CN112202398A - 一种自动清洁降温联动光伏跟踪装置及*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种自动清洁降温联动光伏跟踪装置，所述光伏跟踪装置包括：光伏面板，所述光伏面板用于进行光电转换；安装架，所述光伏面板固定安装于所述安装架上方；浮体，所述浮体有N个，N个所述浮体沿所述安装架周向分布，漂浮于所述安装架下方水面，为所述安装架提供垂直水面方向的支撑力；浮力调节器，所述浮力调节器用于对N个所述浮体的吃水深度进行独立调节，使N个所述浮体之间在垂直水面方向形成相对的高度差，以实现对所述安装架的角度调节，所述N≥3；可以跟随阳光入射角度进行角度调整，通过跟踪阳光入射角度，实现高效光电转化；不仅如此，本发明还自带清洁和降温功能，提高光伏面板的发电效率。
Description
技术领域
本发明属于光伏发电清洁能源技术领域，具体涉及一种自动清洁降温联动光伏跟踪装置及***。
背景技术
近年来，水上光伏发电项目成为一种新兴发电项目，将光伏面板支架立体布置于水面上方及鱼塘沿岸，不需要占用宝贵的农业、工业、住宅用地。这不仅节约了土地，提高了单位面积土地经济价值，在发电的同时也不会影响水产养殖等水体利用价值，与传统新能源项目相比，能够带来相对较稳定经济效益和相对较多的社会效益、环境效益。
目前，水上光伏发电项目光伏面板支架的安置方式主要有桩基式和漂浮式，桩基式将光伏面板的支架直接深入到河床固定，这种方式稳定性好，但是施工难度大，对河床的土质也有一定要求，安装成本较高；除此之外，施工技术人员工作环境差，有时需要深入水下作业，对技术人员的技术和体力都有严格的限制，不仅如此，本安装方式中支架与河床相对固定，当水位随季节或天气因素上涨时存在设备淹没的风险，给光伏发电***带来安全隐患。
漂浮式光伏发电不存在以上缺点，专利《水面太阳能跟踪装置及***》(授权公告号CN209642621U，申请号201920831292.1)通过混凝土基础进行光伏面板支架安装，在混凝土基础的内部腔体中填充有轻质发泡材料，但这种结构制作过程复杂，施工效率较低。
在光伏面板的安装方式中，目前技术最为成熟、成本相对最低、应用最广泛的方式为固定式支架，但固定式支架由于不能实时与阳光入射角度保持垂直，从而不能使光伏组件接收到尽量多的阳光辐射量，发电效率低；
为解决阳光线入射角度问题，可以采用平单轴跟踪、斜单轴跟踪和双轴跟踪等跟踪型支架进行光伏面板安装，而跟踪式支架结构复杂，机械传动构件价格昂贵，且机械控制技术不成熟。
另外，光伏面板的发电效率依赖其工作温度，温度每上升1℃将导致输出功率减少0.4％～0.5％。由于到达光伏面板表面的阳光能量80％以上转变成了热量，使得太阳电池工作温度通常在50℃以上，当散热不良时光伏面板表面甚至会达到80℃，太阳能光伏电池板温度过高将严重影响太阳能电池的光电转换效率，因此，降低光伏电池板温度，对提高太阳能光伏***发电效率、延长太阳能光伏面板工作寿命具有非常重要的意义。专利《采用双轴联动跟踪***的水上光伏设备》(授权公告号CN205028163U，申请号201520221260.1)采用在光伏面板边上安装风扇的方式对光伏面板降温，该技术方案不但结构复杂，成本高，且施工难度大。
因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术中制作工艺复杂、光电转换效率低、光伏面板温度身高等问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自动清洁降温浮力联动水上光伏跟踪装置，所述光伏跟踪装置包括：光伏面板，所述光伏面板用于进行光电转换；安装架，所述光伏面板固定安装于所述安装架上方；浮体，所述浮体有N个，N个所述浮体沿所述安装架周向分布，漂浮于所述安装架下方水面，为所述安装架提供垂直水面方向的支撑力；其中，N≥3，N为正整数；浮力调节器，所述浮力调节器用于对N个所述浮体的吃水深度进行独立调节，使N个所述浮体之间在垂直水面方向形成相对的高度差，以使所述光伏面板对阳光入射角度进行追踪。
如上所述的自动清洁降温浮力联动水上光伏跟踪装置，优选，所述安装架包括：
固定钢桁架，所述固定钢桁架上表面固定安装所述光伏面板；支撑柱，所述支撑柱有N个，N个所述支撑柱沿所述固定钢桁架的周向分布，对应连接N个所述浮体，其中，每个所述支撑柱的一端通过万向节连接于所述固定钢桁架下表面，另一端固定连接所述浮体。
如上所述的自动清洁降温浮力联动水上光伏跟踪装置，优选，相邻两个所述支撑柱之间通过铰接杆铰接，相邻两个所述支撑柱可以关于所述铰接杆做垂直水面方向的相对位移。
如上所述的自动清洁降温浮力联动水上光伏跟踪装置，优选，所述浮体为气囊，所述气囊上至少设有进气口和排气口，其中，所述进气口通过第一导气管连接所述浮力调节器；所述气囊有4个，包括：第一气囊、第二气囊、第三气囊和第四气囊；所述第一气囊和所述第三气囊之间、所述第二气囊和所述第四气囊之间分别通过第二导气管连通；所述浮力调节器为气泵，所述第二导气管、所述第一导气管和所述排气口上设有排气阀。
如上所述的自动清洁降温浮力联动水上光伏跟踪装置，优选，所述固定钢桁架上设有正对所述光伏面板上表面的冷却孔，所述第一气囊、所述第二气囊、所述第三气囊和所述第四气囊分别通过第三导气管连接所述冷却孔；所述第三导气管上设有排气阀。
如上所述的自动清洁降温浮力联动水上光伏跟踪装置，优选，所述光伏跟踪装置还包括：光敏电阻，不少于两个所述光敏电阻设置于固定钢桁架上表面，所述光敏电阻用于对阳光入射角度进行检测；控制器，所述控制器用于根据所述光敏电阻检测数据对所述气泵和所述排气阀进行驱动；压力监测设备，所述压力监测设备用于监测所述气囊的内部压强；所述压力监测设备、所述气泵、所述光敏电阻和所述排气阀电性连接所述控制器；所述排气阀为电磁阀。
如上所述的自动清洁降温浮力联动水上光伏跟踪装置，优选，所述光伏跟踪装置还包括：配重块，所述配重块分别与所述第一气囊、第二气囊、第三气囊和第四气囊相对应设置，以保持所述光伏面板的稳定。
如上所述的自动清洁降温浮力联动水上光伏跟踪装置，优选，所述光伏面板下表面附着有对水面反射光线进行光电转换的副光伏面板。
本发明还提供了一种自动清洁降温浮力联动水上光伏跟踪***，包括若干上述的光伏跟踪装置，若干所述光伏跟踪装置呈线性或者矩阵排列，以组成所述光伏跟踪***。
如上所述的自动清洁降温浮力联动水上光伏跟踪***，优选，所述光伏跟踪装置包括主动光伏跟踪装置和从动光伏跟踪装置，不少于两个所述从动光伏跟踪装置通过连接杆固连所述主动光伏跟踪装置，以形成跟踪装置组，若干所述跟踪装置组线性或矩阵排列形成所述光伏跟踪***；相邻的两个所述跟踪装置组的相邻侧的两个所述支撑柱通过铰接杆连接，两个所述支撑柱可以关于所述铰接杆做垂直水面方向的相对位移；所述从动光伏跟踪装置下方的浮体保持恒定；所述光伏跟踪******的主动光伏跟踪装置或从动光伏跟踪装置的支撑柱通过缆绳连接固定锚。
与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下有益效果：
1、设置冷却孔，自带清洁和降温功能，提高光伏面板的发电效率；
2、支撑柱通过万向球头连接固定钢桁架，保证二者可做相对广泛的多角度转动；
3、设置光敏电阻进行阳光入射角度检测，实现阳光自动追踪功能，保证阳光与光伏面板的入射角度最佳；
4、多个光伏跟踪装置形成光伏跟踪***，以点成面，保证水域空间的利用率；
5、设置副光伏面板，对水面反射光线进行利用，充分利用水域空间，提高发电效率。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：
图1为本发明具体实施方式中光伏跟踪装置结构示意图；
图2为本发明具体实施方式中光伏跟踪装置结构***图；
图3为本发明具体实施方式中光伏跟踪***结构示意图；
图4为本发明具体实施方式中气囊连接结构示意图。
图中，1、固定钢桁架，2、光伏面板，3、固定台，4、万向槽，5、万向球头，6、支撑柱，7、配重块，8、气囊，9、铰接杆，10、冷却孔，11、连接杆，12、缆绳，13、固定锚，14、螺栓，15、第二导气管，16、排气口，17、进气口，18、阀门，19、主动光伏跟踪装置，20、从动光伏跟踪装置，81、第一气囊，82、第二气囊，83、第三气囊，84、第四气囊。
具体实施方式
下面将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的一部分实施例，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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
首先，需要说明的是，在本申请实施例中，涉及东、西、南、北、东南、西南、东北、西北等方位词语的定义，均以附图中的坐标系为参考。
本发明提供了一种自动清洁降温联动光伏跟踪装置及***，具有施工方便，抗倾覆力强，可以跟随阳光入射角度进行角度调整等优点，通过跟踪阳光入射角度，实现高效光电转化；不仅如此，本发明还自带清洁和降温功能，提高光伏面板2的发电效率。
如图1-2所示，该自动清洁降温联动光伏跟踪装置设置于水面上，进行太阳能发电，包括：用于进行光电转换的光伏面板2；光伏面板2固定安装于安装架上方；浮体，浮体有4个，4个浮体沿所述安装架周向分布，漂浮于安装架下方水面，为安装架提供垂直水面方向的支撑力；浮力调节器，浮力调节器用于对4个浮体的吃水深度进行独立调节，使4个浮体之间在垂直水面方向形成相对的高度差，并通过改变4个浮体之间的高度差，以实现对安装架的角度调节，使光伏面板对阳光入射角度进行追踪。通过对安装架的角度调节带动光伏面板2转动，以实现光伏面板2对阳光入射角度的追踪，使阳光入射角度接近甚至垂直于光伏面板2，从而使光伏面板2接收到尽量多的阳光辐射量，提高发电效率。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。
在一些实施方式中，安装架包括：支撑柱6和固定钢桁架1，其中，固定钢桁架1上表面固定安装光伏面板2；支撑柱6有4个，4个支撑柱6沿固定钢桁架1的周向分布，并对应连接4个浮体，其中，每个支撑柱6的一端通过万向节连接于固定钢桁架1下表面，另一端固定连接浮体。支撑柱6与固定钢桁架1可关于万向节做多角度旋转，在浮力调节器对浮体进行吃水深度调节时，保证浮体始终以垂直水面的方向对固定钢桁架1提供支撑力，同时提高固定钢桁架1的稳定性，降低光伏面板2在角度调节过程中的倾覆风险。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。
具体地，支撑柱6对应分布在固定钢桁架1下表面4个边角处，支撑柱6顶部固连有万向球头5，固定钢桁架1下表面设置有固定台3，固定台3底部设有万向槽4，且万向球头5转动连接在万向槽4的内部，使支撑柱6能够关于固定钢桁架1在较为广泛的角度内转动。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。
在一些实施方式中，支撑柱6的高度可以根据光伏面板2设定的水域不同进行调整，例如，池塘中，可将支撑柱6设定较低，以光伏面板2在进行角度调整的过程中浮体不会触底为准；海水或者水库中，可将支撑柱6设定较高，以不易受风力影响而倾覆为准。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。
在一些实施方式中，同一光伏跟踪装置中，相邻的两个支撑柱6之间通过铰接杆9连接，相邻的两个支撑柱6可关于铰接杆9联动，做垂直于水面方向的相对位移，在保证两个浮体在吃水深度变化时，其相对的支撑柱6不会产生运动干涉的前提下，提高支撑柱6的相对稳定性。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。
在一些实施方式中，浮体为气囊8，气囊8上至少设有进气口17和排气口16，其中，进气口17通过第一导气管连接浮力调节器；气囊8包括：第一气囊81、第二气囊82、第三气囊83和第四气囊84；如图4所示，第一气囊81和第三气囊83之间、第二气囊82和第四气囊84之间分别通过第二导气管15连通；参见图4所示的坐标系，位于东南角方位的气囊8为第一气囊81，其余气囊8按顺时针方向依次命名为第二气囊82、第三气囊83和第四气囊84。
浮力调节器为气泵，第二导气管15、第一导气管和排气口16上均设有排气阀18，通过排气阀18对上述气囊8内部空气进行补气或者放气，从而产生浮力变化，对吃水深度进行调节。
通过控制气囊8内部充气量的多少，以进行吃水深度调节，从而控制光伏面板2角度，实现全天跟踪阳光入射方位角和全年跟踪阳光入射高度角，从而形成光伏组件上表面始终与阳光入射角度保持垂直的跟踪模式。
基于上述连接关系，在实际使用中气囊8具体充气方式为：初始状态下，第一气囊81仅用于使光伏面板2漂浮，不用来调节光伏面板2的角度，第二气囊82夜间充气，第三气囊83夜间充气，使光伏面板2向东侧倾斜；
太阳出来后，第二气囊82开始放气，第四气囊84充气，使光伏面板2跟随阳光角度的变化转动，实现追踪；
中午过后，第三气囊83开始放气，第一气囊81开始充气，使光伏面板2跟随阳光角度的变化转动，实现追踪。
第一气囊81和第三气囊83之间通过第二导气管15连接、第二气囊82和第四气囊84之间通过第二导气管15连接起来，在光伏面板2跟踪阳光入射角度进行角度调节的过程中，当第三气囊83放气，第一气囊81需要充气的时候，第三气囊83内的气体可以对第一气囊81进行补充，当第三气囊83和第一气囊81的气体压力几乎相等时，二者之间的排气阀18关闭，气泵继续通过进气口17给第一气囊81进行充气，第三气囊83通过排气口16进行自主放气。
第二气囊82与第四气囊84的相互充气过程与上述第三气囊83和第一气囊81进行相互充气的过程基本相同，在此不再赘述。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。
在一些实施方式中，固定钢桁架1上设有正对光伏面板2上表面的冷却孔10，第一气囊81、第二气囊82、第三气囊83和第四气囊84的排气口分别通过第三导气管连接冷却孔10，第三导气管上设有排气阀18。太阳出来后第二气囊82开始放气，首先把气体放给第四气囊84，直至压力平衡；中午过后第二气囊82继续放气，此时第二气囊82内的气体通过第三导气管从冷却孔10排出，由于该气体来自水下，温度较低，对光伏面板2起到降温和清洁作用。太阳落山后第一气囊81和第四气囊84在开始排气，首先第一气囊81通过第二导气管把气体排放给第三气囊83、第四气囊84通过第二导气管把气体排放给第二气囊82，压力平衡后，第一气囊81和第四气囊84内的多余气体通过第三导气管从冷却孔10排出，此时从冷却孔排出的气体能够起到清洁作用。
由于光伏面板2会因温度增高而使输出电压降低、电流增大，造成实际效率降低，发电量减少，因此由温度升高而引起的光电转换效率降低是影响发电效率的重要因素。通过冷却孔10降低光伏面板2的温度可以提高发电效率，同时还能延长光伏面板2使用寿命，降低光伏面板2的发电成本。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。
作为本实施例的优选方式，固定钢桁架1北侧侧沿设有冷却管，冷却管侧壁开设若干均匀排列的冷却孔10，冷却孔10正对光伏面板2上表面；气囊8通过第三导气管对应连通冷却管，以进行供气冷却。
将冷却孔10设置于北侧侧沿上，能够避免冷却管遮挡阳光，最大限度的提高光伏面板2的阳光辐射量。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。
在一些实施方式中，光伏跟踪装置还包括：
用于对阳光入射角度进行检测的光敏电阻，不少于两个光敏电阻设置于固定钢桁架1上表面；
用于根据光敏电阻检测数据对气泵和排气阀18进行驱动；
用于监测所述气囊8的内部压强的压力监测设备；
压力监测设备、气泵、光敏电阻和排气阀18均电性连接控制器上；其中，排气阀18为电磁阀。
光敏电阻对阳光入射角度进行检测的方法为光敏电阻光强比较法，具体为，利用光敏电阻在光照时阻值发生变化的原理，将两个完全相同的光敏电阻分别放置于固定钢桁架1(或者光伏面板2)东西方向边沿处的下方(阳光入射角度与光伏面板2垂直时一半可接收光，一半在下边)。当阳光入射角度与光伏面板2垂直时，两个光敏电阻接收到的光照强度相同，所以它们的阻值完全相等，此时各气囊8保持恒定。当阳光入射角度与光伏面板2垂直方向有夹角时，接收光强多的光敏电阻阻值减小，控制器根据该阻值减少数据控制气泵对各气囊8进行吃水深度调节，直至两个光敏电阻上的光照强度相同，实现全天跟踪阳光入射方位角。
除此之外，将两个完全相同的光敏电阻分别放置于固定钢桁架1(或者光伏面板2)南北方向边沿处的下方，可实现全年跟踪阳光入射高度角，其全年跟踪阳光入射高度角的原理与上述全天跟踪阳光入射方位角的原理相同，在此不再赘述。
气泵、光敏电阻和电磁阀电性连接控制器，通过光敏电阻检测阳光入射角度，通过控制器控制驱动电机带动气泵，给分别调节各气囊8进行充气，各气囊8通过充气或者放气实现吃水深度调节；气囊8充气，其体积变大，吃水深度减小，带动该气囊8所处的光伏面板2侧在垂直于水面的方向上升；气囊8放气，其体积减小，吃水深度增加，带动该气囊8所处的光伏面板2侧在垂直于水面的方向下降，从而实现对光伏面板2角度的调节；通过上述方式使得光伏面板2能够跟踪垂直阳光入射角度，能够使光伏面板2的产电效率达到最高，提高光伏面板2的光电转换效率。
光敏电阻的输出端通过信号线与控制器的输入端形成电性连接，控制器的信号输出端通过信号线与气泵的驱动电机的信号输入端形成电性连接，驱动电机带动气泵运转，各气囊8通过第一导气管独立连接气泵，且第一导气管上设有电磁阀，能够对各气囊8进行独立充气。控制器和气泵都在岸上，能够实现对水上光伏面板2进行远程操作。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。
在一些实施方式中，光伏跟踪装置还包括配重块7，4个配重块7分别与第一气囊81、第二气囊82、第三气囊83和第四气囊84相对应设置，以保持所述光伏面板2的稳定。
如图1-2所示：可优选配重块7为金属块、混凝土块、或者其他密度大于水的块状物体，以下以配重块7为混凝土为例进行说明，
支撑柱6的对应气囊8的一端浇筑混凝土，以混凝土的重量来稳定光伏面板2，支撑柱6与混凝土之间刚性连接。其中混凝土只是起到平衡光伏面板2重心的作用，故混凝土也可换成金属或者其他密度大的重物。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。
在一些实施方式中，气囊8可包裹在混凝土外部，不会影响气囊8通过充放气进行体积收缩或者扩张，气囊8内部充气，使混凝土随气囊8一起漂浮在水面上。
或者，气囊8还可以与配重块7分开放置，由于配重块7只是起到平衡光伏面板2重心的作用，因此无论把配重块7放在什么位置都不影响其技术效果。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。
在一些实施方式中，浮体还可以为水箱，每个水箱上至少设有进水口和排水口；浮力调节器为水泵，水泵通过水管对所述各水箱供水或排水以进行吃水深度调节；水管或者排水口上设有排水阀，不同之处在于，当浮体为水箱时，无需设置配重块7，无论把气囊8放在什么位置，或者把气囊8变为水箱，只要是通过改变浮体的浮力大小或者吃水深度来达到改变光伏面板2角度从而跟踪阳光入射角度的方法，都应该属于本专利的保护范围。
在本实施例中，同样可以在固定钢桁架1或者光伏面板2上设置光敏电阻进行阳光入射角的检测，设置控制器电性连接光敏电阻、排水阀和水泵，通过光敏电阻对阳光入射角度的检测数据控制水泵和排水阀，实现光伏面板2同时在纬度方向(东西方向)和经度方向(南北方向)进行角度调节，实现全天跟踪阳光入射方位角和全年跟踪阳光入射高度角，从而保持光伏面板2上表面朝向始终与阳光入射角度完全垂直的跟踪模式，其中排水阀为电磁阀。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。
在一些实施方式中，光伏面板2的背面再安装一个副光伏面板2，通过水面的反射光来发电，提高单位水面积的发电效率。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。
在一些实施例方式中，光伏跟踪装置的支撑柱6通过缆绳12连接固定锚13，多个具有缆绳12的固定锚13实现对光伏跟踪装置的固定，可以有效保证该***在水中相对位置保持稳定，同时还可以满足防洪要求。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。
不仅如此，当遇到大风等恶劣天气时，气囊8可以采取放气的方式使光伏面板2重心下移(水箱采取充水的方式)，保证光伏面板2的稳定性，光伏面板2设置防水结构，在此过程中不用考虑光伏面板2被淹没造成的设备损坏问题。
本发明所提供的光伏跟踪装置还可布置于海水中，置于海中时，需要根据水的密度的变化适应性的调整内部压强，使气囊8满足光伏面板2对阳光入射角度跟踪功能。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。
本发明还提供一种自动清洁降温联动光伏跟踪***，如图3所示，包括若干上述实施方式中的光伏跟踪装置。具体为，若干光伏跟踪装置呈线性或者矩阵排列，以组成光伏跟踪***，通过将多个光伏跟踪装置连接形成整体，形成光伏发电***，提高发电功率，并使本装置具有更强的稳定性。
光伏跟踪装置包括主动光伏跟踪装置19和从动光伏跟踪装置20，不少于两个从动光伏跟踪装置20通过连接杆11固连主动光伏跟踪装置19，以形成跟踪装置组。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。
在一些实施方式中，两个从动光伏跟踪装置20连接在主动光伏跟踪装置19两侧形成跟踪装置组，其中，从动光伏跟踪装置20下方浮体保持恒定，仅起到支撑自身重量的作用，也可以取消从动光伏跟踪装置20中气囊8所对应的配重块7；跟踪装置组内的从动光伏跟踪装置20和主动光伏跟踪装置19间通过连接杆11固连形成整体，利用主动光伏跟踪装置19对跟踪装置组进行带动，使跟踪装置组整体对阳光入射角度进行跟踪，保证阳光射入角度与光伏面板2垂直。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。
在一些实施方式中，若干跟踪装置组线性排列，相邻两跟踪装置组的相邻主动光伏跟踪装置19或者从动光伏跟踪装置20中，相邻的两个支撑柱6通过铰接杆9连接，相邻两个所述支撑柱6可以关于所述铰接杆9做垂直水面方向的相对位移，从而实现一排主动光伏跟踪装置19带动两排从动光伏跟踪装置20，以此为例，若干跟踪装置组矩阵排列，以点成面，能够对光伏跟踪***的所有光伏面板2实现阳光入射角度调节。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。
在一些实施方式中，一个主动光伏跟踪装置19也可带动三个或者三个以上从动光伏跟踪装置20，例如，4个从动光伏跟踪装置20设置于主动光伏跟踪装置19四周，同一主动光伏跟踪装置19上的从动光伏跟踪装置20的数量，取决于主动光伏跟踪装置19气泵功率和气囊8的承压或伸缩性。
主动光伏跟踪装置19与从动光伏跟踪装置19之间，相对应的两个支撑柱6通过连接杆11固连形成整体，两个支撑柱6通过螺栓14和螺母固定装配连接杆11，并在连接杆11上加装三角肋增强连接杆11的强度。
在主动光伏跟踪装置19或者从动光伏跟踪装置20中，位于东南角方位的支撑柱6为第一支撑柱6，其余支撑柱6按顺时针方向排列依次为第二支撑柱6、第三支撑柱6和第四支撑柱6，在本***中标号相同的支撑柱6或者气囊8可共用一个气泵。
另外，由于多个光伏跟踪装置连在一起形成光伏发电***，即使有个别的装置的气囊8出现异常，也不会导致本装置沉入水中。
在以上实施方式中，如图3所示，同一跟踪装置组内的固定钢桁架1相对参考坐标系的东西方向具有夹角θ，15°＜θ＜45°；同一跟踪装置组内的固定钢桁架1呈线性或者矩阵分布。
例如，θ＝30°，使得同一跟踪装置组内，主动光伏跟踪装置19和从动光伏跟踪装置20相对应的支撑柱6通过连接杆11固连时，主动光伏跟踪装置19的支撑柱6、从动光伏跟踪装置20的支撑柱6、以及连接相对应支撑柱6的连接杆11之间不会产生干涉；优选地，铰接杆9和连接杆11在垂直水面方向具有高度差。
同一跟踪装置组内，将两个完全相同的光敏电阻沿参考坐标系的东西方向放置，从而对阳光入射方位角进行检测，对应的，两个光敏电阻分别设置于同一跟踪装置组内的主动光伏跟踪装置或从动光伏跟踪装置上；将两个完全相同的光敏电阻沿参考坐标系的南北西方向放置，以进行阳光入射高度角检测，对应的，两个光敏电阻分别设置于同一跟踪装置组内的主动光伏跟踪装置或从动光伏跟踪装置上；具体检测方法为光敏电阻光强比较法，在此不再赘述。
相邻的两个跟踪装置组的相邻侧的两个所述支撑柱6通过铰接杆9连接，两个所述支撑柱6可以关于所述铰接杆9做垂直水面方向的相对位移；铰接杆9用来维持两个光伏面板2跟踪装置之间的距离，同时也可以抵消水面波浪起伏造成的内力，从而保证整个光伏跟踪***的稳定。
位于光伏跟踪******的光伏跟踪装置的支撑柱6上，通过缆绳12连接固定锚13，多个具有缆绳12的固定锚13对整个水面光伏跟踪***进行固定，可以有效保证该***在水中位置稳定，同时还可以满足防洪要求。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。
综上所述，本申请提供了一种自动清洁降温联动光伏跟踪装置及***，可在水面上运行，安装、施工方便，抗水的倾覆力较强，并且可以跟随阳光入射角度进行自身角度调整，在保证对阳光入射角度进行跟踪发电同时，可以降低光伏面板2温度，解决了光伏面板2温度升高带来的光电转换效率降低问题，自带清洁功能，实现高效的简易的安全稳定的水上光伏发电***。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均在本发明待批权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种自动清洁降温联动光伏跟踪装置，其特征在于，所述光伏跟踪装置包括：
光伏面板，所述光伏面板用于进行光电转换；
安装架，所述光伏面板固定安装于所述安装架上方；
浮体，所述浮体有N个，N个所述浮体沿所述安装架周向分布，漂浮于所述安装架下方水面，为所述安装架提供垂直水面方向的支撑力；其中，N≥3，N为正整数；
浮力调节器，所述浮力调节器用于对N个所述浮体的吃水深度进行独立调节，使N个所述浮体之间在垂直水面方向形成相对的高度差，以使所述光伏面板对阳光入射角度进行追踪。
2.根据权利要求1所述的自动清洁降温联动光伏跟踪装置，其特征在于，所述安装架包括：
固定钢桁架，所述固定钢桁架上表面固定安装所述光伏面板；
支撑柱，所述支撑柱有N个，N个所述支撑柱沿所述固定钢桁架的周向分布，对应连接N个所述浮体，其中，每个所述支撑柱的一端通过万向节连接于所述固定钢桁架下表面，另一端固定连接所述浮体。
3.根据权利要求2所述的自动清洁降温联动光伏跟踪装置，其特征在于，相邻两个所述支撑柱之间通过铰接杆铰接，相邻两个所述支撑柱可以关于所述铰接杆做垂直水面方向的相对位移。
4.根据权利要求1所述的自动清洁降温联动光伏跟踪装置，其特征在于，
所述浮体为气囊，所述气囊上至少设有进气口和排气口，其中，所述进气口通过第一导气管连接所述浮力调节器；
所述气囊有4个，包括：第一气囊、第二气囊、第三气囊和第四气囊；
所述第一气囊和所述第三气囊之间、所述第二气囊和所述第四气囊之间分别通过第二导气管连通；
所述浮力调节器为气泵，所述第二导气管、所述第一导气管和所述排气口上设有排气阀。
5.根据权利要求4所述的自动清洁降温联动光伏跟踪装置，其特征在于，所述固定钢桁架上设有正对所述光伏面板上表面的冷却孔，
所述第一气囊、所述第二气囊、所述第三气囊和所述第四气囊分别通过第三导气管连接所述冷却孔；
所述第三导气管上设有排气阀。
6.根据权利要求5所述的自动清洁降温联动光伏跟踪装置，其特征在于，所述光伏跟踪装置还包括：
光敏电阻，不少于两个所述光敏电阻设置于固定钢桁架上表面，所述光敏电阻用于对阳光入射角度进行检测；
控制器，所述控制器用于根据所述光敏电阻检测数据对所述气泵和所述排气阀进行驱动；
压力监测设备，所述压力监测设备用于监测所述气囊的内部压强；
所述压力监测设备、所述气泵、所述光敏电阻和所述排气阀电性连接所述控制器；所述排气阀为电磁阀。
7.根据权利要求6所述的自动清洁降温联动光伏跟踪装置，其特征在于，所述光伏跟踪装置还包括：
配重块，所述配重块分别与所述第一气囊、第二气囊、第三气囊和第四气囊相对应设置，以保持所述光伏面板的稳定。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的自动清洁降温联动光伏跟踪装置，其特征在于，所述光伏面板下表面附着有对水面反射光线进行光电转换的副光伏面板。
9.一种自动清洁降温联动光伏跟踪***，其特征在于，包括若干权利要求1-8任意一项所述的光伏跟踪装置，若干所述光伏跟踪装置呈线性或者矩阵排列，以组成所述光伏跟踪***。
10.根据权利要求9所述的自动清洁降温联动光伏跟踪***，其特征在于，所述光伏跟踪装置包括主动光伏跟踪装置和从动光伏跟踪装置，不少于两个所述从动光伏跟踪装置通过连接杆固连所述主动光伏跟踪装置，以形成跟踪装置组，若干所述跟踪装置组线性或矩阵排列形成所述光伏跟踪***；
相邻的两个所述跟踪装置组的相邻侧的两个所述支撑柱通过铰接杆连接，两个所述支撑柱可以关于所述铰接杆做垂直水面方向的相对位移；
所述从动光伏跟踪装置下方的浮体保持恒定；
所述光伏跟踪******的主动光伏跟踪装置或从动光伏跟踪装置的支撑柱通过缆绳连接固定锚。
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