本實用新型涉及一種漂浮底座及水面浮動式光伏發(fā)電系統(tǒng)，屬于光伏發(fā)電技術領域。

背景技術：

無論從世界還是中國來看，常規(guī)能源都非常有限，中國的一次能源儲量遠遠低于世界平均水平，大約只有世界總儲量的10%。從長遠看可再生能源將是人類未來主要的能源來源，因此世界上多數(shù)發(fā)達國家和部分發(fā)展中國家都十分重視可再生能源對未來能源供應的重要作用。在新的可再生能源中，光伏發(fā)電和風力發(fā)電是發(fā)展最快的，世界各國都把太陽能光伏發(fā)電的商業(yè)化開發(fā)和利用作為重要的發(fā)展方向。

而傳統(tǒng)地面光伏發(fā)電占用大量的土地面積，受土地性質的限制，光伏電站已經往山地發(fā)展，并且有坡度越來越大的趨勢，即便這樣可用于建設光伏電站的土地也越來越緊張。在此背景下水上漂浮式光伏電站成為近兩年比較熱門的話題，水上光伏電站是利用水上基臺將光伏組件漂浮在水面進行發(fā)電。特點在于不占用土地資源，水體對光伏組件有冷卻效應，可以抑制組件表面溫度上升，從而獲得更高的發(fā)電量。此外，將太陽能電池板覆蓋在水面上，可以減少水面蒸發(fā)量，抑制水中藻類繁殖，有利于水資源的保護。而且運營維護方便，太陽能照射的面積均勻且光照時間長。

目前水面光伏項目普遍存在漂浮系統(tǒng)要求高，選址要求高，不確定因素多，施工難度大。

技術實現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術中存在的缺點，本實用新型的發(fā)明目的是提供一種漂浮底座及水面浮動式光伏發(fā)電系統(tǒng)，其結構簡單，性能可靠，成本低廉，安裝維修方便快速。

為實現(xiàn)所述發(fā)明目的，本實用新型的一方面提供一種漂浮底座3，其特征在于，所述底座的四個角上分別設置有一個支撐立柱，設置在底座前邊的兩個的支撐立柱比設置在底座后邊的兩個的支撐立柱短；每個立柱上有卡槽10，所述卡槽10用于固定光伏板5；所述底座3的前邊和后邊分別設置有楔形槽7。

為實現(xiàn)所述實用新型目的，本實用新型的另一方面提供一種水面浮動式光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括多個光伏發(fā)電單元1，其特征在于，光伏發(fā)電單元1包括權上述的漂浮底座3和光伏板5。

優(yōu)選地，水面浮動式光伏發(fā)電系統(tǒng)還包括多個檢修通浮塊，所述檢修通浮塊的一對對稱的兩個邊緣設置有楔形耳板12，所述楔形耳板與底座3的楔形槽7相配合以進行連接。

優(yōu)選地，所述檢修通浮塊的另一對對稱的兩個邊緣設置有具有螺孔的耳板11。

優(yōu)選地，多個光伏發(fā)電單元1和多個檢修通道浮塊2互相連接形成的矩形結構，通過錨固裝置進行調整方位角。

優(yōu)選地，底座為中空的框形結構。

優(yōu)選地，底座、立柱、支架和檢修通道均由聚乙烯材料制備。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型提供的水面浮動式光伏發(fā)電系統(tǒng)，其結構簡單，性能可靠，成本低廉，安裝維修方便快速。

附圖說明

圖1是本實用新型提供的水面浮動式光伏發(fā)電系統(tǒng)的立體示意圖；

圖2是本實用新型提供的水面浮動式光伏發(fā)電系統(tǒng)的側面示意圖；

圖3是本實用新型提供的底座的立體示意圖；

圖4是本實用新型提供的檢修通道浮塊的立體示意圖；

圖5是本實用新型提供的光伏系統(tǒng)的錨固裝置的三維示意圖；

圖6是本實用新型提供的可自動調節(jié)光伏系統(tǒng)方位角的錨固裝置的浮筒的示意圖；

圖7是本實用新型提供的可自動調節(jié)光伏系統(tǒng)方位角的錨固裝置的絞車與纜繩的連接示意圖；

圖8是本實用新型提供的錨固裝置的主制系統(tǒng)的電路圖；

圖9是本實用新型提供的錨固裝置的分制系統(tǒng)的電路圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、 “豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“設置”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，還可以是兩個元件內部的連通，對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

圖1是本實用新型提供的水面浮動式光伏發(fā)電系統(tǒng)的立體示意圖，圖2是本實用新型提供的水面浮動式光伏發(fā)電系統(tǒng)的側面示意圖，如圖1-2所示，本實用新型提供的水面浮動式光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括多個光伏發(fā)電單元1，光伏發(fā)電單元1包括底座3和光伏板5，底座的四個角上分別設置有一個支撐立柱，設置在底座前邊的兩個的支撐立柱比設置在底座后邊的兩個的支撐立柱短。水面浮動式光伏發(fā)電系統(tǒng)還包括多個檢修通浮塊2，多個光伏發(fā)電單元1和多個檢修通道浮塊2互相連接形成的矩形結構，每個底座下還設置有浮筒6。

圖3是本實用新型提供的底座的立體示意圖，如圖3所示，本實用新型提供的底座為中空的矩形框形結構，即中空的矩形浮塊的中央設置有方形通孔8。底座的四個角上分別設置有一個支撐立柱，如立柱9、立柱10、立柱11和立柱12，設置在底座前邊的兩個的支撐立柱比設置在底座后邊的兩個的支撐立柱短。每個立柱上有卡槽，所述卡槽用于固定光伏板5；所述底座3的前邊和后邊分別設置有楔形槽如楔形槽7。

圖4是本實用新型提供的檢修通道浮塊的立體示意圖。如圖4所示，本實用新型提供的檢修通道浮塊檢修的上表面設置有防滑溝槽14，所述檢修通浮塊的一對對稱的兩個邊緣設置有楔形耳板，如楔形耳板12，所述楔形耳板與底座的楔形槽相配合以進行連接。優(yōu)選地，所述檢修通浮塊的另一對對稱的兩個邊緣設置有具有螺孔的耳板，如耳板13。

優(yōu)選地，底座、立柱、支架和檢修通道均由聚乙烯材料制備。多個光伏發(fā)電單元1和多個檢修通道浮塊2互相連接形成的矩形結構，通過其周邊設置的錨固裝置進行調整方位角。

圖5是本實用新型提供的光伏系統(tǒng)的錨固裝置的三維示意圖，如圖5所示，本實用新型提供的光伏系統(tǒng)的錨固裝置至少包括4個浮筒12A、12B、12C和12C，每個浮筒由兩根錨纜固定于海床或河床上，如浮筒12A由錨纜13A和錨纜13B固定于海床或河床上，如浮筒12B由錨纜13C和錨纜13D固定于海床或河床上；如浮筒12C由錨纜13E和錨纜13F固定于海床或河床上；如浮筒12D由錨纜13G和錨纜13H固定于海床或河床上。每個浮筒設置有兩個絞車輪轂和兩個絞車，每個較車由一個電機驅動。纜繩14A和纜繩14B的第一端分別與水上光伏系統(tǒng)11的第一個邊的兩個點固定連接，纜繩14A和纜繩14B的第二端分別固定于浮筒12A上的兩個絞車輪轂上；纜繩14C和纜繩14D的第一端分別與水上光伏系統(tǒng)11的第二個邊的兩個點固定連接，纜繩14C和纜繩14D的第二端分別固定于浮筒12B上的兩個絞車輪轂上；纜繩14E和纜繩14F的第一端分別與水上光伏系統(tǒng)11的第三個邊的兩個點固定連接，纜繩14E和纜繩14F的第二端分別固定于浮筒12C上的兩個絞車輪轂上；纜繩14G和纜繩14H的第一端分別與水上光伏系統(tǒng)11的第四個邊的兩個點固定連接，纜繩14G和纜繩14H的第二端分別固定于浮筒12D上的兩個絞車輪轂上。錨固裝置還至少包括控制系統(tǒng)。絞車在控制系統(tǒng)的控制下驅動絞車輪轂正轉或者反轉，從而使一個浮筒上的兩根纜繩中的一根纜繩纏繞在絞車輪轂，另一根纜繩從絞車輪轂上放出。每個浮筒的位置離光伏系統(tǒng)邊緣的距離不小于光伏系統(tǒng)邊緣長度的一半，每根纜繩的長度不小于光伏系統(tǒng)邊緣長度。

圖6是本實用新型提供的可自動調節(jié)光伏系統(tǒng)方位角的錨固裝置的浮筒的示意圖；如圖示所示，本實用新型提供的光伏系統(tǒng)的錨固裝置浮筒12A由錨纜13A和錨纜13B固定于海床或河床上，優(yōu)選地，浮筒12A的側壁上設置了兩個連接件17A和17B，錨纜13A和錨纜13B的一端與連接件固定連接，另一端固定于海床或河床上；浮筒12A上設置有兩個絞車輪轂15A和15B和兩個絞車18A和18B，每個較車由一個電機驅動；纜繩14A的第一端與水上光伏系統(tǒng)11的第一個邊的一個點固定連接，纜繩14A的第二端固定于浮筒12A上的絞車輪轂15A上，如圖7所示；絞車在控制系統(tǒng)16A的控制下驅動絞車輪轂正轉或者反轉，從而使浮筒上的兩根纜繩中的一根纜繩纏繞在絞車輪轂，另一根纜繩從絞車輪轂上放出。

本實用新型以一個浮筒上的結構為例進行了說明，其它浮筒的結構均相同，不再重述。

本實用新型提供的所述控制系統(tǒng)包括設置在光伏系統(tǒng)上的主控系統(tǒng)和設置在浮筒上的四個分控系統(tǒng)。

圖8是本實用新型提供的錨固裝置的主控制系統(tǒng)的電路圖，如圖8所示，所述主控系統(tǒng)包括控制器MCU、角傳感器131和無線通信模塊128，所述角傳感器131用于采集光入射到光伏系統(tǒng)角度并將角度信息轉換為電信息，而后提供給A/D轉換器轉換為數(shù)字信號，再提供給控制器MCU?？刂破鞲鶕?jù)角傳感器提供的電信息給經無線通信模塊128及與其相連的天線給分控系統(tǒng)提供控制信號以使絞車輪轂正轉和反轉。

主控系統(tǒng)還包括MPPT控制模塊，其依據(jù)光伏電池輸出電壓、輸出電流的采樣值，調節(jié)充電器功率，在環(huán)境溫度、光強發(fā)生變化時，使太陽能電池總處于最大功率輸出狀態(tài)，提高太陽能電池的使用效率。如圖4所示，電阻R1和R2相串聯(lián)而后并聯(lián)到光伏電池S兩端，其中間節(jié)點用于取出光伏電壓的取樣電壓；光伏電池的負極通過電阻R3接地，R3為電流采樣電阻，MPPT控制模塊根據(jù)采樣電壓和采樣電流的值給充電器101提供控制信號。

主控系統(tǒng)還包括：可充電電池Ec和DC/DC轉換器102，其中，充電器101利用太陽能電源S給可充電電池Ec充電。充電器101的正極輸出端連接于二極管D1的正極，二極管D1連接于可充電電池Ec的電源正極，可充電電池Ec的電源正極連接DC/DC轉換器102的電源輸入端，DC/DC轉換器102的輸出端提供各種直流電能，如+5V、+12V、+24V、+110V、+220V等，以供控制系統(tǒng)及電機等用電。

主控系統(tǒng)還包括RAM130和ROM129，其中，ROM129用于存儲應用程序，并用于存儲數(shù)據(jù)，RAM130從ROM129中取出應用程序和數(shù)據(jù)，并臨時存儲于其中。

主探系統(tǒng)還包括顯控單元104，其用于輸入指令并顯示信息。

圖9是本實用新型提供的錨固裝置的分控制系統(tǒng)的電路圖，如9所示，分控系統(tǒng)包括控制器MCU 141、無線通信模塊138和絞車驅動器。絞車驅動器包括光電隔離器142、電機驅動器133、電機134、光電隔離器135、電機驅動器136和電機137，控制器141的第一個輸出端口經光電隔離器142給電機驅動器133提供控制信號以使電機134正轉或者反轉，從而使第一個絞車正轉或反轉，進而使絞車輪轂上的纜繩纏繞或者釋放；控制器141的第二個輸出端口經光電隔離器135給電機驅動器136提供控制信號以使電機137正轉或者反轉，從而使第二個絞車正轉或反轉，進而使絞車輪轂上的纜繩纏繞或者釋放?？刂破鞲鶕?jù)角傳感器提供的電信息給絞車驅動器提供控制信號以使絞車輪轂正轉和反轉。

分控系統(tǒng)還包括RAM139和ROM140，其中，ROM139用于存儲應用程序，并用于存儲數(shù)據(jù)，RAM140從ROM1399中取出應用程序和數(shù)據(jù)，并臨時存儲于其中。

主控系統(tǒng)設置在光伏系統(tǒng)的浮體上，分控系統(tǒng)的組成相同，均設置在浮筒上。工作時，使主控系統(tǒng)給分控系統(tǒng)同時發(fā)送信息，以使四個浮筒的正轉的絞車工作同步，反轉的絞車的工作也同步，如此能夠較輕松地使光伏系統(tǒng)旋轉容易。

本實用新型由于采取以上技術方案，具有如下優(yōu)點：

1、檢修通道和底座均是聚乙烯材料的殼體結構，模塊化制作，降低生產成本，簡化制造工藝。

2、結構耐磨，抗壓，不易腐蝕，不破壞生態(tài)環(huán)境，適用溫度范圍大，廢舊產品可再回收利用。

3、操作空間大，易于電氣系統(tǒng)存放，同時扁平形狀可以提供更大的承載力。

4、光伏組件與水平面的夾角和檢修通道的寬度可根據(jù)使用地區(qū)的緯度等因素合理設計，提高光伏系統(tǒng)的適用性。

5、底座和光伏組件之間的空隙有利于利用風和水的冷卻效應降低組件的工作溫度，進一步提高發(fā)電效率。

6、底座和檢修通道之間采用楔形耳板連接，光伏組件安裝于支撐立柱的卡槽內，檢修通道之間通過膨脹螺栓相互鉸接，安裝維修方便快速，系統(tǒng)具有較好的穩(wěn)定性和柔韌性，避免常規(guī)打樁固定工藝的弊端，大幅縮短施工周期。

以上結合附圖，詳細說明了本實用新型的工作原理。但是本領域的普通技術人員應當明白，說明書僅是用于解釋權利要求書。但本實用新型的保護范圍并不局限于說明書。任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型批露的技術范圍內，可輕易想到的變化或者替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。