一种水上光伏发电装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种水上光伏发电装置，属于光伏发电设备技术领域。该装置旨在由太阳能电池板、金属探头、磁铁探头、支撑架设计的一种水上光伏发电装置，将太阳能电池板通过支撑架悬浮设置在低于水表面5mm的位置，由设置在在太阳能电池板的上下面对立放置的上部磁铁探头与下部磁铁探头在上下之间形成磁场，由设置在太阳能电池板的表面两侧且下部与导线进行连接的金属探头与表层海水形成闭合回路，进而在太阳能电池板表层垂直于磁感线方向流动的水体在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流，将产生的电能与太阳能转换的电能进行储存来实现水上光伏发电设计。装置设计精巧，对水上光伏发电具有很好的应用价值。

A Photovoltaic Power Generation Device on Water

The invention relates to a photovoltaic power generation device on water, belonging to the technical field of photovoltaic power generation equipment. The device aims at a water photovoltaic power generation device designed by solar panels, metal probes, magnet probes and support frames. The solar panels are suspended through the support frame at a position less than 5 mm below the water surface. A magnetic field is formed between the upper magnet probes and the lower magnet probes, which are positioned on the upper and lower sides of the solar panels, and the magnetic field is formed between the upper and lower magnet probes, which are positioned in the sun. A closed loop is formed between the metal probe on both sides of the surface of the solar panel and the surface sea water connected with the conductor at the lower part. Then, the water moving perpendicular to the direction of the magnetic induction line on the surface of the solar panel cuts the magnetic induction line in the magnetic field to generate the induction current, and stores the generated electric energy and the energy converted by the solar energy to realize the design of photovoltaic power generation on the water. The device is exquisitely designed and has a good application value for photovoltaic power generation on water.

【技术实现步骤摘要】
一种水上光伏发电装置
本专利技术涉及一种水上光伏发电装置，属于新能源技术和光伏发电设备

技术介绍
随着现代光伏产业的发展，光伏电站建设重心已从消纳不足、限电严重的西部地区，转向了人口及商业密集、电力缺口较大的中东部地区。光伏电站能量分散，为永久性占地，且占地面积大，对于现代光伏产业的能量续集优势性仍有不足，而另一方面，水面光伏发电不仅发电效率高，还能减少对耕地、林地、草地等土地，水上光伏可带来水生态改善与光伏发电双重效益，并能使二者相得益彰，和谐并行发展，在提升发电量方面，水上光伏组件能起到降温、镜面反射等作用，发电量也明显高于地面光伏电站，因此建立水上光伏发电系统是十分有必要的。目前，国内外做水上光伏发电系统的装置大多均采用的是单一太阳能蓄电转换，蓄电量小，转换效率低，对于水上光伏产业并没有达到较大的增值效益，因此设计一种不仅可实现太阳能蓄电又能利用水资源优势进行电能转换的蓄电装置是十分有必要的。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术需要解决的技术问题是旨在由太阳能电池板、金属探头、磁铁探头、支撑架、蓄电池、光伏系统控制器设计的一种水上光伏发电装置，将太阳能电池板通过支撑架悬浮设置在低于水表面5mm的位置，由设置在在太阳能电池板的上下面对立放置的上部磁铁探头与下部磁铁探头在太阳能电池板上下面之间形成磁场，设置在太阳能电池板的上表面左右两侧且下部与导线进行连接的金属探头与太阳能电池板表面的海水形成了闭合回路，进而在太阳能电池板表层垂直于磁感线方向流动的水体在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流，将产生的电能与太阳能转换的电能进行储存来实现水上光伏发电设计。本专利技术采用的技术方案是：一种水上光伏发电装置，其特征在于包括：太阳能电池板、磁铁探头、金属探头、支撑架、蓄电池、光伏系统控制器，太阳能电池板与光伏控制器连接；将太阳能电池板通过支撑架悬浮设置在低于水表面5mm的位置，在太阳能电池板的上下表面设置有高于太阳能电池板对立放置的上部磁铁探头与下部磁铁探头，两磁铁探头在上下表面之间形成了磁场，在太阳能电池板的上表面两端设置有对立放置的金属探头，且金属探头下部与导线进行了连接，进而金属探头与太阳能电池板表面流动的海水形成了闭合回路，进而在太阳能电池板表层垂直于磁感线方向流动的水体可在上下表面形成的磁场中做切割磁感线运动产生感应电流，通过光伏逆变器和滤波器对太阳能电池板自声转换的直流电和电磁感应产生的感应交流电进行进一步的整流稳压进而使两者产生的电流以正弦交流电形式通过输电连接网储存在蓄电池中进行储存来实现整个装置的水上光伏发电。进一步的，所述的太阳能电池板的光伏组件选择湿气透过率底的双玻组件，每一个太阳能电池板为一个单一发电组件，通过若干阵列排布的太阳能电池板形成了水上光伏发电系统，太阳能电池板通过与支撑架连接设置在了低于水表面5mm的位置处且太阳能电池板仍能接受太阳光并能正常发电，太阳能电池板主要作为本装置的一部分电能转换装置，此外太阳能电池板续集的电能将提供一部分微弱电能供给本装置工作。进一步的，所述的支撑架包括连接结构构件和支撑桩体，连接结构构件主要用于固定连接阵列排布设计的太阳能电池板，支撑桩体主要用于固定太阳能电池板处于海面的位置高度，支撑桩体之间采用钢缆绳连接进而将整个太阳能电池板阵列组件连接成一个整体，且支撑架上采用GPS设计定位，可根据水库海底情况来确定支撑架的桩体的长度以及直径。进一步的，在太阳能电池板的上下表面设置有一组磁铁探头，包括上部磁铁和下部磁铁，磁铁探头采用连接杆设置在距离上下表面5-10mm的位置处，上下磁铁采用磁极对立布置形式，上方磁铁探头为上部磁铁，下方磁铁为下部磁铁，上下两磁铁探头的磁性刚好对立，上下对立布置的磁铁探头刚好形成了闭合磁场，此时磁场磁感线的方向垂直于太阳能电池板向下。进一步的，在太阳能电池板的上表面左右两侧设置有采用对立布置形式设置的金属探头，金属探头的上部采用小圆柱设计刚好高于太阳能电池板上表面5mm，每一个对立的两块金属探头为一组，在一块太阳能电池板的两侧布置有多组对立的金属探头，每一组金属探头之间的距离大于在太阳能电池板的一边设置的每两组金属探头的距离，金属探头的上部与海水接触，下部与海水不接触，每一组金属探头的下端与导线连接并通过屏蔽装置与不同组之间的金属探头下部以及海水进行了隔离，每一组凸出部分的金属探头通过下部导线连接与太阳能电池板表面的水流形成了闭合回路。进一步的，设计在太阳能电池板上下表面的磁铁探头产生的的磁感线方向刚好与太阳能电池板表面的水流方向为垂直方向，进而与磁感线方向垂直流动的水体在上下磁铁探头形成的磁场中做切割磁感线运动进而产生了感应电流，感应电流的方向为水平方向，且与水流方向，磁场方向均垂直，该部分感应电流将直接通过金属探头通过导线连接与太阳能电池板通过太阳能转换的电能经并网逆变器和稳压器的电流转换最终输出正弦交流电储存在蓄电池中进行电能储备。进一步的，在太阳能电池板表面流动的水流除切割磁感线产生感应电流外，表面的海水还能对太阳能电池板进行降温处理，进而使太阳能电池板的发电效率更优化。进一步的，所述的光伏控制器主要用于远程控制太阳能电池板方阵产生的电能以及电磁感应产生的电能经并网逆变器和稳压器处理后储存在蓄电池的电能稳定快速通过输电电网传输到陆地储电站，实时获取该水上光伏发电系统的发电数据信息。一种水上光伏发电装置，其控制方法包括如下步骤：步骤1：由设置在距离太阳能电池板上下表面一定高度位置的磁铁探头组在太阳能电池板上下表面之间产生闭合磁场。步骤2：设置在太阳能电池板上表面左右两侧对立布置放置的每一对金属探头组下部与导线连接。步骤3：太阳能电池板通过支撑架设置在低于水面5mm的位置处且太阳能仍能接受太阳能进行正常的蓄电工作，且太阳能电池板的左右两侧的金属探头对立放置的方向刚好与水流方向垂直进行放置。步骤4：每一组与导线进行连接的金属探头与太阳能电池板表面的水流形成了闭合回路，此时水流在闭合磁场中做切割磁感线运动会产生感应电流。步骤5：太阳能电池板续集的电能和感应电流流入并网逆变器和稳压器进行整流稳压最终输出正弦交流电储存在蓄电池中进行电能储备。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1、该装置不仅能实现水上太阳能发电，还能利用水资源优势进行电磁感应原理设计将磁场能和水利势能转换为电能，能量储集效益高。2、通过将光伏组件设计在水面上来进行发电，不仅发电效率高，还能减少对耕地、林地、草地等土地的利用，可带来水生态改善与光伏发电的双重效益。3、装置结构设计简单，更大程度利用了太阳能和水利能的自然资源优势，通过两者的同步作业来更大效益的实现电能转换，比一般的水上光伏发电装置作用效果更好。4、通过现有资源的利用，本装置的设置将更加灵活方便，具有很好的市场运用前景。附图说明图1为本专利技术装置的整体结构设计图；图2为本专利技术装置的侧视结构设计图；图3为本专利技术装置的光伏发电系统阵列整体设计图；图4为本专利技术装置的电能转换流程设计图；图5为本专利技术装置的系统电路设计图；图中各标号为：1-太阳能电池板；2-磁铁探头；3-金属探头；4-支撑架。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本专利技术作进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水上光伏发电装置，其特征在于包括：太阳能电池板（1）、磁铁探头（2）、金属探头（3）、支撑架（4）、蓄电池、光伏系统控制器，太阳能电池板（1）与光伏控制器连接；将太阳能电池板（1）通过支撑架（4）悬浮设置在低于水表面5mm的位置，在太阳能电池板（1）的上下表面设置有高于太阳能电池板（1）对立放置的上部磁铁探头（201）与下部磁铁探头（202），两磁铁探头（2）在上下表面之间形成了磁场，在太阳能电池板的上表面两端设置有对立放置的金属探头（3），且金属探头（3）下部与导线进行了连接，进而金属探头（3）与太阳能电池板（1）表面流动的海水形成了闭合回路，进而在太阳能电池板（1）表层垂直于磁感线方向流动的水体可在上下表面形成的磁场中做切割磁感线运动产生感应电流，通过光伏逆变器和滤波器对太阳能电池板（1）自声转换的直流电和电磁感应产生的感应交流电进行进一步的整流稳压进而使两者产生的电流以正弦交流电形式通过输电连接网储存在蓄电池中进行储存来实现整个装置的水上光伏发电。

【技术特征摘要】
1.一种水上光伏发电装置，其特征在于包括：太阳能电池板（1）、磁铁探头（2）、金属探头（3）、支撑架（4）、蓄电池、光伏系统控制器，太阳能电池板（1）与光伏控制器连接；将太阳能电池板（1）通过支撑架（4）悬浮设置在低于水表面5mm的位置，在太阳能电池板（1）的上下表面设置有高于太阳能电池板（1）对立放置的上部磁铁探头（201）与下部磁铁探头（202），两磁铁探头（2）在上下表面之间形成了磁场，在太阳能电池板的上表面两端设置有对立放置的金属探头（3），且金属探头（3）下部与导线进行了连接，进而金属探头（3）与太阳能电池板（1）表面流动的海水形成了闭合回路，进而在太阳能电池板（1）表层垂直于磁感线方向流动的水体可在上下表面形成的磁场中做切割磁感线运动产生感应电流，通过光伏逆变器和滤波器对太阳能电池板（1）自声转换的直流电和电磁感应产生的感应交流电进行进一步的整流稳压进而使两者产生的电流以正弦交流电形式通过输电连接网储存在蓄电池中进行储存来实现整个装置的水上光伏发电。2.根据权利要求1所述的一种水上光伏发电装置，其特征在于：所述的太阳能电池板（1）的光伏组件选择湿气透过率底的双玻组件，每一个太阳能电池板（1）为一个单一发电组件，通过若干阵列排布的太阳能电池板（1）形成了水上光伏发电系统，太阳能电池板（1）通过与支撑架（4）连接设置在了低于水表面5mm的位置处且太阳能电池板仍能接受太阳光并能正常发电，太阳能电池板（1）主要作为本装置的一部分电能转换装置，此外太阳能电池板（1）续集的电能将提供一部分微弱电能供给本装置工作。3.根据权利要求1所述的一种水上光伏发电装置，其特征在于：所述的支撑架（4）包括连接结构构件和支撑桩体，连接结构构件主要用于固定连接阵列排布设计的太阳能电池板（1），支撑桩体主要用于固定太阳能电池板处于海面的位置高度，支撑桩体之间采用钢缆绳连接进而将整个太阳能电池板（1）阵列组件连接成一个整体，且支撑架（4）上采用GPS设计定位，可根据水库海底情况来确定支撑架（4）的桩体的长度以及直径。4.根据权利要求1所述的一种水上光伏发电装置，其特征在于：在太阳能电池板（1）的上下表面设置有一组磁铁探头（2），包括上部磁铁（201）和下部磁铁（202），磁铁探头（2）采用连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：陈雨彤，
类型：发明
国别省市：云南,53