一种抗风浪的浮式光伏装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种抗风浪的浮式光伏装置及控制方法，包括：折叠板架、弹性撑腿、浮筒及自锁撑杆，折叠板架包括多个单元框架并通过三浦折叠方式在展开状态与收折状态之间展开和折叠，相邻的单元框架通过铰接机构连接，折叠板架正面设有光伏板；弹性撑腿包括可改变开口大小的V形撑杆与U形撑杆，二者通过弹簧提供弹性；浮筒包括提供动力的动力浮筒、中间浮筒和从动浮筒，动力浮筒通过拉索连接中间浮筒和从动浮筒；本发明专利技术利用三浦折叠结构，折叠板架张开时可迎合波浪摆动，具有一定的消波作用，同时设有光伏板的一侧朝向太阳，提高了发电效率，折叠板架折叠时可增加结构强度，减小前后排光伏板的受风面积，提高了装置的抗风浪性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种抗风浪的浮式光伏装置及控制方法


[0001]本专利技术涉及海上光伏发电平台领域，具体地说是一种抗风浪的浮式光伏装置及控制方法。

技术介绍

[0002]作为一种新型的可再生能源，太阳能因其无可替代的优越性被大力发展， 目前太阳能光伏板被广泛应用于陆地上，但是在陆地上发展太阳能发电有着一定的局限性，不仅占用了大量宝贵的土地资源，还需要安装在采光条件好的地区。我国拥有的海洋国土面积为299.7万平方公里，在海上建设光伏电站，可以有效地节约土地资源，且对海洋生态环境影响较小。
[0003]在目前相关技术中，首先，浮式光伏装置大多仅考虑浮体的柔性连接，对于光伏组件本身仍采取刚性桁架固定，若光伏组件朝向太阳斜向布置，光伏组件将受到较大的风荷载，极易对刚性桁架产生疲劳破坏，若光伏组件平铺布置，则光伏组件无法正对太阳，发电效率将大幅降低。其次，当浮式光伏装置处于恶劣环境时，常规结构受风或受浪面积较大，容易对局部应力集中区域的光伏组件形成破坏，从而影响整体光伏装置的抗风浪性能，造成较大的经济损失。
[0004]因此，有必要提供一种抗风浪的浮式光伏装置及控制方法解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种抗风浪的浮式光伏装置及控制方法，通过三浦折叠结构实现浮式光伏装置的折叠与展开，利用自锁撑杆与拉索控制浮式光伏装置的姿态。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种抗风浪的浮式光伏装置及控制方法，包括折叠板架，弹性撑腿，浮筒和自锁撑杆，所述的折叠板架包括多个单元框架并通过三浦折叠方式张开与折叠，相邻的单元框架通过铰接机构连接，折叠板架朝向太阳一侧设有光伏板，所述的弹性撑腿安装于折叠板架背向太阳一侧峰线两侧的加强梁下方；所述的浮筒通过铰接节点与十字底座安装于折叠板架正面峰线底端的下方，光伏板排列方向相邻的两个浮筒间通过自锁撑杆与拉索连接；所述的自锁撑杆包括圆管滑轨一，圆管滑轨二与圆管滑轨三。
[0007]所述的折叠板架包括多个单元框架，所述的单元框架呈平行四边形，单元框架四边均安装有铰接机构，位于折叠板架正面的单元框架内部安装有光伏板，位于折叠板架背面的单元框架内部钝角的连线处安装有加强梁，所述的加强梁内部的等分点处穿过防滑梯杆，所述的防滑梯杆平行于单元框架的上下两边，防滑梯杆两端固定于单元框架两侧，挡风板安装于折叠板架最后排背面的单元框架上。
[0008]所述的弹性撑腿包括V形撑杆与U形撑杆，所述的V形撑杆底部交点铰接于上铰接底座，所述的U形撑杆底部铰接于下铰接底座，V形撑杆与U形撑杆可改变开口大小，V形撑杆与U形撑杆左右两端分别相交并铰接于加强梁下方，所述的上铰接底座底部设有垂直向下的滑杆，所述的滑杆穿过弹簧一与下铰接底座，滑杆底端设有圆形防脱落挡板，所述的弹簧
一位于上铰接底座下表面与下铰接底座上表面间。
[0009]所述的浮筒包括动力浮筒，中间浮筒与从动浮筒，所述的动力浮筒与从动浮筒分别位于折叠板架最外侧相对的两角处并通过铰接节点与十字底座安装于折叠板架下方，动力浮筒与从动浮筒底部通过悬链线系泊固定至海底，所述的十字底座主体为柱体，十字底座主体四周设有四块呈十字布置的三角形肋板，所述的动力浮筒包括安装于顶部的传感器，动力浮筒顶部朝向从动浮筒的一侧安装有圆管滑轨一，圆管滑轨一与动力浮筒中央的十字底座之间设有滑轮。
[0010]所述的动力浮筒还包括安装于内部的卷筒，所述的卷筒轴向与圆管滑轨一轴向垂直，拉索穿过圆管滑轨一并经过滑轮连接至卷筒，电机安装于动力浮筒内部且轴向与卷筒轴向平行，卷筒通过传动带与电机连接。
[0011]所述的中间浮筒位于动力浮筒与从动浮筒之间，中间浮筒顶部中央设有十字底座与铰接节点，中间浮筒顶部的铰接节点与相交的两块单元框架中靠近动力浮筒的一块连接，中间浮筒顶部沿动力浮筒与从动浮筒的连线方向设有圆管滑轨二。
[0012]所述的从动浮筒顶部朝向动力浮筒的一侧安装有圆管滑轨三，十字底座与铰接节点安装于从动浮筒顶部中央，圆管滑轨三与从动浮筒中央的十字底座之间设有固定底座，拉索穿过圆管滑轨三并固定于固定底座。
[0013]所述的圆管滑轨一的底座固定于动力浮筒，圆管滑轨一指向圆管滑轨二的一端伸出动力浮筒，圆管滑轨一伸出端的内部安装有管状卡槽；所述的圆管滑轨二穿过十字底座且两端伸出中间浮筒，圆管滑轨二靠近动力浮筒的一端安装有自锁装置，圆管滑轨二靠近从动浮筒的一端设有管状卡槽；所述的圆管滑轨三的底座固定于从动浮筒，圆管滑轨三指向圆管滑轨二的一端伸出从动浮筒，圆管滑轨三伸出端安装有自锁装置。
[0014]所述的管状卡槽开口处呈喇叭状，管状卡槽喇叭状开口的外圈直径大于自锁装置外径，管状卡槽喇叭状开口的内圈直径等于自锁装置外径，管状卡槽喇叭状开口最内侧的正上方沿管长方向向内设有矩形卡槽，管状卡槽与圆管滑轨相接处设有向管状卡槽开口方向伸出的顶管，所述的顶管长度小于管状卡槽长度，顶管外径小于自锁装置内径且大于拉索外径，顶管内径等于拉索外径，顶管开口处呈喇叭状，顶管喇叭状开口的外圈直径等于顶管外径，顶管喇叭状开口的内圈直径等于顶管内径。
[0015]所述的自锁装置主体呈圆管状，管状滑槽固定于自锁装置内部，自锁装置开口处设有固定环，固定环内径大于顶管外径且小于自锁装置内径，所述的自锁装置与圆管滑轨三、圆管滑轨二的相接处设有垫片，所述垫片内部设有可穿过拉索的通孔，管状滑槽靠近垫片的一端设有滑槽，所述的滑槽为矩形长条状滑槽，滑槽分别布置于管状滑槽上下两侧，滑槽开口处两侧分别设有卡齿一与卡齿二，所述的卡齿一与卡齿二一侧与管状滑槽轴向平行，另一侧为斜向滑坡，滑槽底部设有卡块，卡块正对自锁装置顶部的矩形通孔，所述的管状滑槽与垫片间设有弹簧二与滑管一，管状滑槽与固定环间设有弹簧三与滑管二。
[0016]所述的滑管一主体为管状，滑管一的外径等于管状滑槽的内径，滑管一的内径大于拉索的外径，滑管一靠近管状滑槽的一端设有卡齿三，所述的卡齿三与卡齿一形状相同且方向相反，卡齿三凸出滑管一，两个卡齿三外壁的间距等于管状滑槽外径，两个卡齿三可滑入滑槽，滑管一靠近垫片一端设有外径等于自锁装置内径的环形滑块，滑管一与垫片之间安装有弹簧二；
所述的滑管二主体为管状，滑管二的外径等于管状滑槽的内径，滑管二的内径大于拉索的外径，滑管二靠近管状滑槽的一端设有卡齿四，卡齿四凸出滑管二，卡齿四所围成的圆环外径大于管状滑槽的内径且小于管状滑槽的外径，管状滑槽内部设有可供卡齿四滑动的开槽，上下两侧的卡齿四可沿滑槽滑动，滑管二远离垫片的一端设有外径等于自锁装置内径的环形滑块，滑管二环形滑块的底部设有可穿过拉索的锥形顶块，滑管二与管状滑槽之间安装有弹簧三。
[0017]所述的一种抗风浪的浮式光伏装置的控制方法，包括以下步骤：步骤a，当抗风浪的浮式光伏装置处于恶劣海况时，传感器接收环境信息并传递至电机，电机带动卷筒卷起拉索，拉索使动力浮筒与从动浮筒相互靠近并使浮式光伏装置横向收缩，折叠板架将拉索拉力传递并使浮式光伏装置的纵向同时收缩，浮式光伏装置收缩到自锁撑杆限本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗风浪的浮式光伏装置，其特征在于：包括折叠板架（1）、弹性撑腿（2）、浮筒（3）和自锁撑杆（4），所述的折叠板架（1）包括多个单元框架（102）并通过三浦折叠方式张开与折叠，相邻的单元框架（102）通过铰接机构（103）连接，朝向太阳一侧的折叠板架（1）正面设有光伏板（101），所述的弹性撑腿（2）安装于背向太阳一侧折叠板架（1）的背面峰线两侧的加强梁（105）下方；所述的浮筒（3）通过铰接节点（306）与十字底座（305）安装于折叠板架（1）正面峰线底端的下方，横向相邻的两个浮筒（3）间通过自锁撑杆（4）与拉索（404）连接；所述的自锁撑杆（4）包括圆管滑轨一（405），圆管滑轨二（403）与圆管滑轨三（402）。2.如权利要求1所述的抗风浪的浮式光伏装置，其特征在于：所述的折叠板架（1）包括多个单元框架（102），所述的单元框架（102）呈平行四边形，单元框架（102）四边均安装有铰接机构（103），位于折叠板架（1）正面的单元框架（102）内部安装有光伏板（101），位于折叠板架（1）背面的单元框架（102）内部钝角的连线处安装有加强梁（105），所述的加强梁（105）内部的等分点处穿过防滑梯杆（104），所述的防滑梯杆（104）平行于单元框架（102）的上下两边，防滑梯杆（104）两端固定于单元框架（102）的两侧，挡风板（106）安装于折叠板架（1）最后排背面的单元框架（102）上。3.如权利要求2所述的抗风浪的浮式光伏装置，其特征在于：所述的弹性撑腿（2）包括V形撑杆（201）与U形撑杆（204），所述的V形撑杆（201）底部交点铰接于上铰接底座（202），所述的U形撑杆（204）底部铰接于下铰接底座（205），V形撑杆（201）与U形撑杆（204）可改变开口大小，V形撑杆（201）与U形撑杆（204）左右两端分别相交并铰接于加强梁（105）下方，所述的上铰接底座（202）底部设有垂直向下的滑杆（206），所述的滑杆（206）穿过弹簧一（203）与下铰接底座（205），滑杆（206）底端设有圆形防脱落挡板，所述的弹簧一（203）位于上铰接底座（202）下表面与下铰接底座（205）上表面间。4.如权利要求3所述的抗风浪的浮式光伏装置，其特征在于：所述的浮筒（3）包括动力浮筒（301），中间浮筒（303）与从动浮筒（304），所述的动力浮筒（301）与从动浮筒（304）分别位于折叠板架（1）最外侧相对的两角处并通过铰接节点（306）与十字底座（305）安装于折叠板架（1）下方，动力浮筒（301）与从动浮筒（304）底部通过悬链线系泊（310）固定至海底，所述的十字底座（305）主体为柱体，十字底座（305）主体四周设有四块呈十字布置的三角形肋板，所述的动力浮筒（301）包括安装于顶部的传感器（302），动力浮筒（301）顶部朝向从动浮筒（304）的一侧安装有圆管滑轨一（405），圆管滑轨一（405）与动力浮筒（301）中央的十字底座（305）之间设有滑轮（406）；所述的动力浮筒（301）还包括安装于内部的卷筒（307），所述的卷筒（307）轴向与圆管滑轨一（405）轴向垂直，拉索（404）穿过圆管滑轨一（405）并经过滑轮（406）连接至卷筒（307），电机（308）安装于动力浮筒（301）内部且轴向与卷筒（307）轴向平行，卷筒（307）通过传动带（309）与电机（308）连接。5.如权利要求4所述的抗风浪的浮式光伏装置，其特征在于：所述的中间浮筒（303）位于动力浮筒（301）与从动浮筒（304）之间，中间浮筒（303）顶部中央设有十字底座（305）与铰接节点（306），中间浮筒（303）顶部的铰接节点（306）与相交的两块单元框架（102）中靠近动力浮筒（301）的一块连接，中间浮筒（303）顶部沿动力浮筒（301）与从动浮筒（304）的连线方向设有圆管滑轨二（403）；
所述的从动浮筒（304）顶部朝向动力浮筒（301）的一侧安装有圆管滑轨三（402），十字底座（305）与铰接节点（306）安装于从动浮筒（304）顶部中央，圆管滑轨三（402）与从动浮筒（304）中央的十字底座（305）之间设有固定底座（401），拉索（404）穿过圆管滑轨三（402）并固定于固定底座（401）。6.如权利要求5所述的抗风浪的浮式光伏装置，其特征在于：所述的圆管滑轨一（405）的底座固定于动力浮筒（301），圆管滑轨一（405）指向圆管滑轨二（403）的一端伸出动力浮筒（301），圆管滑轨一（405）伸出端的内部安装有管状卡槽（408）；所述的圆管滑轨二（403）穿过十字底座（305）且两端伸出中间浮筒（303），圆管滑轨二（403）靠近动力浮筒（301）的一端安装有自锁...

【专利技术属性】
技术研发人员：李骞，郭佳民，郑现振，赵宇，宋冯希，何彧韬，彭黄华，张义，安春丽，
申请(专利权)人：上海海事大学，
类型：发明
国别省市：