CN218751288U - 一种水面漂浮光伏电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及新能源技术领域，一种水面漂浮光伏电站，包括主支架、副支架、卷扬机、牵引绳总成、若干个支撑板、若干个光伏板、逆变器和控制器，主支架和副支架固定安装在地面或水底，卷扬机安装在主支架上，牵引绳总成一端与副支架固定连接，另一端与卷扬机连接，牵引绳总成包括耐拉绳和导线，若干个支撑板均与牵引绳的耐拉绳连接，支撑板底部具有浮力装置，光伏板的输出导线与牵引绳总成的导线连接，逆变器和控制器安装在岸上，牵引绳总成的导线与逆变器连接，逆变器和卷扬机均与控制器连接。本实用新型的有益技术效果包括：使支撑板能够在垂直方向上运动，同时不脱离与主支架的约束，使漂浮光伏电站能适应存在水浪的水面。

Description

一种水面漂浮光伏电站

技术领域

本实用新型涉及新能源技术领域，一种水面漂浮光伏电站。

背景技术

近年来，随着地面光伏电站的大量增加，可用于安装建设的土地资源出现了严重短缺现象，制约了光伏电站的发展。相对地面资源，我国水面资源丰富，漂浮式光伏发电进入大众视野，该类电站可以充分利用水库、湖泊等水面资源，因此，发展水上漂浮式光伏电站具有得天独厚的优势。与传统地面光伏电站相比，漂浮式光伏电站是将光伏发电组件安装在水面漂浮体上，不占用土地资源。漂浮电站可建设在多种水体之上，无论是天然湖泊、人工水库还是采煤沉陷区、污水处理厂，只要有一定量的水域即可进行设备安装。但目前的漂浮光伏电站并没有针对浅海区域进行设计，不能应对浅海区域的水浪问题。因此有必要研究能够一定程度上应对水浪影响的漂浮光伏电站。

如中国专利CN113148042A，公开日2021年7月23日，一种漂浮式水面光伏电站用浮体，固定部的上方设置有安装部，安装部上用于安装光伏板组件，固定部的下方分别连接有漂浮部和稳定部，稳定部的一端与固定部中部设置的平衡部连接，稳定部用于对水平面以下的水流起到扰流作用，漂浮部的内侧与平衡部的侧部连接，多个安装部串联连接构成水面光伏电站。其技术方案通过稳定部对水平面以下的水流进行扰流，能够根据波浪的强度自动调节。其技术方案能够一定程度上降低水流扰动的影响，但不能适应水浪带来的影响。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题：目前水面漂浮光伏电站并不能适应浅海区域的技术问题。提出了一种水面漂浮光伏电站，能够应用在浅海水域中，提高了水面光伏电站的应用范围。

解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种水面漂浮光伏电站，包括主支架、副支架、卷扬机、牵引绳总成、若干个支撑板、若干个光伏板、逆变器和控制器，所述主支架和副支架固定安装在地面或水底，所述卷扬机安装在主支架上，所述牵引绳总成一端与副支架固定连接，另一端与卷扬机连接，所述牵引绳总成包括耐拉绳和导线，若干个所述支撑板均与所述牵引绳的耐拉绳连接，所述支撑板底部具有浮力装置，每个支撑板上均安装有光伏板，所述光伏板的输出导线与牵引绳总成的导线连接，所述逆变器和控制器安装在岸上，所述牵引绳总成的导线与所述逆变器连接，所述逆变器和卷扬机均与控制器连接。

作为优选，所述浮力装置包括浮囊、连接杆、进气管、排气阀、排气管和气泵，所述气泵安装在岸上或漂浮在水面，所述牵引绳总成还包括输气管和若干个排气控制线，所述气泵与输气管连接，若干个浮囊通过连接杆安装在支撑板下方，所述进气管连接输气管和浮囊，所述排气管与浮囊连通，所述排气管上安装有排气阀，所述排气阀通过排气控制线与控制器连接。

作为优选，所述浮囊内安装有压力传感器，检测浮囊内的气体压力，所述牵引绳总成还包括若干个气压传输线，所述压力传感器通过气压传输线与控制器连接。

作为优选，所述支撑板上安装有板控装置，所述板控装置包括密封壳、电流计、电压计、保护开关和控制单元，所述密封壳固定安装在支撑板下方，所述输出导线包括正极线和负极线，所述牵引绳总成的导线包括正馈线和负馈线，安装在同一个支撑板上的若干个光伏板共用正极线和负极线，所述正极线与正馈线连接，所述负极线与负馈线连接，所述电流计检测正极线电流，所述电压计检测正极线和负极线之间的电压，所述保护开关安装在正极线上，所述电流计、电压计和保护开关均与控制单元连接，所述牵引绳总成还包括通信线，所述控制单元通过通信线与控制器连接。

作为优选，所述板控装置还包括温度传感器和湿度传感器，所述温度传感器和湿度传感器均安装在密封壳内，所述温度传感器检测支撑板背面温度，所述湿度传感器检测密封壳内的湿度，所述温度传感器和湿度传感器均与控制单元连接。

作为优选，所述板控装置还包括振动传感器，所述振动传感器检测支撑板振动信号，所述振动传感器与控制单元连接。

作为优选，所述光伏电站还包括浪高检测浮标，所述浪高检测浮标包括浮箱、配重、拉绳、加速度传感器、变送器和无线通信模块，所述浮箱通过拉绳与配重连接，所述配重沉入水底，所述加速度传感器和无线通信模块均密封安装在浮箱内，所述加速度传感器检测浮箱加速度，所述加速度传感器与变送器连接，所述变送器通过无线通信模块与控制器连接。

作为优选，所述副支架与最靠近的支撑板之间的牵引绳总成的长度大于副支架处的水深。

本实用新型的有益技术效果包括：借助牵引绳总成与支撑板的连接，使支撑板能够在垂直方向上运动，同时不脱离与主支架的约束，使漂浮光伏电站能适应存在水浪的水面；通过保护开关能够将出现故障的光伏板进行切出，提高光伏电站的稳定性。

本实用新型的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

图1为本实用新型实施例的水面漂浮光伏电站结构示意图。

图2为本实用新型实施例的主支架结构示意图。

图3为本实用新型实施例支撑板结构示意图。

图4为本实用新型实施例板控装置结构示意图。

其中：1、主支架，2、卷扬机，3、牵引绳总成，4、光伏板，5、板控制装置，6、浮囊，7、副支架，8、连接杆，9、输出导线，10、排气控制线，11、进气管，12、排气阀，13、振动传感器，14、排气管。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例的附图对本实用新型实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

在下文描述中，出现诸如术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或者位置关系仅是为了方便描述实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者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实用新型的限制。

一种水面漂浮光伏电站，请参阅附图1，包括主支架1、副支架7、卷扬机2、牵引绳总成3、若干个支撑板、若干个光伏板4、逆变器和控制器，主支架1和副支架7固定安装在地面或水底，请参阅附图2，卷扬机2安装在主支架1上，牵引绳总成3一端与副支架7固定连接，另一端与卷扬机2连接，牵引绳总成3包括耐拉绳和导线，若干个支撑板均与牵引绳的耐拉绳连接，支撑板底部具有浮力装置，每个支撑板上均安装有光伏板4，光伏板4的输出导线9与牵引绳总成3的导线连接，逆变器和控制器安装在岸上，牵引绳总成3的导线与逆变器连接，逆变器和卷扬机2均与控制器连接。借助牵引绳总成3的牵引，使支撑板不会脱离位置，实现位置约束，同时牵引绳总成3是柔软的，允许支撑板在睡眠上具有一定程度的起伏，适应水面的波浪。

光伏电站还包括浪高检测浮标，浪高检测浮标包括浮箱、配重、拉绳、加速度传感器、变送器和无线通信模块，浮箱通过拉绳与配重连接，配重沉入水底，加速度传感器和无线通信模块均密封安装在浮箱内，加速度传感器检测浮箱加速度，加速度传感器与变送器连接，变送器通过无线通信模块与控制器连接。副支架7与最靠近的支撑板之间的牵引绳总成3的长度大于副支架7处的水深。

请参阅附图3，浮力装置包括浮囊6、连接杆8、进气管11、排气阀12、排气管14和气泵，气泵安装在岸上或漂浮在水面，牵引绳总成3还包括输气管和若干个排气控制线10，气泵与输气管连接，若干个浮囊6通过连接杆8安装在支撑板下方，进气管11连接输气管和浮囊6，排气管14与浮囊6连通，排气管14上安装有排气阀12，排气阀12通过排气控制线10与控制器连接。当浪高高于设定阈值时，即加速度传感器检测到的加速度值超过预设阈值，且持续时长超过预设时长时，控制器将控制全部排气阀12打开，将浮囊6内的空气排出，使支撑板沉入水中，躲避海浪。当风浪结束后，关闭全部排气阀12，启动气泵通过输气管将空气输入到每个进气管11内，进而进入到每个浮囊6内，浮囊6将重新提供浮力，将支撑板浮起。支撑板沉入水底时，需要卷扬机2将牵引绳总成3放出。

板控装置5还包括温度传感器和湿度传感器，温度传感器和湿度传感器均安装在密封壳内，温度传感器检测支撑板背面温度，湿度传感器检测密封壳内的湿度，温度传感器和湿度传感器均与控制单元连接。板控装置5还包括振动传感器13，振动传感器13检测支撑板振动信号，振动传感器13与控制单元连接。

支撑板上安装有板控装置5，板控装置5包括密封壳、电流计、电压计、保护开关和控制单元，密封壳固定安装在支撑板下方，输出导线9包括正极线和负极线，牵引绳总成3的导线包括正馈线和负馈线，安装在同一个支撑板上的若干个光伏板4共用正极线和负极线，正极线与正馈线连接，负极线与负馈线连接，电流计检测正极线电流，电压计检测正极线和负极线之间的电压，保护开关安装在正极线上，电流计、电压计和保护开关均与控制单元连接，牵引绳总成3还包括通信线，控制单元通过通信线与控制器连接。当出现电流或者电压异常时，即电流超过阈值或者电压超过预设范围，则断开保护开关。

请参阅附图4，浮囊6内安装有压力传感器，检测浮囊6内的气体压力，牵引绳总成3还包括若干个气压传输线，压力传感器通过气压传输线与控制器连接。

本实施例的有益技术效果包括：借助牵引绳总成3与支撑板的连接，使支撑板能够在垂直方向上运动，同时不脱离与主支架1的约束，使漂浮光伏电站能适应存在水浪的水面；通过保护开关能够将出现故障的光伏板4进行切出，提高光伏电站的稳定性。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本实用新型包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本实用新型的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (8)

1.一种水面漂浮光伏电站，其特征在于，

包括主支架、副支架、卷扬机、牵引绳总成、若干个支撑板、若干个光伏板、逆变器和控制器，所述主支架和副支架固定安装在地面或水底，所述卷扬机安装在主支架上，所述牵引绳总成一端与副支架固定连接，另一端与卷扬机连接，所述牵引绳总成包括耐拉绳和导线，若干个所述支撑板均与所述牵引绳的耐拉绳连接，所述支撑板底部具有浮力装置，每个支撑板上均安装有光伏板，所述光伏板的输出导线与牵引绳总成的导线连接，所述逆变器和控制器安装在岸上，所述牵引绳总成的导线与所述逆变器连接，所述逆变器和卷扬机均与控制器连接。

2.根据权利要求1所述的一种水面漂浮光伏电站，其特征在于，

所述浮力装置包括浮囊、连接杆、进气管、排气阀、排气管和气泵，所述气泵安装在岸上或漂浮在水面，所述牵引绳总成还包括输气管和若干个排气控制线，所述气泵与输气管连接，若干个浮囊通过连接杆安装在支撑板下方，所述进气管连接输气管和浮囊，所述排气管与浮囊连通，所述排气管上安装有排气阀，所述排气阀通过排气控制线与控制器连接。

3.根据权利要求2所述的一种水面漂浮光伏电站，其特征在于，

所述浮囊内安装有压力传感器，检测浮囊内的气体压力，所述牵引绳总成还包括若干个气压传输线，所述压力传感器通过气压传输线与控制器连接。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种水面漂浮光伏电站，其特征在于，

所述支撑板上安装有板控装置，所述板控装置包括密封壳、电流计、电压计、保护开关和控制单元，所述密封壳固定安装在支撑板下方，所述输出导线包括正极线和负极线，所述牵引绳总成的导线包括正馈线和负馈线，安装在同一个支撑板上的若干个光伏板共用正极线和负极线，所述正极线与正馈线连接，所述负极线与负馈线连接，所述电流计检测正极线电流，所述电压计检测正极线和负极线之间的电压，所述保护开关安装在正极线上，所述电流计、电压计和保护开关均与控制单元连接，所述牵引绳总成还包括通信线，所述控制单元通过通信线与控制器连接。

5.根据权利要求4所述的一种水面漂浮光伏电站，其特征在于，

所述板控装置还包括温度传感器和湿度传感器，所述温度传感器和湿度传感器均安装在密封壳内，所述温度传感器检测支撑板背面温度，所述湿度传感器检测密封壳内的湿度，所述温度传感器和湿度传感器均与控制单元连接。

6.根据权利要求4所述的一种水面漂浮光伏电站，其特征在于，

所述板控装置还包括振动传感器，所述振动传感器检测支撑板振动信号，所述振动传感器与控制单元连接。

7.根据权利要求1至3任一项所述的一种水面漂浮光伏电站，其特征在于，

所述光伏电站还包括浪高检测浮标，所述浪高检测浮标包括浮箱、配重、拉绳、加速度传感器、变送器和无线通信模块，所述浮箱通过拉绳与配重连接，所述配重沉入水底，所述加速度传感器和无线通信模块均密封安装在浮箱内，所述加速度传感器检测浮箱加速度，所述加速度传感器与变送器连接，所述变送器通过无线通信模块与控制器连接。

8.根据权利要求1至3任一项所述的一种水面漂浮光伏电站，其特征在于，

所述副支架与最靠近的支撑板之间的牵引绳总成的长度大于副支架处的水深。

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