CN205992875U - 水上圆锥体光伏电站牵浮水电缆给水上充电桩的输电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水上圆锥体光伏电站牵浮水电缆给水上充电桩的输电装置，属于新能源应用技术领域。浮力筒的浮力支撑浮水电缆浮在水面上，将水上圆锥体光伏电站产生的电流输送给水上充电桩。水上圆锥体光伏电站的中部和上部是用防水材料建造的、中空的圆锥体，圆锥体的外表面上安装太阳能电池，导电线、控制器、逆变器、储能电池安装在下部的浮体里面，整个光伏电站头轻脚重、设计独特、重心偏下，经受风浪后仍然和不倒翁一样竖立在水面上，接受阳光照射，持续不断发电，是深海远洋中有发展前景的光伏电站，海洋上广布水上圆锥体光伏电站有利于增加全球的光伏发电量，减少空气污染。浮水电缆直线输电，减少途中输电损耗，提高水上充电桩的供电能力。

Description

水上圆锥体光伏电站牵浮水电缆给水上充电桩的输电装置

技术领域

本实用新型涉及水上圆锥体光伏电站牵浮水电缆给水上充电桩的输电装置，属于新能源应用技术领域。

背景技术

光伏电站的建造目前以陆地非粮田光伏电站、半沙漠地区光伏电站和屋顶光伏电站为主，占地球表面积71%的水面上很少见到光伏电站。近年来制造太阳能电池的技术发展很快，柔性薄膜太阳能电池柔软如纸，完全适合包装在轻质防水材料的表层上，晶体硅太阳能电池的重量已减少一半，其光电转换效率已达16%-20%，科学家新研发的钙钛矿太阳能电池的光电转换效率已达21%。全世界要增加清洁能源的产量，要大幅度增加光伏发电量，势必要到水面上、到海洋上去建造光伏电站，海洋上风大浪高，陆地上现有的光伏电站的技术方案不能适应海洋上的环境条件。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供水上圆锥体光伏电站牵浮水电缆给水上充电桩的输电装置。

亚洲南部的印度、巴基斯坦的部分沿海地区和沿海城市的雾霾相当严重，欧洲法国和英国的部分沿海城市的雾霾也相当严重，这些地区和城市迫切需要供应光伏电力，减少燃煤电力来减轻空气污染。然而，这些地区的土地资源十分紧缺，不可能拿出大片土地来建造光伏电站。如果海面上有水上圆锥体光伏电站向这些沿海城市和地区供应光伏电力，是会受到欢迎的。中国的光伏企业一直出口太阳能电池，有时也出口一些光伏组件，至今没有出口光伏电站成套设备。这是因为中国过去建造的陆地光伏电站，主要靠打地桩，然后在地桩上安装光伏组件。水上圆锥体光伏电站是一个独立的整体，是成套的高科技工业设备，是可以像中国动车成套设备一样大量出口的。水上圆锥体光伏电站在那里发电、那里的空气质量就会得到改善，会到处受到欢迎。圆锥体的表面能分散风力，能接受阳光照射，头部轻脚部重，大风大浪打翻了，会像不倒翁一样自动昂起头，挺立在海面上继续发电。大力发展清洁能源产业，有利于可持续的绿色发展。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

由水上圆锥体光伏电站1、太阳能电池2、导电线3、控制器4、逆变器5、储能电池6、浮体7、浮水电缆9、浮力筒10、水上充电桩11、浮筒12、挡浪围板13、排水孔14、充电桩顶盖15、输入电流的防水密封插座16、输出电流的防水密封插座17、防水绝缘罩壳18、充电桩壳体19、控制电路20、信息储存器21共同组成水上圆锥体光伏电站牵浮水电缆给水上充电桩的输电装置；

在水面8上有浮力筒10提供浮力支撑浮水电缆9一起浮在水面8上，浮力筒10的左方的、浮水电缆9的左端连接水上圆锥体光伏电站1，水上圆锥体光伏电站1包括：太阳能电池2、导电线3、控制器4、逆变器5、储能电池6、浮体7，太阳能电池2安装在中空的水上圆锥体光伏电站1的中部和上部的外表面上，导电线3、控制器4、逆变器5、储能电池6安装在下部的浮体7内，浮力筒10的右方的、浮水电缆9的右端连接水上充电桩11，水上充电桩11包括：浮筒12、挡浪围板13、排水孔14、充电桩顶盖15、输入电流的防水密封插座16、输出电流的防水密封插座17、防水绝缘罩壳18、充电桩壳体19、控制电路20、信息储存器21，在浮筒12的上表面的周围安装挡浪围板13，在挡浪围板13的底部开设排水孔14，在浮筒12的上表面的中心位置安装充电桩壳体19，在充电桩壳体19的外面安装防水绝缘罩壳18，在充电桩壳体19内自下向上安装信息储存器21和控制电路20，在充电桩壳体19上部的左侧安装输入电流的防水密封插座16，在充电桩壳体19上部的右侧安装输出电流的防水密封插座17，在充电桩壳体19的顶部安装充电桩顶盖15；

水上圆锥体光伏电站1通过浮水电缆9与浮力筒10的下部的穿缆套管连接，浮力筒10的下部的穿缆套管通过浮水电缆9与水上充电桩11连接，在水上圆锥体光伏电站1内：太阳能电池2通过导电线3与控制器4连接，控制器4通过导电线3与逆变器5连接，逆变器5通过导电线3与储能电池6连接，储能电池6通过导电线3与浮水电缆9连接，在水上充电桩11内：输入电流的防水密封插座16通过导电线3与控制电路20连接，控制电路20通过导电线3与输出电流的防水密封插座17连接，控制电路20通过信息传输线与信息储存器21连接。

太阳能电池2是多晶硅太阳能电池或单晶硅太阳能电池或柔性非晶硅薄膜太阳能电池或柔性钙钛矿太阳能电池或柔性铜铟镓硒薄膜太阳能电池或柔性砷化镓太阳能电池。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：①水上圆锥体光伏电站适应水面上、海洋上的环境条件，抗风耐晒，持续发电，环境效益、经济效益、社会效益显著。②可以制造成为独立的光伏电站成套工业设备，出口到需要的国家和地区。③在太阳光照射下，圆锥体在水面上发生旋转时，总会有一定的表面积受到阳光照射进行光伏发电，白天持续发电比较均衡。④水上圆锥体光伏电站、浮水电缆和水上充电桩相互配套使用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

上海一家有航海经验的公司，已经研制成功能抗击三米高度水浪的光伏电站。由于国内外企业过去使用塑料浮箱来给水面光伏电站提供浮力，塑料浮箱在太阳光紫外线的照射下，使用寿命只有十年，而光伏电站的使用寿命为25年，两者相差十五年，不能相配。2016年，本公司研制成功同样提供浮力的、经特殊工艺制造成功的金属浮箱，其使用寿命在25年以上，与晶体硅光伏电站的使用寿命25年实现配套，解决了工程施工中的实际问题。建造水上圆锥体光伏电站所需的碳纤维轻质架构材料，高质量的、价格合理的晶体硅太阳能电池或柔性薄膜太阳能电池，优质浮体材料，绝缘材料，具有防水性能的浮水电缆，导电线、控制器、逆变器、储能电池等新材料和有关器材的大部分由相关的制造厂家供应合格、适用的产品，小部分配套的零部件可以自己研发制造。试制水上圆锥体光伏电站的模型、样品，到实验室试验、测定样品的性能，修改设计数据，进一步制造第一代产品到海洋中进行海试，待产品定型、制订标准，就可以小批量生产、使用，上海和江苏联手，完全有条件试制成功。

下面本实用新型将结合附图中的实施例作进一步描述：

由水上圆锥体光伏电站1、太阳能电池2、导电线3、控制器4、逆变器5、储能电池6、浮体7、浮水电缆9、浮力筒10、水上充电桩11、浮筒12、挡浪围板13、排水孔14、充电桩顶盖15、输入电流的防水密封插座16、输出电流的防水密封插座17、防水绝缘罩壳18、充电桩壳体19、控制电路20、信息储存器21共同组成水上圆锥体光伏电站牵浮水电缆给水上充电桩的输电装置；

浮力筒10提供浮力支撑浮水电缆9一起浮在水面8上，浮力筒10的左方的、浮水电缆9的左端连接水上圆锥体光伏电站1，水上圆锥体光伏电站1包括：太阳能电池2、导电线3、控制器4、逆变器5、储能电池6、浮体7，太阳能电池2安装在中空的水上圆锥体光伏电站1的中部和上部的外表面上，导电线3、控制器4、逆变器5、储能电池6安装在下部的浮体7内，浮力筒10的右方的、浮水电缆9的右端连接水上充电桩11，水上充电桩11包括：浮筒12、挡浪围板13、排水孔14、充电桩顶盖15、输入电流的防水密封插座16、输出电流的防水密封插座17、防水绝缘罩壳18、充电桩壳体19、控制电路20、信息储存器21，在浮筒12的上表面的周围安装挡浪围板13，在挡浪围板13的底部开设排水孔14，在浮筒12的上表面的中心位置安装充电桩壳体19，在充电桩壳体19的外面安装防水绝缘罩壳18，在充电桩壳体19内自下向上安装信息储存器21和控制电路20，在充电桩壳体19上部的左侧安装输入电流的防水密封插座16，在充电桩壳体19上部的右侧安装输出电流的防水密封插座17，在充电桩壳体19的顶部安装充电桩顶盖15；

水上圆锥体光伏电站1通过浮水电缆9与浮力筒10的下部的穿缆套管连接，浮力筒10的下部的穿缆套管通过浮水电缆9与水上充电桩11连接，在水上圆锥体光伏电站1内：太阳能电池2通过导电线3与控制器4连接，控制器4通过导电线3与逆变器5连接，逆变器5通过导电线3与储能电池6连接，储能电池6通过导电线3与浮水电缆9连接，在水上充电桩11内：输入电流的防水密封插座16通过导电线3与控制电路20连接，控制电路20通过导电线3与输出电流的防水密封插座17连接，控制电路20通过信息传输线与信息储存器21连接。

太阳能电池2是多晶硅太阳能电池或单晶硅太阳能电池或柔性非晶硅薄膜太阳能电池或柔性钙钛矿太阳能电池或柔性铜铟镓硒薄膜太阳能电池或柔性砷化镓太阳能电池。

在浮体上安装用坚固的轻质的防水材料制造的圆锥体中空外壳，在外壳的表面上包装柔性薄膜太阳能电池或贴装晶体硅太阳能电池，构成水上圆锥体光伏电站的上部和中部。在水上圆锥体光伏电站的、用浮力材料制造的下部浮体中安装有一定重量的控制器、逆变器、储能电池，并用导电线连接各相关部件，就组装成功水上圆锥体光伏电站。用若干只浮力筒分段支撑浮起防水的浮水电缆用于水面上输送电流，在浮筒的上表面上安装挡浪围板，在挡浪围板内的中心位置安装防水绝缘罩壳、充电桩壳体等部件组成水上充电桩。水上圆锥体光伏电站通过浮水电缆与水上充电桩连接，水上充电桩通过浮水电缆与用电户连接，就组成了圆锥体光伏电站牵浮水电缆给水上充电桩的输电装置。

现举出实施例如下：

实施例一：

浮力筒的浮力支撑浮水电缆浮在水面上，将水上圆锥体光伏电站产生的电流输送给水上充电桩。水上圆锥体光伏电站的中部和上部是用坚固的、轻质防水材料建造的密封的、中空的圆锥体，圆锥体的外表面上安装非晶硅薄膜太阳能电池，导电线、控制器、逆变器、储能电池安装在下部的浮体内，整个光伏电站头轻脚重，设计独特，重心偏下，经受风浪后仍然和不倒翁一样竖立在水面上接受阳光照射，持续不断发电，是深海远洋中有发展前景的新型光伏电站，海洋上广布水上圆锥体光伏电站有利于增加全球的光伏发电量，减少空气污染。浮水电缆直线输电，减少途中输电损耗，提高水上充电桩的供电能力。

实施例二：

浮力筒的浮力支撑浮水电缆浮在水面上，将水上圆锥体光伏电站产生的电流输送给水上充电桩。水上圆锥体光伏电站的中部和上部是用坚固的、轻质防水材料建造的密封的、中空的圆锥体，圆锥体的外表面上安装多晶硅太阳能电池，导电线、控制器、逆变器、储能电池安装在下部的浮体内，整个光伏电站头轻脚重，设计独特，重心偏下，经受风浪后仍然和不倒翁一样竖立在水面上接受阳光照射，持续不断发电，是深海远洋中有发展前景的新型光伏电站，海洋上广布水上圆锥体光伏电站有利于增加全球的光伏发电量，减少空气污染。浮水电缆直线输电，减少途中输电损耗，提高水上充电桩的供电能力。

Claims (2)

1.水上圆锥体光伏电站牵浮水电缆给水上充电桩的输电装置，其特征是，由水上圆锥体光伏电站（1）、太阳能电池（2）、导电线（3）、控制器（4）、逆变器（5）、储能电池（6）、浮体（7）、浮水电缆（9）、浮力筒（10）、水上充电桩（11）、浮筒（12）、挡浪围板（13）、排水孔（14）、充电桩顶盖（15）、输入电流的防水密封插座（16）、输出电流的防水密封插座（17）、防水绝缘罩壳（18）、充电桩壳体（19）、控制电路（20）、信息储存器（21）共同组成水上圆锥体光伏电站牵浮水电缆给水上充电桩的输电装置；

浮力筒（10）提供浮力支撑浮水电缆（9）一起浮在水面（8）上，浮力筒（10）的左方的、浮水电缆（9）的左端连接水上圆锥体光伏电站（1），水上圆锥体光伏电站（1）包括：太阳能电池（2）、导电线（3）、控制器（4）、逆变器（5）、储能电池（6）、浮体（7），太阳能电池（2）安装在中空的水上圆锥体光伏电站（1）的中部和上部的外表面上，导电线（3）、控制器（4）、逆变器（5）、储能电池（6）安装在下部的浮体（7）内，浮力筒（10）的右方的、浮水电缆（9）的右端连接水上充电桩（11），水上充电桩（11）包括：浮筒（12）、挡浪围板（13）、排水孔（14）、充电桩顶盖（15）、输入电流的防水密封插座（16）、输出电流的防水密封插座（17）、防水绝缘罩壳（18）、充电桩壳体（19）、控制电路（20）、信息储存器（21），在浮筒（12）的上表面的周围安装挡浪围板（13），在挡浪围板（13）的底部开设排水孔（14），在浮筒（12）的上表面的中心位置安装充电桩壳体（19），在充电桩壳体（19）的外面安装防水绝缘罩壳（18），在充电桩壳体（19）内自下向上安装信息储存器（21）和控制电路（20），在充电桩壳体（19）上部的左侧安装输入电流的防水密封插座（16），在充电桩壳体（19）上部的右侧安装输出电流的防水密封插座（17），在充电桩壳体（19）的顶部安装充电桩顶盖（15）；

水上圆锥体光伏电站（1）通过浮水电缆（9）与浮力筒（10）的下部的穿缆套管连接，浮力筒（10）的下部的穿缆套管通过浮水电缆（9）与水上充电桩（11）连接，在水上圆锥体光伏电站（1）内：太阳能电池（2）通过导电线（3）与控制器（4）连接，控制器（4）通过导电线（3）与逆变器（5）连接，逆变器（5）通过导电线（3）与储能电池（6）连接，储能电池（6）通过导电线（3）与浮水电缆（9）连接，在水上充电桩（11）内：输入电流的防水密封插座（16）通过导电线（3）与控制电路（20）连接，控制电路（20）通过导电线（3）与输出电流的防水密封插座（17）连接，控制电路（20）通过信息传输线与信息储存器（21）连接。

2.根据权利要求1所述的水上圆锥体光伏电站牵浮水电缆给水上充电桩的输电装置，其特征是，所述的太阳能电池（2）是多晶硅太阳能电池或单晶硅太阳能电池或柔性非晶硅薄膜太阳能电池或柔性钙钛矿太阳能电池或柔性铜铟镓硒薄膜太阳能电池或柔性砷化镓太阳能电池。