一种漂浮式太阳能发电装置

技术领域

本发明涉及太阳能发电技术领域，具体涉及一种漂浮式太阳能发电装置。

背景技术

太阳能作为一种可再生清洁能源受到了人们广泛的关注，世界各国都在开发太阳能发电装置，现有的太阳能发电装置大多为太阳能板，通过太阳能板吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能。

在所有太阳能发电装置中，海上漂浮式太阳能板的优点颇多，一可以节约用地：建立在水面上，不占用土地资源，可减少征地费用。二提高发电量：水体对光伏组件有冷却效应，可以抑制组件表面温度上升，从而获得更高的发电量。三减少蒸发和藻类繁殖：将太阳能电池板覆盖在水面上，理论上可减少水面蒸发量，抑制水中藻类繁殖，有利于水资源的保护。四运营维护方便：光伏电站建立在水中，可以减少灰尘对组件的污染，且方便组件清洗，同时闲杂人员与动物难以接近组件，可有效防止人员及动物对组件的破坏。

现有的海上漂浮式太阳能板虽然可以对太阳光进行吸收，但是在使用的过程中，大多是一体进行设置，很难根据使用者的使用需求，灵活的对太阳能板进行折叠搬运，使用较为不便。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种漂浮式太阳能发电装置，通过漂浮式太阳能发电装置包括中心发电单元、两个折叠拓展单元和两个侧发电单元，通过中心发电单元的一侧与折叠拓展单元的一侧转动连接，折叠拓展单元的另一侧和侧发电单元的一侧转动连接，这样对折叠拓展单元进行收纳，从而将远离的侧发电单元拉回，从而降低整体在水平铺展的面积，方便进行转移。通过主船的型腔支撑板的表面嵌入固定有两个圆柱弧板，且主船的外壁开设有与圆柱弧板连通的矩形孔，方便藻类收集轮延伸至主船外部，对藻类进行处理，所述圆柱弧板位于型腔支撑板内的侧壁固定连接有电机一，所述电机一的电机轴与藻类收集轮传动连接，这样电机一能够带动藻类收集轮进行旋转，两个所述圆柱弧板之间固定连接有收集槽，所述收集槽的顶面两侧均转动连接有刮板，从而将藻类收集轮表面沥水后的藻类进行铲除，在重力作用下落入收集槽内。位于收集槽的下端设置有延伸至主船外部的藻类输送机构，这样在收集槽中由重力作用而下滑的藻类可以到达藻类输送机构，藻类输送机构可以将输送滤网带上的藻类运出主船外进行回收再利用。所述上结构板上设置有气泵，所述气泵通过气管一串联有三通管，三通管的一端通过气管二连接有气囊，可对气囊进行充气排气，所述主船远离滤水机构的底面开设有气囊，所述气囊嵌入气囊内，当一端气泵对气囊充气时，中心发电单元的一端会在浮力的作用下上浮。当另一端抽水管对河水进行过滤吸水时，型腔支撑板分隔的腔室的水量会增多，主船的另一端会在重力的作用下下沉。一端上浮一端下沉会使主船产生相应倾斜，从而达到倾斜效果。

一种漂浮式太阳能发电装置，包括中心发电单元、两个折叠拓展单元和两个侧发电单元，所述中心发电单元的一侧与折叠拓展单元的一侧转动连接，折叠拓展单元的另一侧和侧发电单元的一侧转动连接，这样通过对折叠拓展单元进行收纳，从而将远离的侧发电单元拉回，从而降低整体在水平铺展的面积，方便进行转移，所述中心发电单元和侧发电单元之间设置有两组上下错位分布的撑展单元，这样撑展单元在折叠时，不会相互干涉；所述侧发电单元包括侧船，侧船的顶面固定连接有太阳能板一；

进一步在于：所述中心发电单元包括主船，主船顶面固定连接有有太阳能板三，主船顶面一侧开设有舱口，所述舱口一侧内壁通过铰链转动连接舱门，这样方便日常对主船内部进行维护，所述主船的内部固定有上结构板；所述上结构板上固定有蓄能电池组，通过蓄能电池组对产生的电能进行存储。

进一步在于：所述折叠拓展单元包括两个太阳能板二；两个太阳能板二之间通过铰链转动连接，这样折叠后能够降低中心发电单元与侧发电单元之间的间距，一个所述太阳能板二与主船侧壁转动连接，另一个所述太阳能板二的外壁与相邻位置的太阳能板一通过铰链转动连接。

进一步在于：所述主船的内壁一侧固定有型腔支撑板，通过型腔支撑板将主船分隔用于存储水体的腔室，所述型腔支撑板的表面嵌入固定有两个圆柱弧板，且主船的外壁开设有与圆柱弧板连通的矩形孔，方便藻类收集轮延伸至主船外部，对藻类进行处理，两个所述型腔支撑板底面之间固定有型腔连板，这样与主船内底形成隔仓，增大主船的浮力，所述圆柱弧板内侧壁开设有条孔，所述圆柱弧板位于型腔支撑板内的侧壁固定有电机罩，所述电机罩内固定连接有电机一，所述电机一的电机轴与藻类收集轮传动连接，这样电机一能够带动藻类收集轮进行旋转，两个所述圆柱弧板之间固定连接有收集槽，所述收集槽的顶面两侧均转动连接有刮板，且刮板与收集槽之间设置有扭转弹簧，通过该扭转弹簧驱动刮板向着藻类收集轮所在位置倾斜，从而将藻类收集轮表面沥水后的藻类进行铲除，在重力作用下落入收集槽内。

进一步在于：所述藻类收集轮包括两个圆板，其中，一个圆板与电机一的电机轴固定连接，两个圆板之间等角度固定有八个圆杆，两个圆板之间等角度转动连接有八个圆弧板，所述圆弧板外表面嵌入固定有沥水网，通过沥水网将藻类和水分离，所述圆弧板远离转轴处的底面内嵌固定有浮条，通过设置浮条驱动圆弧板上浮，从而将藻类从端部向圆弧板转动部位驱赶，降低藻类的转运过程中的损耗。

进一步在于：所述主船位于型腔支撑板分隔的腔室内底设置有滤水机构，所述滤水机构包括抽水管，所述抽水管贯穿主船内底，所述抽水管可以直接从河水中吸水放水，所述抽水管位于主船内的端部套接固定有电磁阀三，所述电磁阀三受控制系统控制抽水管的操作，所述电磁阀三内套接固定有网管，所述网管可以过滤清除从抽水管引来的水中体积较大的杂质，所述网管外壁套接固定过滤罩，所述过滤罩可以再次过滤清除从网管引来的水中体积较小的杂质和溶质。

进一步在于：所述上结构板上设置有气动机构，所述气动机构包括气泵，所述气泵固定连接在上结构板上，所述气泵通过气管一串联有三通管，三通管可以使气泵具有多用途效果，三通管的一端通过气管二连接有气囊，可对气囊进行充气排气，所述主船远离滤水机构的底面开设有气囊，所述气囊嵌入气囊内，所述气管二串联有电磁阀一，电磁阀一受控制系统控制流入气囊的气量，所述气泵的另一端通过气管三与型腔支撑板连通，气泵可对型腔支撑板分隔的腔室充气，所述气管三串联有电磁阀二，电磁阀二受控制系统控制流入型腔支撑板分隔的腔室的气量。当一端气泵对气囊充气时，中心发电单元的一端会在浮力的作用下上浮。当另一端抽水管对河水进行过滤吸水时，型腔支撑板分隔的腔室的水量会增多，主船的另一端会在重力的作用下下沉。一端上浮一端下沉会使主船产生相应倾斜，从而达到倾斜效果。

进一步在于：所述主船位于收集槽的下端设置有延伸至主船外部的藻类输送机构，这样在收集槽中由重力作用而下滑的藻类可以到达藻类输送机构，所述藻类输送机构包括两个连接板，所述连接板与主船外壁固定连接，两个连接板之间转动连接有主动辊，其中一个连接板的外壁固定连接有电机二，电机二的电机轴与主动辊传动连接，所述主船里转动连接有从动辊，所述从动辊和主动辊之间传动连接有输送滤网带,电机二和主动辊可以将输送滤网带上的藻类运出主船外进行回收再利用，且输送滤网带的底端上平面与收集槽底端搭接，起到承接作用。

进一步在于：所述主船里设置有两个收卷机构，所述收卷机构包括双轴电机，所述双轴电机固定连接于主船内部顶面，所述双轴电机的电机轴两端均传动连接有长轴，所述长轴的外壁套接固定有绳轮，所述长轴的外端转动连接有承接块，所述承接块与主船内顶面固定连接，承接块对长轴和绳轮起支撑作用，所述绳轮的外壁固定并缠绕牵引绳的一端，所述牵引绳的另一端贯穿主船并与侧船侧壁固定连接，牵引绳给侧船一定的拉力。收卷机构可以给中心发电单元外侧的撑展单元提供动力，当撑展单元展开时，中心发电单元和侧发电单元之间的折叠拓展单元可以平铺在撑展单元上。当撑展单元收缩时，中心发电单元和侧发电单元之间的折叠拓展单元可以竖直折叠起来。

进一步在于：所述撑展单元包括转动座一、连杆一、连杆二和转动座二，所述转动座一和主船的侧壁固定连接，所述转动座二和侧船的侧壁固定连接，所述转动座一与连杆一的一端转动连接，连杆二的一端与转动座二转动连接，连杆一的另一端与连杆二的另一端转动连接。

进一步在于：所述太阳能板三、太阳能板二的太阳能板一的外壁均套接有框板，所述框板的一端固定有若干个喷嘴,喷嘴用来给太阳能板三、太阳能板二的太阳能板一达到去污和冷却作用，所述主船位于型腔支撑板分隔的腔室内底固定有水泵二，水泵二出水端串联水管一，水管一与若干个喷嘴串联，水泵二和滤水机构给喷嘴提供干净水源。

进一步在于：所述型腔连板顶面固定有水泵一，水泵一出水端连接有水管二，水管二贯穿并延伸至主船外壁，此处水是藻类淤积的废水顺着收集槽和集水槽板被水泵一吸收排出主船外。

本发明的有益效果：

1、通过漂浮式太阳能发电装置包括中心发电单元、两个折叠拓展单元和两个侧发电单元，通过中心发电单元的一侧与折叠拓展单元的一侧转动连接，折叠拓展单元的另一侧和侧发电单元的一侧转动连接，这样对折叠拓展单元进行收纳，从而将远离的侧发电单元拉回，中心发电单元和侧发电单元之间设置有两组上下错位分布的撑展单元，这样撑展单元在折叠时，不会相互干涉，有安全保证；撑展单元可以十分灵活的对太阳能板进行折叠搬运，使用快捷方便，伸展后的发电单元提高了发电量，减少了水体蒸发，折叠后的发电单元降低整体在水平铺展的面积，缩小了体型，方便进行转移；

2、通过主船的内有两个圆柱弧板，且主船的外壁开设有矩形孔，方便藻类收集轮延伸至主船外部，对藻类进行回收处理，圆柱弧板固定连接有电机一，电机一能够带动藻类收集轮进行旋转，两个圆柱弧板之间固定连接有收集槽，收集槽的顶面两侧均转动连接有刮板，刮板将藻类收集轮表面沥水后的藻类进行铲除，在重力作用下落入收集槽内，收集槽的下端设置有延伸至主船外部的藻类输送机构，藻类可以从收集槽到达藻类输送机构一端，藻类输送机构通过主动辊、从动辊和输送滤网带,可以将藻类运出主船外进行回收再利用，已达到减少藻类生长繁殖、防止藻类对太阳能板的缠绕以及保护水资源的目的；

3、太阳能板的外壁均套接有框板，所述框板的一端固定有若干个喷嘴,喷嘴用来给太阳能板达到去污和冷却作用，同时增加发电量，所述主船位于型腔支撑板分隔的腔室内底固定有水泵二，水泵二出水端串联水管一，水管一与若干个喷嘴串联，水泵二和滤水机构给喷嘴提供干净水源，漂浮式装置离水源近，取水清洗方便。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明漂浮式太阳能发电装置展开时整体结构示意图；

图2是本发明中漂浮式太阳能发电装置底部结构示意图；

图3是本发明漂浮式太阳能发电装置折叠时整体结构示意图；

图4是本发明中心发电单元内部结构示意图；

图5是本发明中图4的A处局部放大图；

图6是本发明中图4的B处局部放大图；

图7是本发明中中心发电单元竖直剖面图；

图8是本发明藻类收集轮俯视图；

图9是本发明中藻类收集轮的截面图；

图10是本发明中藻类收集轮剖面示意图；

图中：100、侧发电单元；110、太阳能板一；120、侧船；200、折叠拓展单元；210、太阳能板二；300、中心发电单元；310、主船；311、舱口；312、舱门；313、上结构板；314、气囊槽；315、集水槽板；316、圆柱弧板；3161、电机罩；3162、电机一；3163、条孔；317、型腔支撑板；318、型腔连板；320、太阳能板三；321、喷嘴；322、框板；330、收卷机构；331、双轴电机；332、长轴；333、绳轮；334、承接块；340、藻类输送机构；341、从动辊；342、输送滤网带；343、连接板；344、主动辊；345、电机二；350、收集槽；351、刮板；360、水泵一；370、气动机构；371、气泵；372、三通管；373、电磁阀一；374、电磁阀二；375、气囊；380、滤水机构；381、网管；382、过滤罩；383、电磁阀三；384、抽水管；390、藻类收集轮；391、圆弧板；392、沥水网；393、圆板；394、圆杆；400、撑展单元；410、转动座一；420、连杆一；430、连杆二；440、转动座二。

实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-10所示，一种漂浮式太阳能发电装置，包括中心发电单元300、两个折叠拓展单元200和两个侧发电单元100，中心发电单元300的一侧与折叠拓展单元200的一侧转动连接，折叠拓展单元200的另一侧和侧发电单元100的一侧转动连接，这样通过对折叠拓展单元200进行收纳，从而将远离的侧发电单元100拉回，从而降低整体在水平铺展的面积，方便进行转移，中心发电单元300和侧发电单元100之间设置有两组上下错位分布的撑展单元400，这样撑展单元400在折叠时，不会相互干涉；侧发电单元100包括侧船120，侧船120的顶面固定连接有太阳能板一110。

中心发电单元300包括主船310，主船310顶面固定连接有有太阳能板三320，主船310顶面一侧开设有舱口311，舱口311一侧内壁通过铰链转动连接舱门312，这样方便日常对主船310内部进行维护，主船310的内部固定有上结构板313；上结构板313上固定有蓄能电池组，通过蓄能电池组对产生的电能进行存储。

折叠拓展单元200包括两个太阳能板二210；两个太阳能板二210之间通过铰链转动连接，这样折叠后能够降低中心发电单元300与侧发电单元100之间的间距，一个太阳能板二210与主船310侧壁转动连接，另一个太阳能板二210的外壁与相邻位置的太阳能板一110通过铰链转动连接。

主船310的内壁一侧固定有型腔支撑板317，通过型腔支撑板317将主船310分隔用于存储水体的腔室，型腔支撑板317的表面嵌入固定有两个圆柱弧板316，且主船310的外壁开设有与圆柱弧板316连通的矩形孔，方便藻类收集轮390延伸至主船310外部，对藻类进行处理，两个型腔支撑板317底面之间固定有型腔连板318，这样与主船310内底形成隔仓，增大主船310的浮力，圆柱弧板316内侧壁开设有条孔3163，圆柱弧板316位于型腔支撑板317内的侧壁固定有电机罩3161，电机罩3161内固定连接有电机一3162，电机一3162的电机轴与藻类收集轮390传动连接，这样电机一3162能够带动藻类收集轮390进行旋转，两个圆柱弧板316之间固定连接有收集槽350，收集槽350的顶面两侧均转动连接有刮板351，且刮板351与收集槽350之间设置有扭转弹簧，通过该扭转弹簧驱动刮板351向着藻类收集轮390所在位置倾斜，从而将藻类收集轮390表面沥水后的藻类进行铲除，在重力作用下落入收集槽350内。

藻类收集轮390包括两个圆板393，其中，一个圆板393与电机一3162的电机轴固定连接，两个圆板393之间等角度固定有八个圆杆394，两个圆板393之间等角度转动连接有八个圆弧板391，圆弧板391外表面嵌入固定有沥水网392，通过沥水网392将藻类和水分离，圆弧板391远离转轴处的底面内嵌固定有浮条，通过设置浮条驱动圆弧板391上浮，从而将藻类从端部向圆弧板391转动部位驱赶，降低藻类的转运过程中的损耗。

主船310位于型腔支撑板317分隔的腔室内底设置有滤水机构380，滤水机构380包括抽水管384，抽水管384贯穿主船310内底，抽水管384可以直接从河水中吸水放水，抽水管384位于主船310内的端部套接固定有电磁阀三383，电磁阀三383受控制系统控制抽水管384的操作，电磁阀三383内套接固定有网管381，网管381可以过滤清除从抽水管384引来的水中体积较大的杂质，网管381外壁套接固定过滤罩382，过滤罩382可以再次过滤清除从网管381引来的水中体积较小的杂质和溶质。

上结构板313上设置有气动机构370，气动机构370包括气泵371，气泵371固定连接在上结构板313上，气泵371通过气管一串联有三通管372，三通管372可以使气泵371具有多用途效果，三通管372的一端通过气管二连接有气囊375，可对气囊375进行充气排气，主船310远离滤水机构380的底面开设有气囊槽314，气囊375嵌入气囊槽314内，气管二串联有电磁阀一373，电磁阀一373受控制系统控制流入气囊375的气量，气泵371的另一端通过气管三与型腔支撑板317连通，气泵371可对型腔支撑板317分隔的腔室充气，气管三串联有电磁阀二374，电磁阀二374受控制系统控制流入型腔支撑板317分隔的腔室的气量。当一端气泵371对气囊375充气时，中心发电单元300的一端会在浮力的作用下上浮。当另一端抽水管384对河水进行过滤吸水时，型腔支撑板317分隔的腔室的水量会增多，主船310的另一端会在重力的作用下下沉。一端上浮一端下沉会使主船310产生相应倾斜，从而达到倾斜效果。

主船310位于收集槽350的下端设置有延伸至主船310外部的藻类输送机构340，这样在收集槽350中由重力作用而下滑的藻类可以到达藻类输送机构340，藻类输送机构340包括两个连接板343，连接板343与主船310外壁固定连接，两个连接板343之间转动连接有主动辊344，其中一个连接板343的外壁固定连接有电机二345，电机二345的电机轴与主动辊344传动连接，主船310里转动连接有从动辊341，从动辊341和主动辊344之间传动连接有输送滤网带342,电机二345和主动辊344可以将输送滤网带342上的藻类运出主船310外进行回收再利用，且输送滤网带342的底端上平面与收集槽350底端搭接，起到承接作用。

主船310里设置有两个收卷机构330，收卷机构330包括双轴电机331，双轴电机331固定连接于主船310内部顶面，双轴电机331的电机轴两端均传动连接有长轴332，长轴332的外壁套接固定有绳轮333，长轴332的外端转动连接有承接块334，承接块334与主船310内顶面固定连接，承接块334对长轴332和绳轮333起支撑作用，绳轮333的外壁固定并缠绕牵引绳的一端，牵引绳的另一端贯穿主船310并与侧船120侧壁固定连接，牵引绳给侧船120一定的拉力。收卷机构330可以给中心发电单元300外侧的撑展单元400提供动力，当撑展单元400展开时，中心发电单元300和侧发电单元100之间的折叠拓展单元200可以平铺在撑展单元400上。当撑展单元400收缩时，中心发电单元300和侧发电单元100之间的折叠拓展单元200可以竖直折叠起来。

撑展单元400包括转动座一410、连杆一420、连杆二430和转动座二440，转动座一410和主船310的侧壁固定连接，转动座二440和侧船120的侧壁固定连接，转动座一410与连杆一420的一端转动连接，连杆二430的一端与转动座二440转动连接，连杆一420的另一端与连杆二430的另一端转动连接。

太阳能板三320、太阳能板二210的太阳能板一110的外壁均套接有框板322，框板322的一端固定有若干个喷嘴321,喷嘴321用来给太阳能板三320、太阳能板二210的太阳能板一110达到去污和冷却作用，主船310位于型腔支撑板317分隔的腔室内底固定有水泵二，水泵二出水端串联水管一，水管一与若干个喷嘴321串联，水泵二和滤水机构380给喷嘴321提供干净水源。

型腔连板318顶面固定有水泵一360，水泵一360出水端连接有水管二，水管二贯穿并延伸至主船310外壁，此处水是藻类淤积的废水顺着收集槽350和集水槽板315被水泵一360吸收排出主船310外。

工作原理：中心发电单元300内设置有收卷机构330，可以给中心发电单元300外侧的撑展单元400提供动力，当撑展单元400展开时，中心发电单元300和侧发电单元100之间的折叠拓展单元200可以平铺在撑展单元400上。当撑展单元400收缩时，中心发电单元300和侧发电单元100之间的折叠拓展单元200可以竖直折叠起来。太阳能板三320、太阳能板二210和太阳能板一110吸收的电能除了用于给中心发电单元300、藻类收集轮390、收卷机构330、气泵371、水泵和水泵一360提供动能之外，其余的电能都储存在蓄能电池组里；

电机一3162让藻类收集轮390在水里旋转，当中心发电单元300经过有藻类漂浮的水面时，藻类经过沥水网392时可以被收集起来，当带着藻类的藻类收集轮390旋转到条孔3163时，刮板351可以把藻类从沥水网392上刮到收集槽350上，藻类在重力作用下会顺着收集槽350不断往低端下滑累积。收集槽350低端搭接藻类输送机构340。最后藻类淤积到藻类输送机构340上会被输送出主船310外进行再回收利用，藻类淤积的废水会被水泵一360排出主船310外；

中心发电单元300的一端设置有气泵371和气囊375，另一端设置有水泵和滤水机构380。当一端气泵371对气囊375充气时，中心发电单元300的一端会在浮力的作用下上浮。当另一端水泵对河水进行过滤吸水时，水舱的水量会增多，中心发电单元300的另一端会在重力的作用下下沉。一端上浮一端下沉会使中心发电单元300产生相应倾斜，从而达到倾斜功能。

本发明的太阳能板三320、太阳能板二210和太阳能板一110上均安装有若干喷嘴321，用来达到去污和冷却作用。水泵一和滤水机构380给喷嘴321提供干净水源。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，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示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。