牵拉式水上太阳能光伏综合发电系统技术方案

本发明专利技术涉及光伏发电技术领域，尤其是牵拉式水上太阳能光伏综合发电系统，包括一设置在船体外部的水面上的漂浮框架，在所述漂浮框架上安装有光伏太阳能发电组件、水力发电组件、蓄能组件、控制器，所述光伏太阳能发电组件、所述水力发电组件分别与控制器实现电连接，所述控制器连接逆变器，所述逆变器通过防水电缆与船体上的交流负载相连接，所述防水电缆插装在一耐腐蚀防水牵引组件的内部，所述耐腐蚀防水牵引组件的末端栓接固定在船体上。本系统直接放置在船体后侧的水面上使用，能够在船体的牵引力的作用下跟随向前运动，可以将船体轮机搅动形成的动力水流进行冲击力的利用达到水力发电的目的。发电的目的。发电的目的。

【技术实现步骤摘要】
牵拉式水上太阳能光伏综合发电系统


[0001]本专利技术涉及光伏发电
，特别涉及一种被动安装在船尾部的水上高效利用太阳能实现综合式新能源发电的新系统，尤其是牵拉式水上太阳能光伏综合发电系统。

技术介绍

[0002]光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并网发电，光伏发电系统主要由太阳电池板、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，但不涉及机械部件。
[0003]传统的光伏发电结构一般构建在支撑物之上作为光伏板稳定固定的基础,因此这种太阳能系统的搭建会占据较大的空间尺寸,对于一些建筑物来说在其表面搭建光伏系统并不存在较大的影响,同时也能够满足使用的需求。
[0004]目前随着太阳能光伏发电系统的逐步应用与推广，其应用范围也逐渐扩展到了一些河道船体以及大型邮轮、货轮之上，这些船舶上虽然也开始逐渐配置太阳能光伏发电系统为其整个系统提高辅助性的用电需求，但是大部分船用光伏系统的安装形式与结构设计还是沿用的陆地上的固定式的太阳能光伏系统。
[0005]例如，在专利申请号为CN201611267290.1的专利文献中就公开了一种一种船用智能控制风能及太阳能发供电装置，其主要包括小微型垂直式风能发电机、太阳 能光伏发电板、立柱、风能和太阳能智能发供电控制器装置、风光互补控制器和交直流供电 装置，所述小微型垂直式风能发电机和太阳能光伏发电板分别与风能和太阳能智能发供电 控制器装置电连接，风能和太阳能智能发供电控制器装置、风光互补控制器和交直流供电 装置依次电连接，其特征在于：所述立柱通过焊接在船体上的活动链接装置与船体连接，所 述小微型垂直式风能发电机和太阳能光伏发电板通过螺栓或者连接器与立柱固定链接，所 述小微型垂直式风能发电机、太阳能光伏发电板和立柱设置在船体的顶层，所述风能和太 阳能智能发供电控制器装置、风光互补控制器和交直流供电装置设置在船体的舱内。
[0006]由上述专利中可以看出，一固定式的结构安装在太阳能发电设备的方式会占据船体较大的空间而且由于船体的空间有限，这就会造成安装空间不足的问题，同时由于船体处于海上漂浮行进的状态，在船体顶部安装的太阳能光伏在出现故障后还会存在维修难度大、安全隐患大的问题。
[0007]为此，本专利技术创新性的提出了被动安装在船尾部的水上高效利用太阳能实现综合式新能源发电的新系统，用以更好地解决船用太阳能发电技术中存在的问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术为解决上述技术问题之一，所采用的技术方案是：牵拉式水上太阳能光伏综合发电系统，包括一设置在船体外部的水面上的漂浮框架，在所述漂浮框架上安装有光伏太阳能发电组件、水力发电组件、蓄能组件、控制器，所述光伏太阳能发电组件、所述水力发电组件分别与控制器实现电连接，所述控制器连接逆变器，所述逆变器通过防水电缆与
船体上的交流负载相连接，所述防水电缆插装在一耐腐蚀防水牵引组件的内部，所述耐腐蚀防水牵引组件的末端栓接固定在船体上。
[0009]在上述任一方案中优选的是，所述漂浮框架包括一内部中空设置的防腐框，在所述防腐框的内部填充有耐腐蚀轻质发泡塑胶，在所述防腐框的顶部固定安装有钢化玻璃壳体，在所述钢化玻璃壳体内部安装有所述光伏太阳能发电组件。
[0010]在上述任一方案中优选的是，所述光伏太阳能发电组件包括两相背设置的太阳能光伏板，两所述太阳能光伏板均固定安装在钢化玻璃壳体内部，其中一个太阳能光伏板作为主板、另一个作为备用板，两所述太阳能光伏板的端口处的电缆线密封穿出对应的钢化玻璃壳体后伸至所述耐腐蚀防水牵引组件的内部。
[0011]在上述任一方案中优选的是，所述水力发电组件包括两个分别安装在所述防腐框的两端部的水力被动发电部件，所述水力被动发电部件包括一固定安装在所述防腐框的端部的防腐轮架，在所述防腐轮架内安装有一水力叶轮，所述水力叶轮的旋转轴的两端分别活动穿出所述防腐轮架上的轴承孔，各所述旋转轴的其中一端分别与一水力发电机相连接，各所述水力发电机均固定安装在所述防腐框两侧对应的密封浮力仓内，各所述水力发电机分别用于与所述蓄能组件相连接。
[0012]在上述任一方案中优选的是，所述蓄能组件包括两个蓄能电池组，各所述蓄能电池组分别密封安装在对应的所述密封浮力仓内，各所述蓄能电池组分别通过导线连接对应的密封浮力仓内的水力发电机，各所述蓄能电池组的电能输出端用于与所述防水电缆相连接。
[0013]在上述任一方案中优选的是，所述耐腐蚀防水牵引组件包括一波纹防腐管，在所述波纹防腐管内插装有所述防水电缆，所述防水电缆的两端均密封穿出所述波纹防腐管，所述防水电缆的一端与所述蓄能组件的两个蓄能电池组实现密封防水式的电连接。
[0014]在上述任一方案中优选的是，在所述防水电缆及各所述蓄能电池组上均安装有电流熔断保护器及警示报警器。
[0015]在上述任一方案中优选的是，还包括两间隔设置的耐腐蚀牵引锁链，两所述耐腐蚀牵引锁链的远端均固定拉结在防腐框上，两所述耐腐蚀牵引锁链的近端均固定安装在船体上。
[0016]在上述任一方案中优选的是，在两所述耐腐蚀牵引锁链的中段安装有一防腐横轴，所述波纹防腐管的中段缠绕固定在所述防腐横轴上，所述防腐横轴的两端分别固定在对应的耐腐蚀牵引锁链上。
[0017]在上述任一方案中优选的是，两个所述太阳能光伏板可在海浪冲击下实现交替使用。
[0018]在上述任一方案中优选的是，在所述防腐框的上下表面两侧均安装有导风鳍结构。
[0019]在上述任一方案中优选的是，在所述防腐框、所述防腐轮架、所述水力叶轮、所述波纹防腐管、所述密封浮力仓的表面均喷涂有防腐漆层；在上述任一方案中优选的是，位于下层的所述太阳能光伏板的底部高于水面、位于上层的太阳能光伏板的顶部高于水面。
[0020]在上述任一方案中优选的是，在所述防腐框上还配置有风力发电结构。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1、本系统直接放置在船体后侧的水面上使用，能够在船体的牵引力的作用下跟随向前运动，可以将船体轮机搅动形成的动力水流进行冲击力的利用达到水力发电的目的。
[0022]2、整个系统置于空旷的海面或者河面之上，可以充分地实现对太阳能的接收利用，光照更加充分，提高能量转化效果。
[0023]3、整个系统的太阳能光伏板设计为正反两面，可以应对海浪冲击时实现始终有朝向上部的光伏板可以接收阳光照射实现太阳能发电。
[0024]4、本系统收纳方便，可以在闲置时直接堆放在船舱内，不在甲板上占用空间；同时可以防止多个本系统在水面上，多个本系统闲置时可以堆叠放置在船舱内、减少空间占用率。
[0025]5、整个系统的裸露部件均喷涂防腐漆层，可以很好地保证整个系统部件的使用寿命。
[0026]6、整个系统采用两侧配重结构，可以更好的保证漂浮状态下的平稳性，极大地降低了系统侧倾的概率。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.牵拉式水上太阳能光伏综合发电系统，其特征在于：包括一设置在船体外部的水面上的漂浮框架，在所述漂浮框架上安装有光伏太阳能发电组件、水力发电组件、蓄能组件、控制器，所述光伏太阳能发电组件、所述水力发电组件分别与控制器实现电连接，所述控制器连接逆变器，所述逆变器通过防水电缆与船体上的交流负载相连接，所述防水电缆插装在一耐腐蚀防水牵引组件的内部，所述耐腐蚀防水牵引组件的末端栓接固定在船体上。2.根据权利要求1所述的牵拉式水上太阳能光伏综合发电系统，其特征在于：所述漂浮框架包括一内部中空设置的防腐框，在所述防腐框的内部填充有耐腐蚀轻质发泡塑胶，在所述防腐框的顶部固定安装有钢化玻璃壳体，在所述钢化玻璃壳体内部安装有所述光伏太阳能发电组件。3.根据权利要求2所述的牵拉式水上太阳能光伏综合发电系统，其特征在于：所述光伏太阳能发电组件包括两相背设置的太阳能光伏板，两所述太阳能光伏板均固定安装在钢化玻璃壳体内部，其中一个太阳能光伏板作为主板、另一个作为备用板，两所述太阳能光伏板的端口处的电缆线密封穿出对应的钢化玻璃壳体后伸至所述耐腐蚀防水牵引组件的内部。4.根据权利要求3所述的牵拉式水上太阳能光伏综合发电系统，其特征在于：所述水力发电组件包括两个分别安装在所述防腐框的两端部的水力被动发电部件，所述水力被动发电部件包括一固定安装在所述防腐框的端部的防腐轮架，在所述防腐轮架内安装有一水力叶轮，所述水力叶轮的旋转轴的两端分别活动穿出所述防腐轮架上的轴承孔，各...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈丹，朱宁坦，王媛媛，潘炜，冯博，周宏强，房庆圆，李杨，张娅，
申请(专利权)人：山东理工昊明新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：