專利名稱：一種聯(lián)動(dòng)追蹤集光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)光收集追蹤裝置，特別涉及一種聯(lián)動(dòng)追蹤集光裝置。
背景技術(shù)：
隨著能源需求增加，將太陽(yáng)能輻射高效的轉(zhuǎn)換為電能、熱能等可有效利用的能源日益受到關(guān)注。傳統(tǒng)太陽(yáng)電池、光熱轉(zhuǎn)換器等存在效率較低，且價(jià)格昂貴等缺陷。一般而言，光伏電池或光熱轉(zhuǎn)換器實(shí)施所述轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)換，且使用非聚光太陽(yáng)能輻射以及聚光太陽(yáng)能輻射執(zhí)行轉(zhuǎn)化的系統(tǒng)在本領(lǐng)域是公知的。使用聚光裝置將光輻射收集起來(lái)再進(jìn)行光能轉(zhuǎn)化，是解決目前太陽(yáng)能產(chǎn)品高成本等缺陷的有效途徑之一。另外，在成像領(lǐng)域，人們也一直在尋找能夠?qū)崿F(xiàn)迅速變換視場(chǎng)的快速，簡(jiǎn)易方法。聚光系統(tǒng)一般使用一個(gè)或多個(gè)平面鏡，拋物面鏡，透鏡等來(lái)實(shí)現(xiàn)聚光，并通過(guò)太陽(yáng)跟蹤傳感器、驅(qū)動(dòng)裝置、轉(zhuǎn)動(dòng)軸等實(shí)現(xiàn)輻射源跟蹤。與本實(shí)用新型所述聯(lián)動(dòng)追蹤集光器·相比，現(xiàn)有集光器/聚光器均存在聚光單元加工難度大、聚光對(duì)準(zhǔn)精度低，成本高，機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜，安裝、調(diào)試難度大，可靠性不高等缺點(diǎn)，阻礙了聚光系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的進(jìn)一步推廣。鑒于以上缺陷，實(shí)有必要提供一種可以克服上述缺陷的聯(lián)動(dòng)追蹤集光裝置。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種聯(lián)動(dòng)追蹤集光裝置，降低系統(tǒng)組裝和調(diào)試難度，簡(jiǎn)化聚光系統(tǒng)生產(chǎn)，降低系統(tǒng)成本，提高系統(tǒng)可靠性和可維護(hù)性。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是—種聯(lián)動(dòng)追蹤集光裝置，包括軌道以及形成梯形結(jié)構(gòu)的光接收器、光收集器和聯(lián)動(dòng)支架，所述聯(lián)動(dòng)支架進(jìn)一步滑動(dòng)連接有支撐支架，所述支撐支架的一端固定在地面或軌道上，另一端與聯(lián)動(dòng)支架滑動(dòng)連接，所述光接收器或光收集器在軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)，所述光接收器和光收集器的相對(duì)位置始終保持一致。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，所述軌道包括圓形結(jié)構(gòu)的軌道以及在軌道上滑動(dòng)且呈十字交叉的橫軸和縱軸，所述光接收器安裝在橫軸和縱軸十字交叉的交點(diǎn)位置，所述驅(qū)動(dòng)裝置與橫軸和縱軸固定連接；作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，所述支撐支架的一端固定在地面或軌道，另一端設(shè)置有滾球，所述聯(lián)動(dòng)支架開(kāi)設(shè)有滑軌，通過(guò)所述滾球在滑軌內(nèi)的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)支撐支架的一端在聯(lián)動(dòng)支架表面的滑動(dòng)；作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，所述光接收器或光收集器至少有一點(diǎn)與地面或軌道接觸；作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，所述支撐支架包括連桿以及與連桿滑動(dòng)連接的帶滑槽的支撐架，所述支撐架固定在地面或軌道上，所述連桿的一端在支撐架的滑槽內(nèi)滑動(dòng)，另外一端轉(zhuǎn)動(dòng)的連接在光接收器或光接收器上；[0012]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，所述光收集器包括共焦點(diǎn)的拋物面鏡和副拋物面鏡。本實(shí)用新型聯(lián)動(dòng)追蹤集光裝置至少具有以下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型支撐支架在聯(lián)動(dòng)支架表面做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而將光接收器或光收集器的平行運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)槁?lián)動(dòng)支架的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)光的追蹤，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)。

圖I是本實(shí)用新型聯(lián)動(dòng)追蹤集光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型聯(lián)動(dòng)追蹤集光裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型聯(lián)動(dòng)追蹤集光裝置追蹤太陽(yáng)光在不同狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型裝置第二實(shí)施例在不同狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型裝置第三實(shí)施例中軌道的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是圖5另外一個(gè)角度的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本實(shí)用新型裝置第四實(shí)施例中軌道的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是圖7另外一個(gè)角度的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，11為光接收器，12為光收集器，13為聯(lián)動(dòng)支架，14為支撐支架，15太陽(yáng)光，16為地面/軌道，121為拋物面鏡，123為副拋物面鏡，161為第一軌道，163為橫軸，165為縱軸，141為連桿，143為支撐架。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型聯(lián)動(dòng)追蹤集光裝置做進(jìn)一步詳細(xì)闡述本實(shí)用新型為一種聯(lián)動(dòng)式聚光跟蹤系統(tǒng)，即通過(guò)聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，將光伏電池/光熱轉(zhuǎn)換器等光能轉(zhuǎn)換模組與面鏡/透鏡等聚光模組相連，使得光能轉(zhuǎn)換模組或聚光模組被驅(qū)動(dòng)時(shí)，與之相連的聚光模組或光能轉(zhuǎn)換模組可同時(shí)運(yùn)動(dòng)，以對(duì)準(zhǔn)輻射源，達(dá)到最大聚光效果。被驅(qū)動(dòng)模組的運(yùn)動(dòng)方式為平動(dòng)。請(qǐng)參閱圖I和圖2所示，本實(shí)用新型所述的裝置包括光接收器11 :用于將照射到其表面的光能轉(zhuǎn)換為電能、熱能或光電信號(hào)，所述光接收器可以是光伏電池；·光收集器12，用于將入射方向的光輻射聚集于所述光接收器11，在本實(shí)施例中為菲涅爾透鏡；支架系統(tǒng)，包括聯(lián)動(dòng)支架13和支撐支架14，其中，所述聯(lián)動(dòng)支架13將光收集器12和光接收器11連接為一體，所述聯(lián)動(dòng)支架13與光收集器12和光接收器11共同形成截面為梯形的結(jié)構(gòu)；所述支撐支架14的一端固定在地面上，另外一端滑動(dòng)的連接在聯(lián)動(dòng)支架13上，當(dāng)光接收器11被驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)時(shí)，所述聯(lián)動(dòng)支架13隨著光接收器一起運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，支撐支架14在聯(lián)動(dòng)支架13上滑動(dòng)，所述光收集器12在聯(lián)動(dòng)支架13的帶動(dòng)下聯(lián)動(dòng)以改變方向，從而追蹤太陽(yáng)光15。雖然上述驅(qū)動(dòng)裝置是與光接收器連接用以驅(qū)動(dòng)光接收器，然而，如果所述驅(qū)動(dòng)裝置與光收集器連接用以驅(qū)動(dòng)光收集器也是可以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的。所述支撐支架14的一端固定在地面，另一端設(shè)置有滾球，所述聯(lián)動(dòng)支架13開(kāi)設(shè)有滑軌，通過(guò)所述滾球在滑軌內(nèi)的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)支撐支架14的一端在聯(lián)動(dòng)支架13表面的滑動(dòng)。具體地說(shuō)，當(dāng)光接收器11在驅(qū)動(dòng)裝置的帶動(dòng)下沿軌道滑動(dòng)時(shí)，所述支撐支架14的一端在聯(lián)動(dòng)支架13的滑軌內(nèi)移動(dòng)，由于聯(lián)動(dòng)支架13的兩端分別與光接收器11和光收集器12固定連接，因此，支撐支架14的一端在滑軌內(nèi)的移動(dòng)帶動(dòng)聯(lián)動(dòng)支架13的旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)光接收器11和光收集器12本身的旋轉(zhuǎn)，最終達(dá)到追蹤太陽(yáng)光的目的。所述聯(lián)動(dòng)追蹤集光裝置進(jìn)一步包括有軌道16，所述光接收器在該軌道16上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，這樣，當(dāng)太陽(yáng)光角度發(fā)生改變時(shí)，所述光接收器在該軌道16上移動(dòng)，與此同時(shí)，所述支撐支架14上設(shè)置的滾球在聯(lián)動(dòng)支架的滑軌上移動(dòng)，從而對(duì)太陽(yáng)光進(jìn)行追蹤。當(dāng)太陽(yáng)高度角變化時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)光接收器11在軌道上平動(dòng) ，同時(shí)光收集器12在聯(lián)動(dòng)支架13的作用下改變方位角，直至對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)。此時(shí)支撐支架14固定不動(dòng)，其頂端與聯(lián)動(dòng)支架滑動(dòng)連接，以保證聯(lián)動(dòng)支架可自由運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，由光接收器、支撐支架、聯(lián)動(dòng)支架共同支撐整個(gè)集光裝置。請(qǐng)參閱圖3所示，為本實(shí)用新型裝置在不同位置的狀態(tài)圖，其中，位置I為太陽(yáng)在正頂方，太陽(yáng)的高度角為0°，位置2為高度角為40°，位置3為高度角為30°。通過(guò)驅(qū)動(dòng)光接收器11，在聯(lián)動(dòng)支架13的帶動(dòng)下，光收集器12改變方位角以對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)，實(shí)現(xiàn)最大光接收面積。支撐支架14固定不動(dòng)并起到支撐集光裝置的作用。請(qǐng)參閱圖4所示，為本實(shí)用新型裝置的第二實(shí)施例，與前述裝置的不同點(diǎn)在于在該實(shí)施例中，所述聯(lián)動(dòng)追蹤集光裝置的光收集器包括拋物面鏡121和副拋物面鏡123，且拋物面鏡和副拋物面鏡共焦點(diǎn)，其中，I和2分別為太陽(yáng)光角度在不同位置的示意圖。下面請(qǐng)參閱圖5和圖6所示，為本實(shí)用新型裝置的第三實(shí)施例，其中，圖6為第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖7為第三實(shí)施例太陽(yáng)光偏轉(zhuǎn)一定角度后的示意圖，與前述實(shí)施例的不同點(diǎn)在于與光接收器相連的軌道16，在本實(shí)施例中，所述軌道包括圓形結(jié)構(gòu)的第一軌道161以及在第一軌道161上滑動(dòng)且呈十字交叉的橫軸163和縱軸165，所述光接收器安裝在橫軸163和縱軸165十字交叉的交點(diǎn)位置，所述驅(qū)動(dòng)裝置與橫軸163和縱軸165固定連接，這樣，驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)驅(qū)動(dòng)橫軸和縱軸在軌道上移動(dòng)，帶動(dòng)支撐支架在聯(lián)動(dòng)支架上的移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)光的二維追蹤。下面請(qǐng)參閱圖7和圖8所示，為本實(shí)用新型裝置的第四實(shí)施例，其與上述實(shí)施例的不同點(diǎn)在于支撐支架14，在本實(shí)施例中，所述支撐支架14包括連桿141以及與連桿滑動(dòng)連接的帶滑槽的支撐架143，所述支撐架143固定在地面或軌道上，所述連桿141的一端在支撐架143的滑槽內(nèi)滑動(dòng)，另外一端轉(zhuǎn)動(dòng)的連接在光接收器11上，這樣，當(dāng)光接收器11在驅(qū)動(dòng)裝置的帶動(dòng)下沿軌道滑動(dòng)時(shí)，所述連桿141的一端在支撐架143的滑槽內(nèi)移動(dòng)，由于聯(lián)動(dòng)支架13的兩端分別與光接收器11和光收集器12固定連接，因此，連桿141在滑槽內(nèi)的移動(dòng)帶動(dòng)聯(lián)動(dòng)支架13的旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)光接收器11和光收集器12本身的旋轉(zhuǎn)，最終達(dá)到追蹤太陽(yáng)光的目的。以上所述僅為本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，不是全部或唯一的實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過(guò)閱讀本實(shí)用新型說(shuō)明書而對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案采取的任何等效的變換，均為本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求1.一種聯(lián)動(dòng)追蹤集光裝置，其特征在于包括軌道(16)以及形成梯形結(jié)構(gòu)的光接收器(11 )、光收集器(12)和聯(lián)動(dòng)支架(13)，所述聯(lián)動(dòng)支架進(jìn)一步滑動(dòng)連接有支撐支架(14)，所述支撐支架(14)的一端固定在地面或軌道上，另一端與聯(lián)動(dòng)支架滑動(dòng)連接，所述光接收器或光收集器在軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)，所述光接收器和光收集器的相對(duì)位置始終保持一致。
2.如權(quán)利要求I所述的聯(lián)動(dòng)追蹤集光裝置，其特征在于所述軌道包括圓形結(jié)構(gòu)的軌道以及在軌道上滑動(dòng)且呈十字交叉的橫軸和縱軸，所述光接收器安裝在橫軸和縱軸十字交叉的交點(diǎn)位置，所述驅(qū)動(dòng)裝置與橫軸和縱軸固定連接。
3.如權(quán)利要求I或2所述的聯(lián)動(dòng)追蹤集光裝置，其特征在于所述支撐支架的一端固定在地面或軌道，另一端設(shè)置有滾球，所述聯(lián)動(dòng)支架(13)開(kāi)設(shè)有滑軌，通過(guò)所述滾球在滑軌內(nèi)的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)支撐支架的一端在聯(lián)動(dòng)支架(13)表面的滑動(dòng)。
4.如權(quán)利要求3所述的聯(lián)動(dòng)追蹤集光裝置，其特征在于在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，所述光接收器或光收集器至少有一點(diǎn)與地面或軌道接觸。
5.如權(quán)利要求I或2所述的聯(lián)動(dòng)追蹤集光裝置，其特征在于所述支撐支架(14)包括連桿(141)以及與連桿滑動(dòng)連接的帶滑槽的支撐架(143)，所述支撐架(143)固定在地面或軌道上，所述連桿(141)的一端在支撐架(143)的滑槽內(nèi)滑動(dòng)，另外一端轉(zhuǎn)動(dòng)的連接在光接收器(11)或光接收器(12)上。
6.如權(quán)利要求3所述的聯(lián)動(dòng)追蹤集光裝置，其特征在于所述光收集器包括共焦點(diǎn)的拋物面鏡和副拋物面鏡。
7.如權(quán)利要求4所述的聯(lián)動(dòng)追蹤集光裝置，其特征在于所述光收集器包括共焦點(diǎn)的拋物面鏡和副拋物面鏡。
8.如權(quán)利要求5所述的聯(lián)動(dòng)追蹤集光裝置，其特征在于所述光收集器包括共焦點(diǎn)的拋物面鏡和副拋物面鏡。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種聯(lián)動(dòng)追蹤集光裝置，包括光接收器、光收集器，連接光接收器和光收集器的聯(lián)動(dòng)支架，以及在聯(lián)動(dòng)支架表面做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的支撐支架，所述光接收器或光收集器連接有驅(qū)動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，當(dāng)太陽(yáng)光位置發(fā)生改變時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)光接收器或光收集器發(fā)生旋轉(zhuǎn)，從而跟蹤太陽(yáng)光，在整個(gè)旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，所述光接收器和光收集器始終保持平行。本實(shí)用新型支撐支架在聯(lián)動(dòng)支架表面做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而將光接收器或光收集器的平行運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)槁?lián)動(dòng)支架的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)光的追蹤，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)。
文檔編號(hào)F24J2/06GK202721146SQ20122039943
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月13日
發(fā)明者郭熹 申請(qǐng)人:郭熹