一种太阳能光伏组件及其水上使用方法技术

本发明专利技术涉及光伏组件技术领域，尤其涉及一种太阳能光伏组件，和使用本发明专利技术光伏组件的使用方法。一种太阳能光伏组件，包括设置有若干个的光伏组件，其纵、横排列为方形结构，且相邻光伏组件之间通过任意数量个浮筒相连，方形结构的四个端点处均通过双股的钢索与固定桩连接，光伏组件由光伏板、转动座、基座、安装板、翻转组件、第一驱动件、切换齿轮组和光敏传感器组成；采用本发明专利技术固定桩中内置弹性组件和调距组件，使光伏板具备了位置移动能力，同时弹性组件还增强了其在使用过程中的稳定性；采用本发明专利技术提供的趋光控制器，以及设置多个光敏传感器，以实现对光照强度的灵敏捕捉，并实现了光伏板的自动调节。伏板的自动调节。伏板的自动调节。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能光伏组件及其水上使用方法


[0001]本专利技术涉及一种太阳能光伏组件及其水上使用方法。尤其涉及一种通过加装光敏传感器使光伏板跟随光照强度进行位置、朝向和倾角调整，以保证光伏组件的最大输出率。

技术介绍

[0002]水上漂浮式光伏发电技术是国际上为了解决陆地资源不足，海上、湖泊、河流之类的资源却没有得到充分利用而将发电应用在水上的一项先进技术。该技术是利用水上基台将光伏组件漂浮在水面进行发电。其特点在于不占用土地资源，水体对光伏组件有冷却效应，可以抑制组件表面温度上升，从而获得更高的发电量。此外，将太阳能电池板覆盖在水面上，还可以减少水面蒸发量，抑制藻类繁殖，保护水资源等。
[0003]传统漂浮式光伏组件的浮筒漂浮在水面上，光伏组件以固定角度安装在浮筒上。浮筒通过锚栓和钢索实现水下固定，锚栓深入水底，钢索拉住浮筒，在水面水位升高时，浮筒上升，钢索绷紧，容易被拉断，浮筒也容易被拉变形甚至损坏，使得维护成本高昂。在水面水位降低时，钢索松弛，整个光伏电站又容易随水流飘动，影响发电系统的稳定与安全。并且，由于水位较低时光伏电站容易随水流飘动，为尽可能保证系统稳定，只能将光伏组件直接安装在浮筒上，光伏组件距离水面较近，大面积遮挡水面，使得水面光照不足且空气流动性差，不仅影响水生动植物的生产，还对水质产生极大的影响，而且由于光伏组件的角度、朝向固定，使其无法根据天气变化进行调整，进而无法达到受光率的最大化。
[0004]综上所述，传统漂浮式光伏组件存在维护成本高、稳定性差、影响水生动植物生产、破坏水质的技术问题。

技术实现思路

[0005]针对以上问题，本申请提供一种太阳能光伏组件及其水上使用方法。
[0006]一种太阳能光伏组件，包括光伏组件、浮筒、固定桩、钢索和趋光控制器，光伏组件设置有若干个，其纵、横排列为方形结构，且相邻光伏组件之间通过任意数量个浮筒相连，方形结构的四个端点处均通过双股的钢索与固定桩连接。
[0007]光伏组件包括光伏板、转动座、基座、安装板、翻转组件、第一驱动件、切换齿轮组和光敏传感器，基座上方设有可水平转动的转动座，转动座内置有第一驱动件，第一驱动件通过切换齿轮组轮流改变翻转组件与转动座的状态，且切换齿轮组通过安装板固定于转动座上方，翻转组件与光伏板背面相连，光伏板正面两侧呈对称状分别布设有至少两个光敏传感器。
[0008]基座包括限位环、密封圈、固定齿环和锁定槽，限位环水平置于基座的顶部中心位置，其内侧水平固设有固定齿环，限位环向内开设有若干个锁定槽，且锁定槽沿其环形状周身均匀布设。
[0009]转动座包括装配槽、通槽、卡合槽、辅助齿轮、限位孔、定位块和转筒，转动座为向上开口状箱体结构，其内侧竖向向下固设有转筒，转筒内侧竖向设为通槽，转动座内竖向设
有装配槽和定位块，且两者互成垂直状交错设于通槽外侧，通槽的顶部定位块侧竖向开设有固定安装板的卡合槽。
[0010]第一驱动件通过固定杆水平固定于通槽上方，其输出端向外分别导出有第一驱动轴和第二驱动轴。
[0011]切换齿轮组包括切换轮盘、切换齿轮、第一从动齿轮、主动齿轮、第二从动齿轮、光杆、螺杆、圆头状和弹簧，第一驱动轴依次穿过切换轮盘和安装板后，其端面处固设有主动齿轮，切换齿轮固设于第二驱动轴的端面处，且切换齿轮与转动设于安装板上的切换轮盘相啮合，主动齿轮上、下方分别设有可以进行啮合的第一从动齿轮和第二从动齿轮，第一从动齿轮通过轴向套设的螺杆滑动接于定位块，第二从动齿轮的端面通过轴向套设的光杆滑动接于转筒，且第二从动齿轮与转筒之间的光杆周身及第一从动齿轮与定位块之间的螺杆周身均套设有弹簧。
[0012]进一步的，切换轮盘为轴向中空状结构，其周面设置为锯齿状，其背面固设有转动套，其正面开设有转动槽，转动槽内侧底部交替设置有第一层槽底和第二层槽底，第一层槽底的深度小于第二层槽底的深度。
[0013]进一步的，转筒与限位环内侧转动连接，且转动座底部与限位环之间安装有密封圈，第二从动齿轮和三个辅助齿轮呈圆周状布设于通槽内侧，且均啮合于固定齿环，光杆和螺杆的接近安装板一侧端面均穿过安装板后与转动槽对应，且接触面设置为圆头状，且光杆的远离安装板一侧端面与相应的锁定槽水平对应。
[0014]翻转组件包括翻板、定位板、连接块、连杆和滑块，定位板内侧设有竖向导通状的方形开口，其两侧竖向设有侧板，侧板与装配槽之间通过螺栓固定，翻板为H状结构，其底部侧壁端均开设有导通的滑动槽，且翻板通过限位轴转动接于方形开口，滑块为C字形结构，其两侧分别设为螺纹块和第二侧边槽，螺纹块水平内置与螺杆丝接的螺纹通孔，连接块侧壁通过滑动轴与滑动槽滑动连接，其内侧开设有第一侧边槽，第一侧边槽与第二侧边槽之间设有可转动的连杆，翻板顶部与光伏板背面相接，光伏板以转动座侧壁开设的限位孔为中心进行上下翻转，且光伏板背面与转动座顶部之间密封设有橡胶材质的弹性套。
[0015]固定桩包括桩柱、出线孔、弹性组件、调距组件和空腔，桩柱竖向安装有四个，各桩柱内侧均开设有空腔，空腔内从上到下依次水平设有弹性组件和调距组件。
[0016]进一步的，固定桩包括桩柱本体，桩柱内侧中心处开设有两个空腔，两空腔内部结构呈中心对称状，以单侧空腔为例，其内部从上到下依次水平安装有弹性组件和调距组件，且空腔的侧壁向外导出有出线孔，调距组件包括第二驱动件和放线轴，第二驱动件固设于空腔内，其输出端与放线轴相连，弹性组件为变径轴状结构，其轮廓依次设为第一柱状、圆锥状和第二柱状，且第一柱状的直径小于第二柱状的直径，第一柱状与出线孔水平对应，第二柱状与放线轴竖向对应，钢索的末端穿过出线孔后，依次缠绕于第一柱状、圆锥状、第二柱状和放线轴的周身，其端点固定于放线轴表面。
[0017]趋光控制器的输入端与各光敏传感器相连，其输出端电性接于第一驱动件和第二驱动件。
[0018]根据本专利技术提供的一种太阳能光伏组件，其水上使用方法包括：S1、将四个固定桩竖向安装于水域中，光伏组件和浮筒组成的方形结构置于固定桩之间，并捆绑好钢索，系统开始运作时，首先第一驱动件和第二驱动件归位，光伏组件回
到中心位置；S2、光敏传感器分为左、右两组，组内分为上、中、下三个光敏传感器；S3、以每组内测量光照强度的最大值作为该组光照强度的输出值，此时第一驱动件控制第二驱动轴转动，使光杆卡入第二层槽底，螺杆卡入第一层槽底，此时主动齿轮啮合于第二从动齿轮，第一驱动轴正、反转可以实现光伏板相对于基座发生左右转动；S4、当左侧光照强度大于右侧光照强度时，第一驱动轴正转，光伏板左转5
°
；当左侧光照强度小于右侧光照强度时，第一驱动轴反转，光伏板右转5
°
，当左侧光照强度等于右侧光照强度时，第一驱动轴停止转动；S5、光伏板朝向固定后，以各光敏传感器中显示最大输出值的光敏传感器为准，若光伏板正面正对固定桩的对角线，则仅调整正对侧固定桩内的第二驱动件，其他第二驱动件从动；若光伏板正面未正对固定桩的对角线，则调整相邻对角线处的两个第二驱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能光伏组件，包括光伏组件（1）、浮筒（2）、固定桩（3）、钢索（4）和趋光控制器（5），其特征在于，所述光伏组件（1）设置有若干个，其纵、横排列为方形结构，且相邻光伏组件（1）之间通过任意数量个浮筒（2）相连，方形结构的四个端点处均通过双股的钢索（4）与固定桩（3）连接。2.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏组件，其特征在于，所述光伏组件（1）包括光伏板（11）、转动座（12）、基座（13）、安装板（14）、翻转组件（15）、第一驱动件（16）、切换齿轮组（17）和光敏传感器（18），所述基座（13）上方设有可水平转动的转动座（12），转动座（12）内置有第一驱动件（16），第一驱动件（16）通过切换齿轮组（17）轮流改变翻转组件（15）与转动座（12）的状态，且切换齿轮组（17）通过安装板（14）固定于转动座（12）上方，翻转组件（15）与光伏板（11）背面相连，光伏板（11）正面两侧呈对称状分别布设有至少两个光敏传感器（18）。3.根据权利要求2所述的一种太阳能光伏组件，其特征在于，所述固定桩（3）包括桩柱（31）、出线孔（32）、弹性组件（33）、调距组件（34）和空腔（35），所述桩柱（31）竖向安装有四个，各桩柱（31）内侧均开设有空腔（35），所述空腔（35）内从上到下依次水平设有弹性组件（33）和调距组件（34）。4.根据权利要求3所述的一种太阳能光伏组件，其特征在于，所述基座（13）包括限位环（131）、密封圈（132）、固定齿环（133）和锁定槽（134），所述限位环（131）水平置于基座（13）的顶部中心位置，其内侧水平固设有固定齿环（133），限位环（131）向内开设有若干个锁定槽（134），且锁定槽（134）沿其环形状周身均匀布设，所述转动座（12）包括装配槽（121）、通槽（122）、卡合槽（123）、辅助齿轮（124）、限位孔（125）、定位块（126）和转筒（127），所述转动座（12）为向上开口状箱体结构，其内侧竖向向下固设有转筒（127），转筒（127）内侧竖向设为通槽（122），所述转动座（12）内竖向设有装配槽（121）和定位块（126），且两者互成垂直状交错设于通槽（122）外侧，所述通槽（122）的顶部定位块（126）侧竖向开设有固定安装板（14）的卡合槽（123）。5.根据权利要求4所述的一种太阳能光伏组件，其特征在于，所述第一驱动件（16）通过固定杆（163）水平固定于通槽（122）上方，其输出端向外分别导出有第一驱动轴（161）和第二驱动轴（162），所述切换齿轮组（17）包括切换轮盘（171）、切换齿轮（172）、第一从动齿轮（173）、主动齿轮（174）、第二从动齿轮（175）、光杆（176）、螺杆（177）、圆头状（178）和弹簧（179），所述第一驱动轴（161）依次穿过切换轮盘（171）和安装板（14）后，其端面处固设有主动齿轮（174），所述切换齿轮（172）固设于第二驱动轴（162）的端面处，且切换齿轮（172）与转动设于安装板（14）上的切换轮盘（171）相啮合，所述主动齿轮（174）上、下方分别设有可 啮合的第一从动齿轮（173）和第二从动齿轮（175），第一从动齿轮（173）通过轴向套设的螺杆（177）滑动接于定位块（126），第二从动齿轮（175）的端面通过轴向套设的光杆（176）滑动接于转筒（127），且第二从动齿轮（175）与转筒（127）之间的光杆（176）周身及第一从动齿轮（173）与定位块（126）之间的螺杆（177）周身
均套设有弹簧（179），所述切换轮盘（171）为轴向中空状结构，其周面设置为锯齿状，其背面固设有转动套（1711），其正面开设有转动槽（1712），转动槽（1712）内侧底部交替设置有第一层槽底（171A）和第二层槽底（171B），第一层槽底（171A）的深度小于第二层槽底（171B）的深度。6.根据权利要求5所述的一种太阳能光伏组件，其特征在于，所述转筒（127）与限位环（131）内侧转动连接，且转动座（12）底部与限位环（131）之间安装有密封圈（132），所述第二从动齿轮（175）和三个辅助齿轮（124）呈圆周状布设于通槽（122）内侧，且均啮合于固定齿环（133），所述光杆（176）和螺杆（177）的接近安装板（14）一侧端面均穿过安装板（14）后与转动槽（1712）对应，且接触面设置为圆头状（178），且光杆（176）的远离安装板（14）一侧端面与相应的锁定槽（134）水平对应。7.根据权利要求6所述的一种太阳能光伏组件，其特征在于，所述翻转组件（15）包括翻板（151）、定位板（152）、连接块（153）、连杆（154）和滑块（155），所述定位板（152）内侧设有竖向导通状的方形开口（1521），其两侧竖向设有侧板（1522），侧板与装配槽（121）之间通过螺栓固定，所述翻板（151）为H状结构，其底部侧壁端均开设有导通的...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾磊，赵成龙，马福杰，张琼，
申请(专利权)人：东营大海科林光电有限公司，
类型：发明
国别省市：