水上光伏装置的制作方法

1.本发明涉及光伏发电技术领域，具体而言，涉及一种水上光伏装置。


背景技术：

2.太阳能是优质的清洁能源，太阳能光伏装置是太阳能发电系统中最重要的部分，其作用是将太阳能转化为电能，或送往蓄电池中存储起来，或直接驱动负载工作。
3.现有的太阳能光伏装置一般设置于地面，其为了捕获更多的太阳能，往往会占用较大的面积，但这会造成土地资源的浪费。


技术实现要素：

4.本发明旨在一定程度上解决或改善相关技术中如何设计光伏装置的结构，提供资源利用率的问题。
5.为至少在一定程度上解决或改善上述问题的至少一个方面，本发明提出一种水上光伏装置，其包括：
6.基座，其包括主架和悬浮垫，所述主架包括架本体和支撑座，所述支撑座位于所述架本体的上方并与所述架本体固定连接，多个所述悬浮垫间隔分布于所述架本体的下方，所述悬浮垫用于漂浮于水面；
7.光伏板组件，其位于所述支撑座的上方且与所述支撑座连接；
8.锚固件，所述锚固件沿竖直方向移动式穿设于所述架本体和所述悬浮垫设置。
9.可选地，该水上光伏装置还包括第一连接件、第一限位板和第二限位板；所述架本体上设置有第一孔，所述悬浮垫上设置有第二孔，所述第一连接件穿设于所述第一孔和所述第二孔，所述第一连接件的两端分别与所述第一限位板和所述第二限位板可拆卸连接。
10.可选地，所述第一连接件为套筒，所述锚固件沿竖直方向穿设于所述套筒并与所述套筒滑动连接。
11.可选地，所述锚固件包括限位段、锚固段和至少一个延长段，所述锚固段用于锚入水底，所述限位段位于所述架本体的上方，所述限位段的至少部分的横截面积大于所述架本体上用于所述锚固件穿设的孔的横截面积；
12.所述延长段位于所述限位段和所述锚固段之间，所述延长段的两端分别设置有第一连接部和第二连接部，所述限位段的下端设置有所述第二连接部，所述锚固段的上端设置有第一连接部，所述第一连接部和所述第二连接部可拆卸连接，所述锚固件通过增减所述延长段的数量实现长度调整。
13.可选地，所述第一连接部设置为插槽结构，所述第二连接部设置为插柱结构，所述插柱结构与所述插槽结构插接配合，所述插柱结构和所述插槽结构对应设置有横向的通孔，以供第二连接件的穿过。
14.可选地，该水上光伏装置还包括弹簧和第一垫板，所述弹簧和所述第一垫板均套设于所述锚固件，所述弹簧和所述第一垫板均位于所述限位段和所述架本体之间，且所述
第一垫板位于所述弹簧的下方。
15.可选地，该水上光伏装置还包括报警器和距离传感器，所述距离传感器与所述限位段固定连接，所述距离传感器用于检测所述第一垫板与所述限位段的间距，所述报警器与所述距离传感器通信连接，所述报警器适于根据所述距离传感器的检测数据进行报警。
16.可选地，所述支撑座连接于所述架本体的中心位置，其中一个所述悬浮垫的位置与所述支撑座的位置相对应，所述架本体的四个角处分别设置有一个所述悬浮垫，位于所述四个角的所述悬浮垫处分别对应设置有至少一个所述锚固件。
17.可选地，该水上光伏装置还包括反射板和第一驱动装置，所述反射板与所述光伏板组件转动连接，所述反射板设置有用于将光照反射至所述光伏板组件的反射面；所述第一驱动装置的一端连接至所述反射板，所述第一驱动装置的另一端连接至所述支撑座、所述架本体和所述光伏板组件中的至少一个，所述第一驱动装置用于驱动所述反射板相对于所述光伏板组件转动。
18.可选地，该水上光伏装置还包括第一传感器，所述第一传感器包括风速传感器和光照传感器中的至少一种，所述第一传感器设置于所述光伏板组件上，所述第一传感器与所述第一驱动装置电连接，多个所述反射板环绕所述光伏板组件设置，所述第一驱动装置适于根据所述第一传感器的检测数据动作。
19.相对现有技术，本发明具有如下优势：
20.多个悬浮垫共同实现该水上光伏装置在水面的漂浮，能够充分利用池塘、湖泊等广阔的水域的太阳能，节约了陆地面积。并且，多个悬浮垫间隔设置的方式，使得水上光伏装置所覆盖的水面不至于全部与外界隔离，其还能够在一定程度上获得光照，保持一定的透气性。相对于通过整个悬浮板实现悬浮，该光伏装置能够降低对水面下生物的影响，能够用于水产养殖的水域。同时，当水位上升或下降时，悬浮垫带动主架整体上浮或下降，而锚固件的位置保持不变，能够避免多个该光伏装置之间发生碰撞。该水上光伏装置，结构简单，适用范围广，实用性强。
附图说明
21.图1为本发明的实施例中水上光伏装置的结构示意图；
22.图2为本发明的实施例中第一连接件穿设于第一孔和第二孔的结构示意图；
23.图3为本发明的实施例中锚固件的具体结构示意图。
24.附图标记说明：
[0025]1‑
基座，11
‑
主架，111
‑
架本体，1111
‑
第一孔，112
‑
支撑座，12
‑
悬浮垫，121
‑
第二孔，2
‑
光伏板组件，21
‑
安装架，22
‑
光伏板，3
‑
锚固件，31
‑
限位段，32
‑
延长段，33
‑
锚固段，311
‑
第一连接部，3111
‑
第三孔，312
‑
第二连接部，3121
‑
第四孔，41
‑
第一连接件，42
‑
第一限位板，43
‑
第二限位板。
具体实施方式
[0026]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
[0027]
如图1所示，本发明具体实施例提供了一种水上光伏装置，包括：
[0028]
基座1，其包括主架11和悬浮垫12，主架11包括架本体111和支撑座112，支撑座112位于架本体111的上方并与架本体111固定连接，多个悬浮垫12间隔分布于架本体111的下方，悬浮垫12用于漂浮于水面；
[0029]
光伏板组件2，其位于支撑座112的上方且与支撑座112连接；
[0030]
锚固件3，锚固件3沿竖直方向移动式穿设于架本体111和悬浮垫12设置。
[0031]
如图1所示，光伏板组件2包括多个光伏板22和安装架21，所有光伏板22均安装于安装架21，例如，安装架21上设置于安装光伏板22的滑槽，实现光伏板组件2的整体安装。
[0032]
支撑座112设置于架本体111上端的中心位置，其与架本体111可以设置为可拆卸连接，便于组装和运输，支撑座112的下端可以通过圆盘与架本体111连接，从而增加其接触面积，提高结构稳定性。
[0033]
锚固件3沿竖直方向穿设于架本体111和悬浮垫12，锚固件3锚入水底，当水位上升或下降时，基座1整体水水面上升或下降，而锚固件3的位置保持不变，避免水上光伏装置随水波到处飘荡，与另一个水上光伏装置或其它物体发生碰撞。
[0034]
这样，多个悬浮垫12共同实现该水上光伏装置在水面的漂浮，能够充分利用池塘、湖泊等广阔的水域的太阳能，节约了陆地面积。并且，多个悬浮垫12间隔设置的方式，使得水上光伏装置所覆盖的水面不至于全部与外界隔离，其还能够在一定程度上获得光照，保持一定的透气性。相对于通过整个悬浮板实现悬浮，该光伏装置能够降低对水面下生物的影响，能够用于水产养殖的水域。同时，当水位上升或下降时，悬浮垫12带动主架11整体上浮或下降，而锚固件3的位置保持不变，能够避免多个该光伏装置之间发生碰撞。该水上光伏装置，结构简单，适用范围广，实用性强。
[0035]
如图2所示，该水上光伏装置还包括第一连接件41、第一限位板42和第二限位板43；架本体111上设置有第一孔1111，悬浮垫12上设置有第二孔121，第一连接件41穿设于第一孔1111和第二孔121，第一连接件41的两端分别与第一限位板42和第二限位板43可拆卸连接。
[0036]
需要说明的是，第二孔121沿竖直方向贯穿悬浮垫12设置，但悬浮垫12在该第二孔121处不会发生泄漏，若悬浮垫12内储存有气体，则悬浮垫12在第二孔121处应密封设置。
[0037]
以第一连接件41与第一限位板42的连接为例，其可以是螺纹连接、卡接、销轴连接等连接方式，此处不再详细说明。
[0038]
如此，悬浮垫12与架本体111通过第一连接件41、第一限位板42和第二限位板43连接在一起，整个基座1随水位上升下降的稳定性高，实用性强，并且，能够在一定程度上延缓悬浮垫12的磨损损伤进程。
[0039]
如图2所示，在本发明的实施例中，第一连接件41为套筒，锚固件3沿竖直方向穿设于套筒并与套筒滑动连接。
[0040]
此时，对应于同一个悬浮垫12，第一连接件41、第一限位板42和第二限位板43可以设置为多组，其中至少一组处对应设置右锚固件3。
[0041]
如图3所示，锚固件3包括限位段31、锚固段33和至少一个延长段32，锚固段33用于锚入水底，限位段31位于架本体111的上方，限位段31的至少部分的横截面积大于架本体111上用于锚固件3穿设的孔(即第一孔1111)的横截面积。
[0042]
延长段32位于限位段31和锚固段33之间，延长段32的上端设置有第一连接部311，
延长段32的下端设置有第二连接部312，限位段31的下端设置有第二连接部312，锚固段33的上端设置有第一连接部311，第一连接部311和第二连接部312可拆卸连接，锚固件3通过增减延长段32的数量实现长度调整。例如，第一连接部311与第二连接部312螺纹连接。
[0043]
也就是说，锚固段33与相邻的延长段32之间、限位段31与相邻的延长段32之间，以及相邻两个延长段32之间，均通过一个第一连接部311和一个第二连接部312实现可拆卸连接。
[0044]
限位段31的结构不作为限制，其不能向下从第一孔1111脱出即可。例如，限位段31上设置有盘状结构。
[0045]
如此，锚固件3设置为可拆卸的多段结构，便于生产、加工和运输。当水位上升或下降时，可以根据需要增减延长段32的数量，从而调整锚固件3的整体长度，在基座1与锚固件3分离的基础上确保锚固件3外露于水面的长度较为合理；并且，限位段31的设置，使得当水位快速上升且来不及增加延长段32时，在限位段31的限位下，基座1的浮力带动锚固件3从水底拔出，避免锚固件3整体淹没。
[0046]
如图3所示，在本发明的实施例中，第一连接部311设置为插槽结构，第二连接部312设置为插柱结构，插柱结构与插槽结构插接配合，所述插柱结构和所述插槽结构对应设置有横向的通孔，以供第二连接件(图中未示出)的穿过。
[0047]
如图3所示，插槽结构上设置有一个或两个第三孔3111，插柱结构上设置有与第三孔3111对应的第四孔3121，当插柱结构插入与插槽结构后，第四孔3121与第三孔3111的位置相对应。
[0048]
例如，第二连接件为螺钉，螺钉穿设于对应的第三孔3111和第四孔3121并与螺母螺纹连接。
[0049]
例如，第二连接件为插销件，插销件插设于对应的第三孔3111和第四孔3121，以实现第一连接部311和第二连接部312的连接。可以通过卡销限位、卡簧限位等方式实现插销件在轴向上的位置限位。
[0050]
如此，能够实现各段的快速连接和拆卸，获得稳固的连接性能，便于快速增减延长段32。
[0051]
在本发明的实施例中，需要说明的是，当水位上升使得基座1靠近限位段31时，由于水的流动的特性，基座1倾斜的可能性较大，具有较大的不稳定。为此，该水上光伏装置还包括弹簧(图中未示出)和第一垫板(图中未示出)，弹簧和第一垫板均套设于锚固件3，弹簧和第一垫板均限位段31和架本体111之间，且第一垫板位于弹簧的下方。
[0052]
如此，弹簧的两端分别传力至第一垫板和限位段31，当其中一个悬浮垫12受水面波动影响而上浮时，弹簧能够在一定程度上减缓这种波动，当多个悬浮垫12处于水面的波浪(浪头)处，各悬浮垫12的上升下降不一致时，各悬浮垫12处的弹簧的压缩程度不一致，通过多个弹簧的共同作用能够降低这种波浪对整个基座1的平稳性的影响，能够提高基座1整体漂浮的稳定性。
[0053]
在本发明的实施例中，水上光伏装置还包括报警器和距离传感器，距离传感器与限位段31固定连接，距离传感器用于检测第一垫板相对于限位段31运动的位置，报警器与距离传感器通信连接(可以是无线通讯或电连接，报警可以远程报警或)，报警器适于根据距离传感器的检测数据进行报警。
[0054]
距离传感器可以是红外距离传感器或微波距离传感器，报警器可以包括警示灯和喇叭等，当距离传感器的检测数据超过预设值时，说明水位上升到一定程度，需要对外发出警告，提示水位问题，做好防护。例如，水产养殖中避免水漫出去，例如，增加延长段32的数量。
[0055]
如图1所示，在上述实施例中，支撑座112连接于架本体111的中心位置，其中一个悬浮垫12的位置与支撑座112的位置相对应，架本体111的四个角处分别设置有一个悬浮垫12，位于四个角的悬浮垫12处分别对应设置有至少一个锚固件3。
[0056]
其中，与支撑座112对应的悬浮垫12的体积可以大于其它悬浮垫12的体积，其可以用于提供主要的悬浮支撑，四个角处的悬浮垫12确保整个基座1悬浮的稳定性。
[0057]
在上述实施例中，水上光伏装置还包括反射板和第一驱动装置，反射板与光伏板组件2转动连接，反射板设置有用于将光照反射至光伏板组件2的反射面；第一驱动装置的一端连接至反射板，第一驱动装置的另一端连接至支撑座112、架本体111和光伏板组件2中的至少一个，第一驱动装置用于驱动反射板相对于光伏板组件2转动。
[0058]
反射板的形状不作为限制，其可以是平板结构，也可以是弧面结构，第一驱动装置可以是电动伸缩杆，也可以是气囊、气缸例如波纹管气缸。反射板可以设置为多个，多个反射板环绕光伏板组件2的周向设置。
[0059]
如此，不必设置覆盖很大范围的光伏板组件2，也可以聚集更多的太阳能，提高能量利用率；并且，反射板能够折叠，可以在需要时让出空间，在水产养殖等场合中具有较高的实用性。
[0060]
水上光伏装置还包括第一传感器，所述第一传感器包括风速传感器和光照传感器中的至少一种，所述第一传感器设置于所述光伏板组件上，所述第一传感器与所述第一驱动装置电连接，多个所述反射板环绕所述光伏板组件设置，所述第一驱动装置适于根据所述第一传感器的检测数据动作。
[0061]
例如，当检测到风速过大时，第一驱动装置动作带动反射板折叠，降低受力面积，提高水上光伏装置的稳定性。
[0062]
例如，当光照强度较弱时，第一驱动装置动作带动反射板折叠，此时，水面可以接收较弱光照或承接雨露。
[0063]
如此，能够提高水上光伏装置在各种环境下的适应性，其稳定性高，实用性强。
[0064]
当然，在一些实施方式中，光伏板组件2也可以与支撑座112转动间接，并通过第二驱动装置驱动，光伏板组件2上设置倾角传感器和光照传感器，控制器分别与倾角传感器、光照传感器和第二驱动装置通信连接，从而调整光伏板组件2至合适的倾斜姿态以获得更多的太阳能。
[0065]
在本说明书的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一本连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
[0066]
在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“一个实施例”、“一些实施方式”、“示例性地”和“一个实施方式”等的描述意指结合该实施例或实施方式描述的具体特征、结构等特点包含于至少一个实施例或实施方式中。上述示意性表述不一定指的是相同的实施例或
实施方式。描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或实施方式以合适的方式结合。
[0067]
虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变动与修改，这些变动与修改均将落入本发明的保护范围。