一种海上浮式太阳能发电平台及其控制方法

本发明属于发电，具体设计一种海上浮式太阳能发电平台及其控制方法。

背景技术：

1、能源是国民经济和社会发展的基础，社会经济发展得越快，人类对能源的需求也越大。太阳能是一种非常丰富的资源，每年太阳辐射到地球上的能量就足以满足全球能源需求的几百倍，且太阳能具有可再生、清洁等特点，可为人类提供长期洁净能源供应。

2、目前的海上发电平台发电效率受光照强度的影响较大，阴天发电效率低，晴天发电效率高。目前的发电平台无法做到保证阴天的发电效率。

技术实现思路

1、本发明的一种海上浮式太阳能发电平台及其控制方法，主要是为了能提高阴天的发电效率。

2、为了实现上述目的，本发明的一种海上浮式太阳能发电平台，包括能浮于海面的平台浮板，其特征在于，平台浮板上固定有支座板，支座板上设有光伏组件；

3、支座板上固定有导轨，导轨为半圆弧形，设导轨所在圆为圆c，圆c的圆心为o点，o点位于平台浮板的上表面，圆c所在面为面p，面p垂直于平台浮板上表面；

4、导轨上设有若干个移动架，各个移动架的形状为半圆弧形，每个移动架的圆心为o点；设各个移动架为第一移动架、第二移动架……第n移动架，第一移动架、第二移动架……第n移动架所在面分别记为面1~面n，则面1~面n均垂直于面p；平台浮板上开设有两个铰接槽，两个铰接槽中分别转动连接有连接轴，设连接轴的轴线沿x方向，x方向垂直于面p，第一移动架、第二移动架……第n-1移动架均转动连接在两个连接轴上，第一移动架固定在平台浮板上；第n移动架固定在两个连接轴上；相邻的两个移动架之间固定有能透光的柔性薄膜，分别记为第一柔性薄膜、第二柔性薄膜……第n-1柔性薄膜；所有的柔性薄膜作为整体能通过第n移动架转动而包裹住光伏组件，铰接槽中设有用于带动两个连接轴和第n移动架作为整体转动的驱动电机；所述平台浮板上安装有用于检测光强的光强检测单元、用于监测俯仰角、横滚角和偏航角的姿态检测单元；还包括控制器，与姿态检测单元、姿态检测单元、驱动电机和光伏组件电性连接。

5、进一步地，各个所述移动架的直径小于导轨的直径；导轨上开设有移动槽，各个所述移动架上均通过支架转动连接有滚轮，滚轮与移动槽对应的内壁抵接，滚轮能在移动槽中滚动。

6、通过滚轮和移动槽，让移动架与导轨之间产生连接，同时，也让移动架上的滚轮，让移动架与导轨之间的摩擦力较小，起到便于移动架相对于导轨移动的目的。

7、进一步地，所述光伏组件包括：太阳能板，转动连接在支座板上，转轴轴线沿x方向；气缸，一端与太阳能板转动连接，另一端与支座板转动连接；气缸与控制器电性连接。

8、能够依靠气缸改变太阳能板的角度，合理利用光强条件。

9、进一步地，所述柔性薄膜的材质为树脂材料。

10、具有一定的弹性及强度，而且其本身是透明的，能够达到聚光到光伏组件上的目的。

11、进一步地，一种海上浮式太阳能发电平台控制方法，包括以下步骤，

12、s1：光强检测单元将监测的光强信息传输给控制器，控制器将光强信息l与其设定的阈值t1和t2进行比较；

13、s2：姿态检测单元将其监测的俯仰角φ、横滚角θ和偏航角β信息传输给控制器，控制器将上述信息与设定的阈值α比较；

14、s3：设所有的柔性薄膜所组成的整体记为m；设m不包裹住光伏组件时记为初始状态；

15、如果φ<α，θ<α，β<α，且同时，t2≤l≤t1；

16、则控制器控制驱动电机由初始状态转动，m包裹住光伏组件；控制器还控制气缸伸长到最长状态；

17、s4：如果不满足s3中的条件，则控制器使m保持初始状态，控制器还控制气缸缩短到最短状态。

18、有益效果：

19、本装置和方法在φ<α，θ<α，β<α时，表明整个平台处于较为稳定的状态下，在该状态下，再判断光强的情况，根据光强情况，由控制器自动控制驱动电机转动，让柔性薄膜能在合适的光强条件下，包裹住光伏组件，利用柔性薄膜半球形的结构，达到聚光的目的，从而能够增加光伏组件的采光能力，从而实现光伏组件在特定光强条件下，提高发电效率的目的。

技术特征：

1.一种海上浮式太阳能发电平台，包括能浮于海面的平台浮板，其特征在于，平台浮板上固定有支座板，支座板上设有光伏组件；

2.根据权利要求1所述的一种海上浮式太阳能发电平台，其特征在于，各个所述移动架的直径小于导轨的直径；导轨上开设有移动槽，各个所述移动架上均通过支架转动连接有滚轮，滚轮与移动槽对应的内壁抵接，滚轮能在移动槽中滚动。

3.根据权利要求2所述的一种海上浮式太阳能发电平台，其特征在于，所述光伏组件包括：

4.根据权利要求3所述的一种海上浮式太阳能发电平台，其特征在于，所述柔性薄膜的材质为树脂材料。

5.一种海上浮式太阳能发电平台控制方法，基于权利要求4所述的一种海上浮式太阳能发电平台，其特征在于，包括以下步骤，

技术总结本发明的一种海上浮式太阳能发电平台及其控制方法，属于发电技术领域，包括平台浮板，平台浮板上固定有支座板，支座板上设有光伏组件；支座板上固定有导轨，导轨上设有若干个移动架，每个移动架的圆心为O点；平台浮板上开设有两个铰接槽，两个铰接槽中分别转动连接有连接轴，相邻的两个移动架之间固定有能透光的柔性薄膜，所有的柔性薄膜作为整体能通过转动而包裹住光伏组件，铰接槽中设有驱动电机；平台浮板上安装有光强检测单元、姿态检测单元；还包括控制器，与姿态检测单元、姿态检测单元、驱动电机和光伏组件电性连接。该平台和方法能够在特定的光强条件下，利用柔性薄膜组成的半球形整体聚光，达到提供发电效率的目的。技术研发人员：张珂,李浩然,徐璐,赖静颖,毛奕阳,彭伟,荣雪婷受保护的技术使用者：河海大学技术研发日：技术公布日：2024/7/9