一种适用于海洋环境的柔性连接漂浮式光伏平台

本发明属于水上光伏平台领域。

背景技术：

1、漂浮式光伏平台上的光伏阵列一般水平固定于漂浮结构上，由于阳光辐照角度不是一成不变的，因此如果漂浮体自身能基于自身浮力分布主动的改变姿态，则能有效提高光伏阵列的受光强度；

2、与此同时以漂浮体为载体的光伏板在海浪的作用下持续上下起伏，如果用于防止漂浮的光伏平台在海上发生飘移的牵引索如果始终处于紧绷状态，持续的海浪波动会对牵引索产生持续波动式的牵拉，久而久之牵引索容易因金属疲劳而损坏；

3、然而在风暴天气为了提高了漂浮体的抗风爆能力，防止以漂浮体为载体的光伏板发生更大的波动，牵引索则需要更加紧绷的状态，因此牵引索需要具备松弛和相对紧绷这两种状态的能力。

技术实现思路

1、发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种适用于海洋环境的柔性连接漂浮式光伏平台，具备调节姿态和适应海上风暴的能力。

2、技术方案：为实现上述目的，本发明的一种适用于海洋环境的柔性连接漂浮式光伏平台，包括漂浮于水面的漂浮体，漂浮体上设置有光伏板安装平台，光伏板安装平台上设置有若干光伏阵列；漂浮体的四周通过柔性牵引索牵引；漂浮体的中央和四周均设置有浮子，通过调节漂浮体四周的浮子而改变光伏板安装平台的姿态。

3、进一步的，光伏板安装平台下方平行设置有框架状浮子支架，框架状浮子支架的四个顶角处分别设置有第一固定轴、第二固定轴、第三固定轴和第四固定轴；第一轮式浮子、第二轮式浮子、第三轮式浮子和第四轮式浮子的偏心位置通过轴承分别转动安装于第一固定轴、第二固定轴、第三固定轴和第四固定轴上。

4、进一步的，第一轮式浮子、第二轮式浮子、第三轮式浮子和第四轮式浮子的围合范围的中央通过平台支架固定安装有环状中央浮子，光伏板安装平台下侧固定于平台支架上。

5、进一步的，第一轮式浮子、第二轮式浮子、第三轮式浮子和第四轮式浮子的轴心分别为第一轴心、第二轴心、第三轴心和第四轴心；初始状态时，光伏板安装平台处于水平状态；在第一轮式浮子和第三轮式浮子的轴向视角下，第一轴心在第一固定轴正左侧，第三轴心在第三固定轴正左侧；在在第二轮式浮子和第四轮式浮子的轴向视角下，第二轴心在第二固定轴正右侧，第四轴心在第四固定轴正右侧。

6、进一步的，环状中央浮子的轴心处通过伸缩器支架同轴心安装有上伸缩器和下伸缩器，上伸缩器的上伸缩杆.向上延伸，下伸缩器的下伸缩杆.向下延伸；

7、包括第一牵引带、第二牵引带、第三牵引带和第四牵引带；

8、在第一轮式浮子和第三轮式浮子的轴向视角下：第一牵引带的一端固定连接上伸缩杆.末端，另一端呈圆弧状卷绕于第一轮式浮子左轮面形成圆弧段.，圆弧段.的末端通过节点固定连接第一轮式浮子下端；第三牵引带的一端固定连接上伸缩杆.末端，另一端呈圆弧状卷绕于第三轮式浮子右轮面形成圆弧段.，圆弧段.的末端通过节点固定连接第三轮式浮子下端；

9、在第二轮式浮子和第四轮式浮子的轴向视角下：第二牵引带的一端固定连接下伸缩杆.末端，另一端呈圆弧状卷绕于第二轮式浮子右轮面形成圆弧段.，圆弧段.的末端通过节点固定连接第二轮式浮子上端；第四牵引带的一端固定连接下伸缩杆.末端，另一端呈圆弧状卷绕于第四轮式浮子左轮面形成圆弧段.，圆弧段.的末端通过节点固定连接第四轮式浮子上端。

10、进一步的，第一固定轴、第二固定轴、第三固定轴和第四固定轴上分别同轴心安装有第一扭力弹簧、第二扭力弹簧、第三扭力弹簧和第四扭力弹簧；第一扭力弹簧、第二扭力弹簧、第三扭力弹簧和第四扭力弹簧分别对第一轮式浮子、第二轮式浮子、第三轮式浮子和第四轮式浮子施加扭力；

11、第一扭力弹簧对第一轮式浮子施加的扭力使第一牵引带绷紧；第二扭力弹簧对第二轮式浮子施加的扭力使第二牵引带绷紧；第三扭力弹簧对第三轮式浮子施加的扭力使第三牵引带绷紧；第四扭力弹簧对第四轮式浮子施加的扭力使第四牵引带绷紧。

12、进一步的，漂浮体的四周的柔性牵引索分别为第一组柔性牵引索、第二组柔性牵引索、第三组柔性牵引索和第四组柔性牵引索；

13、在初始状态下，第一组柔性牵引索、第二组柔性牵引索、第三组柔性牵引索和第四组柔性牵引索的牵引端分别固定连接第一轮式浮子、第二轮式浮子、第三轮式浮子和第四轮式浮子远离环状中央浮子的一端的中部高度处；且第一组柔性牵引索、第二组柔性牵引索、第三组柔性牵引索和第四组柔性牵引索均呈松弛状态。

14、进一步的，一种适用于海洋环境的柔性连接漂浮式光伏平台的工作方法，下伸缩杆.与上伸缩杆.的配合得到漂浮体的更多姿态；当大的风暴天气时，控制下伸缩杆.与上伸缩杆.均做足够大幅度的伸出运动。

15、有益效果：本发明的漂浮体自身能基于自身浮力分布主动的改变姿态，则能有效提高光伏阵列的受光强度；

16、在常态下，第一组柔性牵引索、第二组柔性牵引索、第三组柔性牵引索和第四组柔性牵引索均呈相对松弛状态，海浪造成的漂浮体的上下起伏不会对第一组柔性牵引索、第二组柔性牵引索、第三组柔性牵引索和第四组柔性牵引索形成强的绷拉力，避免了第一组柔性牵引索、第二组柔性牵引索、第三组柔性牵引索和第四组柔性牵引索长期受到周期性绷拉力而损坏；

17、风暴天气，第一组柔性牵引索、第二组柔性牵引索、第三组柔性牵引索和第四组柔性牵引索能变的更加紧绷，防止以漂浮体为载体的光伏板发生更大的波动，提高了漂浮体的抗风爆能力。

技术特征：

1.一种适用于海洋环境的柔性连接漂浮式光伏平台，其特征在于：包括漂浮于水面的漂浮体(30)，所述漂浮体(30)上设置有光伏板安装平台(8)，所述光伏板安装平台(8)上设置有若干光伏阵列(9)；所述漂浮体(30)的四周通过柔性牵引索牵引；所述漂浮体(30)的中央和四周均设置有浮子，通过调节漂浮体(30)四周的浮子而改变光伏板安装平台(8)的姿态。

2.根据权利要求1所述的一种适用于海洋环境的柔性连接漂浮式光伏平台，其特征在于：光伏板安装平台(8)下方平行设置有框架状浮子支架(1)，框架状浮子支架(1)的四个顶角处分别设置有第一固定轴(7a)、第二固定轴(7b)、第三固定轴(7c)和第四固定轴(7d)；第一轮式浮子(11a)、第二轮式浮子(11b)、第三轮式浮子(11c)和第四轮式浮子(11d)的偏心位置通过轴承分别转动安装于第一固定轴(7a)、第二固定轴(7b)、第三固定轴(7c)和第四固定轴(7d)上。

3.根据权利要求2所述的一种适用于海洋环境的柔性连接漂浮式光伏平台，其特征在于：第一轮式浮子(11a)、第二轮式浮子(11b)、第三轮式浮子(11c)和第四轮式浮子(11d)的围合范围的中央通过平台支架(2)固定安装有环状中央浮子(3)，所述光伏板安装平台(8)下侧固定于所述平台支架(2)上。

4.根据权利要求3所述的一种适用于海洋环境的柔性连接漂浮式光伏平台，其特征在于：第一轮式浮子(11a)、第二轮式浮子(11b)、第三轮式浮子(11c)和第四轮式浮子(11d)的轴心分别为第一轴心(31a)、第二轴心(31b)、第三轴心(31c)和第四轴心(31d)；初始状态时，光伏板安装平台(8)处于水平状态；在第一轮式浮子(11a)和第三轮式浮子(11c)的轴向视角下，第一轴心(31a)在第一固定轴(7a)正左侧，第三轴心(31c)在第三固定轴(7c)正左侧；在在第二轮式浮子(11b)和第四轮式浮子(11d)的轴向视角下，第二轴心(31b)在第二固定轴(7b)正右侧，第四轴心(31d)在第四固定轴(7d)正右侧。

5.根据权利要求4所述的一种适用于海洋环境的柔性连接漂浮式光伏平台，其特征在于：环状中央浮子(3)的轴心处通过伸缩器支架(5)同轴心安装有上伸缩器(19)和下伸缩器(18)，上伸缩器(19)的上伸缩杆(19.1)向上延伸，所述下伸缩器(18)的下伸缩杆(18.1)向下延伸；

6.根据权利要求5所述的一种适用于海洋环境的柔性连接漂浮式光伏平台，其特征在于：第一固定轴(7a)、第二固定轴(7b)、第三固定轴(7c)和第四固定轴(7d)上分别同轴心安装有第一扭力弹簧(6a)、第二扭力弹簧(6b)、第三扭力弹簧(6c)和第四扭力弹簧(6d)；第一扭力弹簧(6a)、第二扭力弹簧(6b)、第三扭力弹簧(6c)和第四扭力弹簧(6d)分别对第一轮式浮子(11a)、第二轮式浮子(11b)、第三轮式浮子(11c)和第四轮式浮子(11d)施加扭力；

7.根据权利要求6所述的一种适用于海洋环境的柔性连接漂浮式光伏平台，其特征在于：漂浮体(30)的四周的柔性牵引索分别为第一组柔性牵引索(10a)、第二组柔性牵引索(10b)、第三组柔性牵引索(10c)和第四组柔性牵引索(10d)；

8.根据权利要求7所述的一种适用于海洋环境的柔性连接漂浮式光伏平台的工作方法，其特征在于：下伸缩杆(18.1)与上伸缩杆(19.1)的配合得到漂浮体(30)的更多姿态；当大的风暴天气时，控制下伸缩杆(18.1)与上伸缩杆(19.1)均做足够大幅度的伸出运动。

技术总结本发明公开了一种适用于海洋环境的柔性连接漂浮式光伏平台，包括漂浮于水面的漂浮体，漂浮体上设置有光伏板安装平台，光伏板安装平台上设置有若干光伏阵列；漂浮体的四周通过柔性牵引索牵引；漂浮体的中央和四周均设置有浮子，通过调节漂浮体四周的浮子而改变光伏板安装平台的姿态；本发明的漂浮体自身能基于自身浮力分布主动的改变姿态，则能有效提高光伏阵列的受光强度。技术研发人员：张喆,李嘉康,周之龙,何建平受保护的技术使用者：南通理工学院技术研发日：技术公布日：2024/4/22