一种漂浮式太阳能发电单轴跟踪系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及太阳能发电领域，尤其是一种漂浮式太阳能发电单轴跟踪系统。
【背景技术】
[0002] 太阳能是一种无污染、可再生的清洁能源。
[0003] 水库、湖泊、江河和海洋等水上建设漂浮式太阳能发电装置，可以充分利用占地球 表面71%的水上日照面积，有利于太阳能发电技术的推广应用。
[0004] 现有技术中已将太阳能发电单轴跟踪系统应用到太阳能发电技术中，通过实时跟 踪太阳运动轨迹，提高太阳能发电装置所接收到太阳辐射量，从而提高太阳能发电装置的 发电效率。传统的太能跟踪系统包括单轴自动跟踪系统、步进式自动跟踪系统及双轴跟踪 系统。在专利号为CN102637041中公开了一种百叶窗双轴跟踪太阳能光伏发电系统，在该 系统中只能实现单个控制系统控制单个或数个光伏发电组件。要控制整个光伏发电系统太 阳板需要设置多个跟踪系统，成本极高；依赖大量机械转动元件，整体可靠性低。 【实用新型内容】
[0005] 有鉴于此，本实用新型提供一种低成本、高可靠性的漂浮式太阳能发电单轴跟踪 系统及其控制方法。
[0006] 本实用新型采用以下技术方案实现：一种漂浮式太阳能发电单轴跟踪系统，包括 漂浮动力平台及自动跟踪控制系统；所述自动跟踪控制系统安装在所述漂浮动力平台上； 所述漂浮动力平台顶部承载一个或多个固定式太阳能发电装置；所述漂浮动力平台在水平 维度自主转动或移动自动跟踪太阳方位角；所述漂浮动力平台包括：一浮力结构子系统， 所述浮力结构子系统包括一个或多个浮力结构单元，所述多个浮力结构单元间通过一连接 结构连接；一动力子系统，所述动力子结构包括一个或多个水下驱动器，所述水下驱动器与 所述浮力结构子系统连接；一锚定子系统，所述锚定子系统包括一个或多个定位锚及定位 锚牵引装置，所述定位锚的锚链与定位锚牵引装置的输出端连接，所述定位锚牵引装置安 装在浮力结构子系统顶部或内部；一外部连接子系统，所述外部连接子系统的一端与所述 漂浮动力平台转动中心连接，其另一端与陆地或其他漂浮动力平台连接；所述自动跟踪控 制系统包括：一卫星定位子系统，所述卫星定位子系统包括多个卫星定位数据采集模块，所 述卫星定位数据采集模块安装在所述漂浮动力平台的顶部；一岸基测距定位子系统，所述 岸基测距定位子系统包括多个测距定位数据采集模块及一个或多个岸基定位点，所述测距 定位数据采集模块安装在所述漂浮动力平台的顶部，所述岸基定位点固定安装在岸基上； 一传感采集子系统，所述传感采集子系统包括一个或多个光线传感采集模块及一个或多个 风向风速传感采集模块；所述光线传感采集模块安装在所述漂浮动力平台顶部，所述风向 风速传感采集模块安装在所述漂浮动力平台顶部；一主控子系统，所述主控子系统包括一 个或多个主控计算处理模块，安装在所述漂浮动力平台顶部或内部，一主控子系统，所述主 控子系统包括一个或多个主控计算处理模块，安装在所述漂浮动力平台顶部或内部，所述 主控计算处理模块分别于卫星定位子系统、岸基测距定位子系统、传感采集子系统、动力控 制子系统电性连接；一动力控制子系统，所述动力控制子系统包括一个或多个动力驱动模 块，安装在所述漂浮动力平台顶部或内部，所述动力驱动模块与一个或多个所述定位锚牵 引装置及所述水下驱动器连接。
[0007] 在本实用新型一实施例中，所述测距定位数据采集模块为激光测距定位数据采集 模块或超声波测距定位数据采集模块。
[0008] 在本实用新型一实施例中，所述水下驱动器为螺旋桨推进器或喷水推进器。
[0009] 在本实用新型一实施例中，多个浮力结构单元间的连接结构为刚接结构或铰接结 构。
[0010] 与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
[0011] 1、相较于传统固定式太阳能发电装置，本系统所承载的太阳能发电装置通过水平 维度实时跟踪太阳方位角，同等规模的太阳能发电装置可提高太阳能利用率15-20% ;
[0012] 2、单个系统即可承载兆瓦级太阳能发电装置，大幅降低了太阳能发电跟踪系统的 每瓦成本；
[0013] 3、仅使用少量机械转动元件，提高太阳能发电单轴跟踪系统的可靠性；
[0014] 4、利用卫星定位测量绝对地理坐标和岸基测距测量相对地理坐标得出两套互相 冗余的漂浮动力平台方位数据，提定位的精度和可靠性；
[0015] 5、利用地理坐标及时间计算得出太阳方位角数据和利用光线传感采集模块实测 太阳方位角数据得出两套互相冗余的太阳方位角数据，提追踪的精度和可靠性；
[0016] 6、在极端环境条件下可利用定位锚将系统锚泊，提高系统安全性。
【附图说明】
[0017] 图1为本实用新型一实施例的结构示意俯视图。
[0018] 图2为本实用新型一实施例的结构示意侧视图。
[0019] 图3为本实用新型一实施例的AA'剖视图。
[0020] 图4为本实用新型一实施例的控制方法原理框图。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。
[0022] 本实用新型提供一种漂浮式太阳能发电单轴跟踪系统，包括漂浮动力平台及自动 跟踪控制系统；所述自动跟踪控制系统安装在所述漂浮动力平台上；所述漂浮动力平台顶 部承载一个或多个固定式太阳能发电装置；所述漂浮动力平台在水平维度自主转动或移动 自动跟踪太阳方位角；所述漂浮动力平台包括：一浮力结构子系统3,所述浮力结构子系统 包括一个或多个浮力结构单元，所述多个浮力结构单元间通过一连接结构16连接；一动力 子系统，所述动力子系统包括一个或多个水下驱动器10,所述水下驱动器10与所述浮力结 构子系统3连接；一锚定子系统，所述锚定子系统包括一个或多个定位锚8及定位锚牵引 装置14,所述定位锚8的锚链12与定位锚牵引装置14的输出端连接，所述定位锚牵引装 置14安装在浮力结构子系统3顶部或内部；一外部连接子系统11，所述外部连接子系统11 的一端与所述漂浮动力平台转动中心连接，其另一端与陆地或其他漂浮动力平台连接；所 述自动跟踪控制系统包括：一卫星定位子系统，所述卫星定位子系统包括多个卫星定位数 据采集模块5,所述卫星定位数据采集模块5安装在所述漂浮动力平台的顶部；一岸基测距 定位子系统，所述岸基测距定位子系统包括多个测距定位数据采集模块13及一个或多个 岸基定位点，所述测距定位数据采集模块13安装在所述漂浮动力平台的顶部，所述岸基定 位点固定安装在岸基上；一传感采集子系统，所述传感采集子系统包括一个或多个光线传 感采集模块6及一个或多个风向风速传感采集模块15 ;所述光线传感采集模块6安装在所 述漂浮动力平台顶部，所述风向风速传感采集模块15安装在所述漂浮动力平台顶部；一主 控子系统，所述主控子系统包括一个或多个主控计算处理模块，安装在所述漂浮动力平台 顶部或内部，所述主控计算处理模块实时接收卫星定位子系统、岸基测距定位子系统、传感 采集子系统、动力控制子系统的输出数据，向动力控制子系统发送控制指令数据；一动力控 制子系统，所述动力控制子系统包括一个或多个动力驱动模块，安装在所述漂浮动力平台 顶部或内部，所述动力驱动模块控制一个或多个所述定位锚牵引装置及所述水下驱动器10 运行，并实时采集一个或多个所述定位锚牵引装置及所述水下驱动器10运行数据。
[0023] ;-动力控制子系统，所动力控制子系统包括一个或多个动力驱动模块，安装在所 述漂浮动力平台顶部集中控制箱7内。
[0024]本实用新型一实施例的结构示意图参见图1-3。
[0025]在本实用新型一实施例中，所述测距定位数据采集模块为激光测距定位数据采集 模块或超声波测距定位数据采集模块。
[0026]在本实用新型一实施例中，多个浮力结构单元间的连接结构16刚接或铰接。
[0027]较佳的，所述浮力