浮箱，所述浸没式浮箱上部安装有光伏面板，所述光伏面板两侧安装有L型钢管，所述L型钢管向水面方向伸出并在中部拐角处设置有肘板，所述L型钢管伸出端与矩形架连接，所述矩形架与L型钢管连接点之间安装有1个浮体球，所述矩形架平行于L型钢管布置方向段安装有2个浮体球，所述矩形架拐角处设置有上肘板。

所述浸没式浮箱四周的中部设置有安装孔，所述安装孔内部设置有卡槽，所述浸没式浮箱下部安装有水深传感器。

所述弹性连接杆包括连接杆、限位套环和吸能弹簧，所述限位套环嵌套安装在连接杆两端，所述吸能弹簧两端分别与连接杆和密封盖连接，所述密封盖安装在套管一端，所述套管另一端嵌套安装在连接杆、限位套环和吸能弹簧外部，所述套管可沿吸能弹簧压缩方向滑动，所述套管的密封盖安装端设置有复位弹簧，所述复位弹簧压缩方向上与套管交接处设置有卡块。

所述弹性连接杆两端可沿安装孔插入，复位弹簧压缩，卡块沿复位弹簧压缩方向移动，当弹性连接杆行进至安装孔顶端时，卡块卡入卡槽完成连接。

所述动态深度调整装置包含外层壳体，所述外层壳体为上下对称的扁平流线型，所述外层壳体顶部外表面连接有上部连接揽，所述外层壳体上部设置有安置槽，所述安置槽内部中间设置有加速度传感器，所述安置槽前端设置有平行于上部连接揽的传动杆，所述传动杆从外层壳体内部伸出并沿纵向贯穿安置槽，所述安置槽用于安置未伸出的升力水翼，所述升力水翼一端固定于传动杆另一端悬挑，所述升力水翼悬挑端安装有流速传感器。

所述外层壳体中部前段内部设置有开合控制电机，所述开合控制电机连接有传动蜗轮，所述传动蜗轮两侧直接连接有各一个传动蜗杆，所述传动蜗杆嵌套安装在传动杆外表面并带动传动杆轴向旋转。

所述外层壳体中部后段内部设置有上下两层隔板，上隔板安装有收放控制电机，下隔板安装有绞缆机，所述收放控制电机和绞缆机之间使用传动齿轮连接，所述绞缆机收束有下部锚定揽，所述下部锚定揽经过滑轮从外层壳体下方穿出。

所述动态深度调整装置内设置的下部锚定揽在伸出至外层壳体后与上部连接揽共线并且动态深度调整装置以该线为旋转轴可进行360度旋转，所述动态深度调整装置形心在上部连接揽和下部锚定揽连线的后方。

所述升力水翼仰角α₁与水流方向和水平方向的夹角α₂相同，所述仰角α₁具体大小根据布置区域实地水文情况设置，所述外层壳体底部安装有前后各一个水平推进装置，所述水平推进装置安装方向与水流方向的水平分量相反。

所述动态深度调整装置通过控制升力水翼开合产生不同大小的升力抵抗水体对结构的激励力，调节过程中需要满足一定的力学关系，所述动态深度调整装置升力调节过程由公式F_L=F_激励进行控制，其中F_L为水翼升力，F_激励为水流激励力，具体到所述升力水翼的开合角度α大小，可通过进一步推导得到如下关系式：

；

其中，α为升力水翼开合角度，m为系统总质量，a为加速度传感器探测的Z轴方向的加速度，ρ为动态深度调整装置部署水域的水体密度，g为重力加速度，V为系统浮体总体积，L为水翼几何长度，v₂为流速传感器探测的水流速度，C_L为水翼升力系数，b₁为几何弦长，所述几何弦长为水翼的前缘与后缘垂直连线的长度，α₁为升力水翼仰角。

一种动态水下光伏发电方法，该动态水下光伏发电方法中使用本发明一种动态水下光伏发电系统，当水流斜向下影响结构时，包括以下步骤：

步骤a，动态深度调整装置依托自身的扁平流线型和形心位置设置自行旋转至来流方向，该方向与水流方向水平分量平行，动态深度调整装置根据设置的加速度传感器探测的正横向加速度控制水平推进装置正向启动产生推进力，用以平衡水体对结构的横向激励力；

步骤b，动态深度调整装置上设置的加速度传感器探测到竖直向下的加速度，根据流速传感器探测到的实时流速，动态深度调整装置自动计算开合角度α，将升力水翼从安置槽向外打开至开合角度α，动态深度调整装置得到竖直向上的升力，用以平衡水体对结构的纵向激励力；

步骤c，升力水翼展开至指定开合角度α后，收放控制电机启动，收放控制电机带动绞缆机释放一定量的下部锚定揽，直到水深传感器探测得到光伏面板浸没水深等于1厘米的信号。

一种动态水下光伏发电方法，该动态水下光伏发电方法中使用本发明一种动态水下光伏发电系统，当水流斜向上影响结构时，包括以下步骤：

步骤a，动态深度调整装置自行调整至顶流状态，动态深度调整装置根据设置的加速度传感器探测到负横向的加速度控制水平推进装置反向启动产生推进力，用以平衡水体对结构的横向激励力；

步骤b，动态深度调整装置根据传感器获得的向上加速度和流速数据，动态深度调整装置自动计算的开合角度α，将升力水翼从安置槽向内收起至开合角度α，以减小动态深度调整装置获得的竖直向上的升力；

步骤c，升力水翼收起至指定开合角度α后，收放控制电机反向启动，收放控制电机带动绞缆机收起一定量的下部锚定揽，以保证水深传感器探测得到的水深信号满足光伏面板浸没于水下1厘米。

与相关技术相比，本发明有益效果如下：

（1）所述一种动态水下光伏发电系统利用弹性连接杆和动态深度调整装置吸收与平衡来自海洋环境中的各个方向的水流激励力，保证了结构的可靠性，具有较好的恶劣海况适应能力；

（2）所述一种动态水下光伏发电系统上部浸没式光伏组件使用弹性连接杆连接，相比传统结构使用柔性结构，本发明极大的降低了浮式光伏结构被海浪倾覆的可能性；

（3）所述浸没式光伏浸没于水面下1厘米，利用海水对光伏面板进行降温和清洁，在几乎不损失太阳光照的情况下提高了发电效率和维护难度；

（4）所述动态深度调整装置通过控制升力水翼、对下部锚定揽的收束和水平推进装置实现对结构整体的调节，控制使用显式方程，控制方式及时、高效；

（5）所述弹性连接杆使用卡块与浸没式浮箱内设置的卡槽相互嵌合实现浸没式光伏组件的连接，该方式简单高效，降低了海上光伏组件的安装难度。

附图说明

图1为本发明一种动态水下光伏发电系统整体三维示意图；

图2为本发明一种动态水下光伏发电系统上部结构三维示意图；

图3为本发明浸没式光伏组件内部结构三维示意图；

图4为本发明弹性连接杆内部结构三维示意图；

图5为本发明弹性连接杆与浸没式光伏组件连接后的内部结构三维示意图；

图6为本发明动态深度调整装置外部结构以及内部结构三维示意图；

图7图6中A部分局部放大图；

图8图6中B部分局部放大图；

图9为本发明动态深度调整装置侧视图；

图10为本发明动态深度调整装置俯视图；

图中标记如下：

1-浸没式光伏组件、2-弹性连接杆、3-上部连接揽、4-动态深度调整装置、5-下部锚定揽、101-光伏面板、102-矩形架、103-浮体球、104-L型钢管、105-肘板、106-安装孔、107-水深传感器、108-上肘板、109-浸没式浮箱、110-卡槽、201-连接杆、202-套管、203-限位套环、204-吸能弹簧、205-卡块、206-复位弹簧、207-密封盖、401-外层壳体、402-传动杆、403-升力水翼、404-流速传感器、405-加速度传感器、406-传动蜗杆、407-传动蜗轮、408-开合控制电机、409-收放控制电机、410-传动齿轮、411-绞缆机、412-滑轮、413-安置槽、414-水平推进装置。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。

如图1-2所示，一种动态水下光伏发电系统包括浸没式光伏组件1、弹性连接杆2，浸没式光伏组件1包括光伏面板101，光伏面板101浸没于水面下1厘米，相邻的浸没式光伏组件1通过弹性连接杆2相连接；还包括上部连接揽3与动态深度调整装置4，动态深度调整装置4上端设置上部连接揽3，上部连接揽3与浸没式光伏组件1相连接，下部锚定揽5收纳于动态深度调整装置4内部，下部锚定揽5从动态深度调整装置4下端伸出并锚固于海底。

如图2-5所示，浸没式光伏组件1包括浸没式浮箱109，浸没式浮箱109上部安装有光伏面板101，光伏面板101两侧安装有L型钢管104，L型钢管104向水面方向伸出并在中部拐角处设置有肘板105，L型钢管104伸出端与矩形架102连接，矩形架102与L型钢管104连接点之间安装有1个浮体球103，矩形架102平行于L型钢管104布置方向段安装有2个浮体球103，矩形架102拐角处设置有上肘板108；浸没式浮箱109四周的中部设置有安装孔106，安装孔106内部设置有卡槽110，浸没式浮箱109下部安装有水深传感器107。

如图4-5所示，弹性连接杆2包括连接杆201、限位套环203和吸能弹簧204，限位套环203嵌套安装在连接杆201两端，吸能弹簧204两端分别与连接杆201和密封盖207连接，密封盖207安装在套管202一端，套管202另一端嵌套安装在连接杆201、限位套环203和吸能弹簧204外部，套管202可沿吸能弹簧204压缩方向滑动，套管202的密封盖207安装端设置有复位弹簧206，复位弹簧206压缩方向上与套管202交接处设置有卡块205；弹性连接杆2两端可沿安装孔106插入，复位弹簧206压缩，卡块205沿复位弹簧206压缩方向移动，当弹性连接杆2行进至安装孔106顶端时，卡块205卡入卡槽110完成连接。

如图6所示，动态深度调整装置4包含外层壳体401，外层壳体401为上下对称的扁平流线型，外层壳体401顶部外表面连接有上部连接揽3，外层壳体401上部设置有安置槽413，安置槽413内部中间设置有加速度传感器405，安置槽413前端设置有平行于上部连接揽3的传动杆402，传动杆402从外层壳体401内部伸出并沿纵向贯穿安置槽413，安置槽413用于安置未伸出的升力水翼403，升力水翼403一端固定于传动杆402另一端悬挑，升力水翼403悬挑端安装有流速传感器404。

如图8所示，外层壳体401中部前段内部设置有开合控制电机408，开合控制电机408连接有传动蜗轮407，传动蜗轮407两侧直接连接有各一个传动蜗杆406，传动蜗杆406嵌套安装在传动杆402外表面并带动传动杆402轴向旋转。

如图7所示，外层壳体401中部后段内部设置有上下两层隔板，上隔板安装有收放控制电机409，下隔板安装有绞缆机411，收放控制电机409和绞缆机411之间使用传动齿轮410连接，绞缆机411收束有下部锚定揽5，下部锚定揽5经过滑轮412从外层壳体401下方穿出。

如图9所示，动态深度调整装置4内设置的下部锚定揽5在伸出至外层壳体401后与上部连接揽3共线并且动态深度调整装置4以该线为旋转轴可进行360度旋转，动态深度调整装置4形心在上部连接揽3和下部锚定揽5连线的后方；升力水翼403仰角α₁与水流方向和水平方向的夹角α₂相同，仰角α₁具体大小根据布置区域实地水文情况设置，外层壳体401底部安装有前后各一个水平推进装置414，水平推进装置414安装方向与水流方向的水平分量相反。

如图10所示，动态深度调整装置4通过控制升力水翼403开合产生不同大小的升力抵抗水体对结构的激励力，调节过程中需要满足一定的力学关系，动态深度调整装置4升力调节过程由公式F_L=F_激励进行控制，其中F_L为水翼升力，F_激励为水流激励力，具体到所述的升力水翼403的开合角度α大小，可通过进一步推导得到如下关系式：

；

其中，α为升力水翼403开合角度，m为系统总质量，a为加速度传感器405探测的Z轴方向的加速度，ρ为动态深度调整装置4部署水域的水体密度，g为重力加速度，V为系统浮体总体积，L为水翼几何长度，v₂为流速传感器404探测的水流速度，C_L为水翼升力系数仅与翼型相关，b₁为几何弦长，所述几何弦长为水翼的前缘与后缘垂直连线的长度且该长度仅与翼型相关，α₁为升力水翼403仰角。

在本实施方案中，借助于浸没于光伏组件1和动态深度调整装置4，使光伏面板101浸没于水面下1厘米，借助海水对光伏面板101降温和清洁，提高了浮式光伏的发电效率并降低了浮式光伏维护保养难度；浸没于光伏组件1之间的连接使用弹性连接杆2，弹性连接杆2沿安装孔106插入，并卡入卡槽110中锁定，降低了海上浮式光伏的安装难度，同时弹性连接杆2内部设置有吸能弹簧204可消纳部分水流激励力；动态深度调整装置4位于水下，通过上下对称的扁平流线外形和将旋转轴安住于结构形心前的设计，保证了动态深度调整装置4能时刻处于顶流的状态，方便动态深度调整装置4对结构进行调节，同时通过水深传感器107、流速传感器404和加速度传感器405时刻感知水流对结构的影响，并通过动态调节水平推进装置414正向或反向启动、升力水翼403开合、绞缆机411收放下部锚定揽5实现保证光伏面板101浸没水深，同时使用该方式还降低了水流对结构影响，控制升力水翼403开合过程使用显式方程，方法易行高效。

一种动态水下光伏发电方法，该动态水下光伏发电方法中使用本发明一种动态水下光伏发电系统，如图1-10所示，当水流斜向下影响结构时，包括以下步骤：

步骤a，动态深度调整装置4依托自身的扁平流线型和形心位置设置自行旋转至来流方向，该方向与水流方向水平分量平行，动态深度调整装置4根据设置的加速度传感器405探测的正横向加速度控制水平推进装置414正向启动产生推进力，用以平衡水体对结构的横向激励力；

步骤b，动态深度调整装置4上设置的加速度传感器405探测到竖直向下的加速度，根据流速传感器404探测到的实时流速，动态深度调整装置4自动计算开合角度α，将升力水翼403从安置槽413向外打开至开合角度α，动态深度调整装置4得到竖直向上的升力，用以平衡水体对结构的纵向激励力；

步骤c，升力水翼403展开至指定开合角度α后，收放控制电机409启动，收放控制电机409带动绞缆机411释放一定量的下部锚定揽5，直到水深传感器107探测得到光伏面板101浸没水深等于1厘米的信号。

一种动态水下光伏发电方法，该动态水下光伏发电方法中使用本发明一种动态水下光伏发电系统，如图1-10所示，当水流斜向上影响结构时，包括以下步骤：

步骤a，动态深度调整装置4自行调整至顶流状态，动态深度调整装置4根据设置的加速度传感器405探测到负横向的加速度控制水平推进装置414反向启动产生推进力，用以平衡水体对结构的横向激励力；

步骤b，动态深度调整装置4根据传感器获得的向上加速度和流速数据，动态深度调整装置4自动计算的开合角度α，将升力水翼403从安置槽413向内收起至开合角度α，以减小动态深度调整装置4获得的竖直向上的升力；

步骤c，升力水翼403收起至指定开合角度α后，收放控制电机409反向启动，收放控制电机409带动绞缆机411收起一定量的下部锚定揽5，以保证水深传感器107探测得到的水深信号满足光伏面板101浸没于水下1厘米。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，上述说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种动态水下光伏发电系统，其特征在于：

包括浸没式光伏组件（1）、弹性连接杆（2），所述浸没式光伏组件（1）包括光伏面板（101），所述光伏面板（101）浸没于水面下1厘米，相邻的浸没式光伏组件（1）通过弹性连接杆（2）相连接；

还包括上部连接揽（3）与动态深度调整装置（4），所述动态深度调整装置（4）上端设置上部连接揽（3），所述上部连接揽（3）与浸没式光伏组件（1）相连接，下部锚定揽（5）收纳于动态深度调整装置（4）内部，所述下部锚定揽（5）从动态深度调整装置（4）下端伸出并锚固于海底；

所述弹性连接杆（2）包括连接杆（201）、限位套环（203）和吸能弹簧（204），所述限位套环（203）嵌套安装在连接杆（201）两端，所述吸能弹簧（204）两端分别与连接杆（201）和密封盖（207）连接，所述密封盖（207）安装在套管（202）一端，所述套管（202）另一端嵌套安装在连接杆（201）、限位套环（203）和吸能弹簧（204）外部，所述套管（202）可沿吸能弹簧（204）压缩方向滑动，所述套管（202）的密封盖（207）安装端设置有复位弹簧（206），所述复位弹簧（206）压缩方向上与套管（202）交接处设置有卡块（205）；

所述弹性连接杆（2）两端可沿安装孔（106）插入，复位弹簧（206）压缩，卡块（205）沿复位弹簧（206）压缩方向移动，当弹性连接杆（2）行进至安装孔（106）顶端时，卡块（205）卡入卡槽（110）完成连接；

所述动态深度调整装置（4）包含外层壳体（401），所述外层壳体（401）为上下对称的扁平流线型，所述外层壳体（401）顶部外表面连接有上部连接揽（3），所述外层壳体（401）上部设置有安置槽（413），所述安置槽（413）内部中间设置有加速度传感器（405），所述安置槽（413）前端设置有平行于上部连接揽（3）的传动杆（402），所述传动杆（402）从外层壳体（401）内部伸出并沿纵向贯穿安置槽（413），所述安置槽（413）用于安置未伸出的升力水翼（403），所述升力水翼（403）一端固定于传动杆（402）另一端悬挑，所述升力水翼（403）悬挑端安装有流速传感器（404）；

所述动态深度调整装置（4）内设置的下部锚定揽（5）在伸出至外层壳体（401）后与上部连接揽（3）共线并且动态深度调整装置（4）以该线为旋转轴可进行360度旋转，所述动态深度调整装置（4）形心在上部连接揽（3）和下部锚定揽（5）连线的后方；

所述升力水翼（403）仰角α1与水流方向和水平方向的夹角α2相同，所述仰角α1具体大小根据布置区域实地水文情况设置，所述外层壳体（401）底部安装有前后各一个水平推进装置（414），所述水平推进装置（414）安装方向与水流方向的水平分量相反；

所述动态深度调整装置（4）通过控制升力水翼（403）开合产生不同大小的升力抵抗水体对结构的激励力，调节过程中需要满足一定的力学关系，所述动态深度调整装置（4）升力调节过程由公式FL=F激励进行控制，其中FL为水翼升力，F激励为水流激励力，具体到所述升力水翼（403）的开合角度α大小，可通过进一步推导得到如下关系式：

；

其中，α为升力水翼（403）开合角度，m为系统总质量，a为加速度传感器（405）探测的Z轴方向的加速度，ρ为动态深度调整装置（4）部署水域的水体密度，g为重力加速度，V为系统浮体总体积，L为水翼几何长度，v2为流速传感器（404）探测的水流速度，CL为水翼升力系数（仅与翼型相关），b1为几何弦长，α1为升力水翼（403）仰角。

2.如权利要求1所述的一种动态水下光伏发电系统，其特征在于：

所述浸没式光伏组件（1）包括浸没式浮箱（109），所述浸没式浮箱（109）上部安装有光伏面板（101），所述光伏面板（101）两侧安装有L型钢管（104），所述L型钢管（104）向水面方向伸出并在中部拐角处设置有肘板（105），所述L型钢管（104）伸出端与矩形架（102）连接，所述矩形架（102）与L型钢管（104）连接点之间安装有1个浮体球（103），所述矩形架（102）平行于L型钢管（104）布置方向段安装有2个浮体球（103），所述矩形架（102）拐角处设置有上肘板（108）；

所述浸没式浮箱（109）四周的中部设置有安装孔（106），所述安装孔（106）内部设置有卡槽（110），所述浸没式浮箱（109）下部安装有水深传感器（107）。

3.如权利要求2所述的一种动态水下光伏发电系统，其特征在于：

所述外层壳体（401）中部前段内部设置有开合控制电机（408），所述开合控制电机（408）连接有传动蜗轮（407），所述传动蜗轮（407）两侧直接连接有各一个传动蜗杆（406），所述传动蜗杆（406）嵌套安装在传动杆（402）外表面并带动传动杆（402）轴向旋转；

所述外层壳体（401）中部后段内部设置有上下两层隔板，上隔板安装有收放控制电机（409），下隔板安装有绞缆机（411），所述收放控制电机（409）和绞缆机（411）之间使用传动齿轮（410）连接，所述绞缆机（411）收束有下部锚定揽（5），所述下部锚定揽（5）经过滑轮（412）从外层壳体（401）下方穿出。

4.一种动态水下光伏发电方法，该动态水下光伏发电方法中使用的动态水下光伏发电系统，采用权利要求1-3任意一项所述的一种动态水下光伏发电系统，当水流斜向下影响结构时，具体包括以下步骤：

步骤a，动态深度调整装置（4）依托自身的扁平流线型和形心位置设置自行旋转至来流方向，该方向与水流方向水平分量平行，动态深度调整装置（4）根据设置的加速度传感器（405）探测的正横向加速度控制水平推进装置（414）正向启动产生推进力，用以平衡水体对结构的横向激励力；

步骤b，动态深度调整装置（4）上设置的加速度传感器（405）探测到竖直向下的加速度，根据流速传感器（404）探测到的实时流速，动态深度调整装置（4）自动计算开合角度α，将升力水翼（403）从安置槽（413）向外打开至开合角度α，动态深度调整装置（4）得到竖直向上的升力，用以平衡水体对结构的纵向激励力；

步骤c，升力水翼（403）展开至指定开合角度α后，收放控制电机（409）启动，收放控制电机（409）带动绞缆机（411）释放一定量的下部锚定揽（5），直到水深传感器（107）探测得到光伏面板（101）浸没水深等于1厘米的信号。

5.一种动态水下光伏发电方法，该动态水下光伏发电方法中使用的动态水下光伏发电系统，采用权利要求1-3任意一项所述的一种动态水下光伏发电系统，当水流斜向上影响结构时，采用以下步骤：

步骤a，动态深度调整装置（4）自行调整至顶流状态，动态深度调整装置（4）根据设置的加速度传感器（405）探测到负横向的加速度控制水平推进装置（414）反向启动产生推进力，用以平衡水体对结构的横向激励力；

步骤b，动态深度调整装置（4）根据传感器获得的向上加速度和流速数据，动态深度调整装置（4）自动计算的开合角度α，将升力水翼（403）从安置槽（413）向内收起至开合角度α，以减小动态深度调整装置（4）获得的竖直向上的升力；

步骤c，升力水翼（403）收起至指定开合角度α后，收放控制电机（409）反向启动，收放控制电机（409）带动绞缆机（411）收起一定量的下部锚定揽（5），以保证水深传感器（107）探测得到的水深信号满足光伏面板（101）浸没于水下1厘米。