定日鏡及其裝配方法和裝置制造方法
【專利摘要】太陽能收集系統(tǒng)可以包括多個(gè)定日鏡，所述多個(gè)定日鏡適配為將陽光反射至安裝在塔上的目標(biāo)。每個(gè)定日鏡可以包括(i)鏡子組件，所述鏡子組件包括至少一個(gè)鏡子、至少兩個(gè)支撐臂以及附接至所述支撐臂的每一段的一對(duì)斜桿，所述支撐臂沿著所述鏡子的后側(cè)附接至所述鏡子，(ii)細(xì)長(zhǎng)的中心支撐元件，(iii)至少一個(gè)連接元件，所述連接元件配置為將所述鏡子組件附接至所述細(xì)長(zhǎng)的中心支撐元件。在至少一個(gè)連接元件上的附接點(diǎn)的位置可以在至少一個(gè)維度上限定所述鏡子的曲率。
【專利說明】定日鏡及其裝配方法和裝置
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本專利申請(qǐng)要求于2012年03月01日提交的中國實(shí)用新型專利CN201220073831.8的權(quán)益、于2012年06月04日提交的中國實(shí)用新型專利CN201220261118.6的權(quán)益、于2012年07月26日提交的中國實(shí)用新型專利申請(qǐng)CN201220366141.1的權(quán)益、于2012年08月01日提交的中國實(shí)用新型專利CN201220379027.2的權(quán)益、于2012年12月27日提交的中國實(shí)用新型專利審查CN201220734120.0的權(quán)益以及于2012年05月31日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)N0.61/653，881的權(quán)益,通過引用方式將其全部?jī)?nèi)容并入本文中。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本公開涉及中央塔發(fā)電站，并且具體涉及設(shè)計(jì)為用于中央塔發(fā)電站的定日鏡，并且特別涉及其組件。本公開還涉及定日鏡的裝配方法和裝置。

【背景技術(shù)】
[0004]能源供應(yīng)商越來越多地尋求可替換能源。一種這樣的能源為太陽能，而且一種利用這種能源的方法是利用中央塔發(fā)電站。
[0005]典型的中央塔發(fā)電站設(shè)施包括定日鏡陣列和塔。每個(gè)定日鏡配置為追蹤太陽并且將朝著塌上的接收器或其它目標(biāo)來反射陽光，其中，太陽能被轉(zhuǎn)換成能量的另一種形式例如熱或電。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本公開的實(shí)施方式涉及裝配定日鏡的方法，該方法包括以下步驟:將至少一個(gè)支撐臂附接至鏡子的非反射面，將一對(duì)斜桿中的每個(gè)的第一端附接至每個(gè)支撐臂并且折疊每個(gè)斜桿以便基本上與支撐臂對(duì)齊并且平行于支撐臂。在一些實(shí)施方式中，使用粘合劑可以將支撐臂附接至鏡子的非反射面。支撐臂可以為U形并且每個(gè)斜桿可以折疊進(jìn)入該U形的凹槽中?？商孢x地，斜桿可以為U形的并且當(dāng)被折疊時(shí)，每個(gè)斜桿覆蓋支撐臂的至少一部分。裝配定日鏡的方法可以進(jìn)一步包括以下步驟:利用所附接的臂和相應(yīng)的斜桿對(duì)將多個(gè)鏡子進(jìn)行堆疊，形成具有厚度的堆疊，該厚度等于所堆疊的鏡子的數(shù)量乘以一個(gè)鏡子的厚度和支撐臂的厚度與所附接的斜桿對(duì)的厚度中的較大者的總和。
[0007]該方法可以進(jìn)一步包括將方位角驅(qū)動(dòng)器和仰角驅(qū)動(dòng)器附接至扭矩管從而形成扭矩管子組件的步驟。然后，扭矩管子組件可以附接至斜桿對(duì)中的每個(gè)斜桿的第二端。
[0008]本公開的實(shí)施方式涉及裝配定日鏡的方法，該方法包括以下步驟:將附接至鏡子的非反射面的斜桿對(duì)中的每個(gè)斜桿展開，以便使它們從支撐臂向外延伸；并且將該斜桿對(duì)中的每個(gè)斜桿的第二端附接至扭矩管或扭矩管子組件。在一些實(shí)施方式中，附接的步驟包括將該支撐臂和該斜桿對(duì)中的每個(gè)斜桿的第二端中的至少一個(gè)固定至連接元件，該連接元件定位為與該扭矩管接觸，從而形成反射單元。然后反射單元可以附接至塔架。每對(duì)斜桿對(duì)的第二端的附接點(diǎn)限定鏡子的曲率。至少兩個(gè)鏡子可以附接至扭矩管子組件。在一些實(shí)施方式中，方法進(jìn)一步包括將功率控制模塊附接至鏡子的步驟，功率控制模塊可以連接至光電板。
[0009]本公開的實(shí)施方式涉及承載鏡子的定日鏡，該承載鏡子的定日鏡包括鏡子組件，該鏡子組件包括至少一個(gè)鏡子、至少一個(gè)支撐臂和每個(gè)支撐臂所附接的斜桿對(duì)，細(xì)長(zhǎng)的中央支撐元件和適配為將鏡子組件附接至細(xì)長(zhǎng)的中央支撐元件上的至少一個(gè)連接元件。在該至少一個(gè)連接元件上的附接點(diǎn)的位置至少在至少一個(gè)維度上限定鏡子的曲率。細(xì)長(zhǎng)的支撐元件可以為中空管。定日鏡可以承載至少兩個(gè)定日鏡。在一些實(shí)施方式中，所附接的支撐臂、斜桿對(duì)和連接元件形成桁架。
[0010]本公開的實(shí)施方式涉及至少100個(gè)定日鏡的太陽能場(chǎng)。每個(gè)定日鏡可以適配為關(guān)于兩條軸線樞轉(zhuǎn)并且每個(gè)定日鏡包括鏡子組件，每個(gè)鏡子組件包括鏡子、至少一個(gè)支撐臂和每個(gè)支撐臂所附接的斜桿對(duì)以及交叉部件，該交叉部件包括中空管和多個(gè)連接元件，該交叉部件連接至少兩個(gè)鏡子組件并且適配為以兩個(gè)軸線中的一個(gè)的樞軸。在定日鏡的第一子集中，該鏡子組件可以在連接元件上第一位置中的附接點(diǎn)集合處附接至該交叉部件，并且在定日鏡的第二子集中，該鏡子組件可以在連接元件上的第二位置中的附接點(diǎn)集合處附接至該交叉部件，定日鏡被適配以便在連接元件上的附接點(diǎn)的位置在至少一個(gè)維度上限定鏡子的曲率。該鏡子組件附接至該交叉部件形成桁架。
[0011]本公開的實(shí)施方式涉及定日鏡的鏡子組件，該定日鏡包括(i)具有前反射面和后非反射面的鏡子，(?)附接至該鏡子的非反射面并且具有至該鏡子的非反射面的平面正交的高度的至少兩個(gè)支撐臂，(iii)斜桿對(duì)，每個(gè)斜桿具有至少兩個(gè)支撐臂中的一個(gè)的高度，其中，每個(gè)斜桿對(duì)的近端附接至支撐臂中的一個(gè)，而每個(gè)斜桿適配為被折疊以便基本上與該支撐臂平行。該支撐臂與該折疊的斜桿對(duì)的結(jié)合的高度可以基本上和支撐臂與折疊的斜桿對(duì)中具有更高高度者的高度相同。在一些實(shí)施方式中，斜桿可以適配為塌陷至該支撐臂的凹槽中，并且該支撐臂高度高于該斜桿高度。在另一個(gè)實(shí)施方式中，斜桿可以適配為覆蓋該支撐臂并且斜桿的高度高于該支撐臂高度。該斜桿的遠(yuǎn)端可以被適配用于附接至細(xì)長(zhǎng)的中央支撐元件或附接至該中央支撐元件的連接元件。
[0012]本公開的實(shí)施方式涉及一種模塊化的定日鏡裝配裝置。該組件可以包括(i)用于所裝載的鏡子的容器，該所裝載的鏡子有至少一個(gè)支撐臂和在其上附接有每個(gè)支撐臂的斜桿對(duì)，(ii)用于扭矩管組件的容器，和(iii)用于將扭矩管組件附接至所裝載的鏡子的裝配站。在一些實(shí)施方式中，模塊化的定日鏡裝配裝置可以進(jìn)一步包括扭矩管的容器和用于將扭矩管附接至方位角驅(qū)動(dòng)器和/或仰角驅(qū)動(dòng)器、創(chuàng)建扭矩管組件的裝配站。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，該裝配站可以包括用于將功率控制模塊附接至所裝載的鏡子的裝配站。多個(gè)模塊化的定日鏡裝配裝置可以由包括電功率、壓縮氣體和水的效用中的至少一個(gè)的單個(gè)源來服務(wù)。每個(gè)模塊化的定日鏡裝配裝置可以適配為由滑動(dòng)安裝的元件來裝配或按照滑動(dòng)安裝的元件來運(yùn)輸。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下文中，將參考附圖來描述實(shí)施方式，所述附圖非必須按比例繪制。在適用的情況下，有些特征不示出以協(xié)助底層特征的顯示和描述。在全部的圖中，相同的參考標(biāo)號(hào)指示相同的元件。
[0014]圖1A-1C顯示根據(jù)所公開的主題的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式包括鏡子、支撐臂和斜桿的鏡子組件。
[0015]圖2A-2B顯示根據(jù)所公開的主題的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的反射單元的兩個(gè)實(shí)例的透視圖，該反射單元包括如圖1中顯示的鏡子組件和扭矩管以及連接器。
[0016]圖3A-3C顯示根據(jù)所公開的主題的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式包括在A形板和U形棒上的多個(gè)可能的附接點(diǎn)的扭矩管。
[0017]圖4顯示根據(jù)所公開的主題的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的反射單元。
[0018]圖5顯示根據(jù)所公開的主題的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的支撐臂的側(cè)視圖。
[0019]圖6顯示根據(jù)所公開的主題的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的支撐臂實(shí)例的透視圖。
[0020]圖7顯示根據(jù)所公開的主題的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的斜桿的示例的透視圖。
[0021]圖8A顯示根據(jù)所公開的主題的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式作為反射單元的一部分的連接器的透視圖。
[0022]圖SB為根據(jù)所公開的主題的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的、在圖8A中示出的連接器的分解圖。
[0023]圖8C為根據(jù)所公開的主題的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的、作為反射單元的一部分的連接器的透視圖。
[0024]圖8D為根據(jù)所公開的主題的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的、在圖SC中示出的連接器的分解圖。
[0025]圖9為根據(jù)所公開的主題的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的、只帶有所附接的支撐臂的鏡子的修改的底視圖。
[0026]圖10顯示根據(jù)所公開的主題的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的扭矩管子組件。
[0027]圖11顯示根據(jù)所公開的主題的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的方位角驅(qū)動(dòng)器的透視圖。
[0028]圖12A為根據(jù)所公開的主題的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的仰角驅(qū)動(dòng)器的透視圖。
[0029]圖12B為根據(jù)所公開的主題的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的、圖12A中所示出的、移除了其主要?dú)んw的仰角驅(qū)動(dòng)器的透視圖。
[0030]圖13顯示根據(jù)所公開的主題的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的鏡子組件，該鏡子組件包括兩個(gè)鏡子。
[0031]圖14顯示根據(jù)所公開的主題的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的、附接至鏡子的功率控制模塊(PCM)組件。
[0032]圖15為根據(jù)所公開的主題的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的功率控制模塊(PCM)組件的透視圖。
[0033]圖16顯示根據(jù)所公開的主題的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的、在圖15中示出的PCM組件的功率控制模塊(PCM)組件的功率控制模塊(PCM)的分解圖。
[0034]圖17顯示根據(jù)所公開的主題的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的、帶有扭矩管組件的定日鏡。
[0035]圖18顯示根據(jù)所公開的主題的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的、帶有安裝在塔架上的扭矩管組件的定日鏡。
[0036]圖19顯示根據(jù)所公開的主題的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的、帶有兩個(gè)單元電池的模塊化定日鏡裝配裝置。
[0037]圖20顯示根據(jù)所公開的主題的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的、帶有四個(gè)單元電池和功率單元的模塊化定日鏡裝配裝置。

【具體實(shí)施方式】
[0038]日射可以被太陽能熱系統(tǒng)使用以生成太陽蒸汽和/或用于對(duì)液體例如融化的鹽或氣體進(jìn)行加熱，隨后可以用于發(fā)電。太陽能熱系統(tǒng)可以包括太陽能塔，該太陽能塔具有接收來自太陽能場(chǎng)的反射日射的目標(biāo)，該太陽能場(chǎng)至少部分地圍繞太陽能塔。該目標(biāo)可以為太陽能接收器系統(tǒng)，其包括例如一個(gè)或多個(gè)太陽能容器的日射接收面，該一個(gè)或多個(gè)太陽能容器適配為將日射的熱能量傳輸至工作液體或熱傳遞流經(jīng)其中的液體。目標(biāo)可以包括設(shè)置在相同或不同高度或位置的一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的太陽能接收器(例如，蒸發(fā)太陽能接收器和過熱太陽能接收器)。可替選地或另外地，目標(biāo)或接收器可以包括但不限于光電組件、蒸汽生成組件(或用于加熱固體或液體的另一個(gè)組件)、用于生長(zhǎng)生物的生物生長(zhǎng)組件(例如，用于生產(chǎn)生物燃料)或適配為將集中的日射轉(zhuǎn)換成有用的能量和/或功的任意其它目標(biāo)。太陽能場(chǎng)可以包括多個(gè)定日鏡，每個(gè)定日鏡適配為將日射指向太陽能塔上的目標(biāo)。太陽能場(chǎng)內(nèi)的定日鏡可以調(diào)節(jié)它們的定向以在太陽橫跨天空移動(dòng)時(shí)追蹤太陽，從而連續(xù)將日射反射到與目標(biāo)關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)點(diǎn)上。太陽能場(chǎng)可以包括例如配置在超過大約4km2的區(qū)域中的超過50000個(gè)定日鏡。
[0039]根據(jù)本文描述的一些實(shí)施方式，如圖1A所示出的，支撐臂102直接附接到鏡子104的非反射面上。為了說明的目的，圖1A示出帶有附接至鏡子非反射面的三個(gè)支撐臂102的鏡子104?？梢允褂萌我鈹?shù)量的支撐臂例如，具體對(duì)較小的鏡子來說，可以有一個(gè)或兩個(gè)支撐臂，或甚至四個(gè)或更多。鏡子104、支撐臂102和斜桿對(duì)112形成鏡子組件206。通過將斜桿對(duì)中的每個(gè)斜桿進(jìn)行折疊，每個(gè)斜桿可以基本上與支撐臂對(duì)齊并且與支撐臂平行。
[0040]支撐臂102可以設(shè)置為沿著鏡子寬度支撐鏡子104。在一些實(shí)施方式中，每個(gè)鏡子104設(shè)置有相互平行并且相互等距間隔的多個(gè)(例如，三個(gè))支撐臂102。每個(gè)支撐臂102可以由任何合適的材料例如鐵、鋁或復(fù)合物材料例如塑料來制成，并且可以使用任何合適的工藝?yán)畿堉?、閘壓或擠壓來制造。支撐臂102的長(zhǎng)度可以等于鏡子的長(zhǎng)度或小于鏡子的長(zhǎng)度。
[0041]根據(jù)本文描述的一些實(shí)施方式，圖1B示出支撐臂102，利用粘合劑例如膠帶106將該支撐臂粘附至鏡子(圖1B中未顯示)的非反射面。膠帶的非限制性實(shí)例為由3M?制造的非常粘(Very High Bonding)VHB?丙烯酸泡沫粘膠帶。這種膠帶被推薦特別用于極端的外部環(huán)境。太陽能場(chǎng)經(jīng)常位于其中有大量太陽能日射的沙漠中；因此，黏著需要非常堅(jiān)固并且能夠承受極端溫度、風(fēng)暴和高功率風(fēng)?？梢允褂玫哪z帶的其它實(shí)例為:Orafols? Oramount1800系列，Tesa?的雙面膠，Mactac ?的SolarhoId?,電池單元支持膠帶(Cell HoldingTape)和 Solarfast?, Soar 電池單兀組件(Cell Assembly)和 Solarconnect? 的 UV 固化粘合劑系統(tǒng)(Cure Adhesive System)產(chǎn)品，Saint-Gobain’ s Mormount? V8800 和SolarBond? A0500?？梢允褂贸藟好粽澈蟿┲獾钠渌澈蟿├缫后w單一或雙成分粘合劑。
[0042]直接粘附至鏡子104的非反射面的支撐臂102的附件優(yōu)點(diǎn)包括支撐臂102用于使鏡子104變硬，并且因?yàn)橹伪蹆?yōu)選地沿著支撐臂102的整個(gè)長(zhǎng)度附接而不是如現(xiàn)有技術(shù)中的在多個(gè)附接點(diǎn)處附接，所以支撐臂在支撐臂102的整個(gè)長(zhǎng)度上分散任何周圍的風(fēng)的壓力。
[0043]這種膠帶通常使用在與機(jī)械支持的連接中。根據(jù)本文描述的一些實(shí)施方式，如果在使用之前，要卡在一起的區(qū)域被機(jī)器嚴(yán)格的清理，那么機(jī)械支撐是非必要的。
[0044]當(dāng)壓敏粘合劑用于如上文所述的將支撐臂粘附至鏡子時(shí)，粘合劑的一些固化立即發(fā)生，也就是已知為總計(jì)最終附著力的大約20%的快速固化。粘合劑固化周期的剩余量可以與存儲(chǔ)和運(yùn)輸至太陽能場(chǎng)定日鏡裝配場(chǎng)地的時(shí)間一致。在將支撐臂附著至鏡子的非反射面之后，鏡子可以位于基本上垂直的位置，使得膠帶承受支撐臂和附接至支撐臂的斜桿的重量和/或承擔(dān)支撐臂在鏡子上的剪切應(yīng)力。之后，鏡子組件可以被堆疊以在垂直的位置上存儲(chǔ)和運(yùn)輸至靠近太陽能場(chǎng)的場(chǎng)地。
[0045]如圖2A和2B所示出的，反射單元204可以包括一般在206處指示的鏡子組件，扭矩管202和連接器208。(可以理解在圖2A和2B中，鏡子104示出為透明的，以為了有助于示出之后的元件。)每個(gè)支撐臂102，和兩個(gè)附接至支撐臂的斜桿112，以及連接器208 —起構(gòu)成桁架210。連接器208抵靠扭矩管202，從而加強(qiáng)桁架210，并且同時(shí)用于支承扭矩管，從而有助于扭矩管的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)移至鏡子104。連接器208可以由一種、兩種或更多種組件形成。例如，(見圖2B) —些實(shí)施方式包括扭矩管與下文中被稱為A形板的支撐臂之間的組件和扭矩管與下文中被稱為U形棒的斜桿之間的組件。
[0046]圖3A示出適配用于支持兩個(gè)鏡子的扭矩管202，兩個(gè)鏡子例如具有在扭矩管202的每一半上的三個(gè)U形棒和三個(gè)A形板306，該扭矩管202適配用于支持每個(gè)鏡子的支撐臂。如上文所陳述的，支撐臂的數(shù)量可以為2或4或任何其它的數(shù)字。在一些實(shí)施方式中，扭矩管202還可以包括一對(duì)方位角軸支持器310和仰角尖端驅(qū)動(dòng)器支持器312。
[0047]扭矩管202可以為在兩端帶開口的中空管。扭矩管可以由任意合適的材料制成，并且具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度以將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)形式中的機(jī)械能轉(zhuǎn)移至鏡子組件206而沒有經(jīng)歷程度足以會(huì)不利影響鏡子的操作的變形。
[0048]如圖3A-3C中所顯示的，可以沿著扭矩管的連接器208的位置限定鏡子的曲率(即，在至少一個(gè)軸線中的鏡子的凹度)，這會(huì)限定鏡子的焦距。在一些實(shí)施方式中，連接器208可以為U形棒304和A形板306。U形棒304可以設(shè)計(jì)和適配用于接受并且附接至斜桿的端，斜桿的被從定日鏡的支撐臂展開。A形板306可以附接至支撐臂本身，優(yōu)選地楔入支撐臂的凹槽中。在圖3B中示出擴(kuò)大的U型棒304和A形板306的截面圖。
[0049]根據(jù)一些實(shí)施方式，定日鏡鏡子的優(yōu)選形狀可以為立體拋物線或凹形，其凹度足夠產(chǎn)生集中至一個(gè)點(diǎn)例如太陽能場(chǎng)中的接收器的光束。連接器208的位置(例如，放置)可以通過使用例如擾動(dòng)方法來計(jì)算。在擾動(dòng)方法中，認(rèn)識(shí)到扭矩管202由許多不同組件構(gòu)成，每個(gè)具有其自身的容差并且因此扭矩管的每個(gè)部分或元件或?qū)傩钥梢岳缭阽R子的形狀上有不同的影響。如上文所提到的，在鏡子形狀上有影響的部分的實(shí)例為附接至斜桿和支撐臂的A形板306和U形棒304。因此，在A形板和U形棒中的至少一個(gè)中的孔洞的確切布置可以對(duì)鏡子的形狀造成影響。
[0050]通過使用例如有限元件模型(FEM)，來估計(jì)興趣參數(shù)例如孔洞的位置對(duì)鏡子的曲率的影響，并且然后運(yùn)行模型。FEM利用線性代數(shù)并且之后可以計(jì)算維度線性問題。
[0051]作為示出這個(gè)的方法，參考圖4，如果斜桿112至U形棒304的附接點(diǎn)要不同或者如果A形板306的定位要不同，那么鏡子可以或多或少彎曲，這從而限定鏡子的焦距。這可以在圖3C中演示。用于A形板306附接至支撐臂的附接孔洞307和用于U形棒304附接至斜桿的附接孔洞305被顯示。為了達(dá)到不同的鏡子形狀，附接孔洞可以為了每個(gè)新的鏡子形狀僅非常輕微地向上、向下、向左或向右，如同在圖3C可以看出的例如帶有一些重疊的孔洞。這些較小的孔洞位置的不同使得具有在每個(gè)組件中定位的不同孔洞變得不切實(shí)際，這是因?yàn)橐粋€(gè)孔洞的位置和另一個(gè)孔洞的位置之間的距離可以小于第一孔洞的直徑。每組洞(即，U形棒和/或A形板中的孔洞，和在斜桿和/或支撐臂中的孔洞)可以限定定日鏡的焦距。在預(yù)定半徑內(nèi)建立的定日鏡可以設(shè)計(jì)為具有公共焦距，從而可以僅有需要制造帶有不同孔洞位置的相對(duì)少數(shù)的A形板和U形棒。同時(shí)一些孔洞/孔可以在縱軸或I軸中對(duì)鏡子的形狀造成影響，其它孔洞/孔可以對(duì)橫軸或X軸有影響。
[0052]在特定實(shí)施方式中，如例如在圖5中所看出的，每個(gè)支撐臂102可以形成為具有一般歐米伽形輪廓的細(xì)長(zhǎng)部件，帶有頂壁502和從頂壁在向下方向上基本上垂直突出的兩個(gè)側(cè)壁504。頂壁502可以一般為平坦的，以便適合于將鏡子附著在其上，并且形成有延伸支撐臂102的長(zhǎng)度的頂通道506 (看作圖5中的向內(nèi)指的淺凹)。每個(gè)側(cè)壁504的最底部部分以向上翹的端508來終止，每個(gè)端限定側(cè)通道510。每個(gè)側(cè)壁504的頂部可以形成為在側(cè)壁與頂壁502連接鄰近的區(qū)域中向外突出的突出512。上文描述的支撐臂102的橫截形增加了支撐臂內(nèi)部的結(jié)合力矩例如當(dāng)與相同長(zhǎng)度和/或重量的通道形或L形輪廓相比。
[0053]如圖6中所示出的，側(cè)壁504可以包括從中央支撐安裝孔606開始等距間隔的斜桿安裝孔604。斜桿安裝孔604和中央支撐安裝孔606的每個(gè)可以與在另一側(cè)壁504中的相對(duì)形成的對(duì)應(yīng)孔關(guān)聯(lián)。應(yīng)理解的是，可以沿著支撐臂102的長(zhǎng)度非對(duì)稱形成斜桿安裝孔604，其中，與形成為靠近支撐臂的一端的一組相比，斜桿安裝孔中的另一組更靠近支撐臂的另一端。
[0054]當(dāng)反射單元204被完全裝配時(shí)，支撐臂102可以具有曲線形狀例如拋物線形或接近拋物線形，這給定所附接的鏡子相同的形狀，因此創(chuàng)建焦點(diǎn)。這既可以通過制造具有所要求的形狀的支撐臂102來完成，又可以通過設(shè)置支撐臂為直線元件的并且在反射單元204的裝配期間對(duì)其進(jìn)行彎曲來完成。在后面的情況中，可以實(shí)現(xiàn)期望形狀例如通過在桁架的裝配期間調(diào)整斜桿的長(zhǎng)度或通過精確地形成斜桿安裝孔604，設(shè)置有精確緊固元件來將斜桿固定至支撐臂。
[0055]如圖7中所示出并且如上文所提到的，每個(gè)斜桿112可以形成為具有矩形中空結(jié)構(gòu)截面(HHS)輪廓的細(xì)長(zhǎng)部件。可以通過擠壓或通過任何其他合適的方法形成斜桿112。如圖7中所示出的，每個(gè)斜桿的近端702可以是圓形的，或者它可以是平坦的。斜桿112的兩條平行設(shè)置的側(cè)板704可以形成在近端702附近的支撐臂安裝孔706和在斜桿的遠(yuǎn)端710附近的連接器附接孔708。孔706、孔708中的每個(gè)與另一個(gè)側(cè)板704中形成的對(duì)應(yīng)孔相對(duì)形成。
[0056]支撐臂102的端可以形成為限定垂直于支撐臂所延伸方向(未示出)的平面。可替選地，如圖7中所示出的，斜桿112的端可以形成為限定關(guān)于支撐臂所延伸的方向形成銳角的平面。
[0057]如上文所提到的，可以設(shè)置連接器208，以為了加強(qiáng)桁架210，并且為了支承扭矩管202 (即，連接器208有助于扭矩管對(duì)桁架的支承)。根據(jù)一個(gè)實(shí)例，如圖8A和8B中所示出的，連接器208可以具有整體三角形的形狀，并且包括通常圓形的夾爪934，該夾爪934可以適配用于夾持扭矩管202。連接器208包括相同的第一部分936a和第二部分936b (下文中，當(dāng)統(tǒng)稱時(shí)由參考標(biāo)號(hào)936來指不第一部分和第二部分),設(shè)置第一部分936a和第二部分936b中的每個(gè)使得通過相對(duì)于另一個(gè)旋轉(zhuǎn)180度來移位。每個(gè)部分936包括前面938，后面940和橫跨在前面面和后面之間并且將前面面和后面分開的空隙946。
[0058]每個(gè)部分936的前面938可以在其上端形成有突出部948，而后面940可以形成有相應(yīng)的槽口 950。形成槽口 950以便在其中接收突出部948。每個(gè)部分進(jìn)一步形成有在其下端附近的斜桿接收孔952和形成在突出部948內(nèi)的支撐臂接收孔954。
[0059]夾爪934由插座來限定,插座通常由958來指示，形成在每個(gè)部分936的前面和后面938的每個(gè)中。每個(gè)插座958包括由多個(gè)槽口 962隔開的多個(gè)扭矩管接觸表面960。這種結(jié)構(gòu)為連接器208提供了柔性，特別是在夾爪934的區(qū)域中，有助于當(dāng)其中接收夾爪時(shí)通過夾爪將壓力施加在扭矩管202上。這個(gè)壓力可通過在連接器208上設(shè)置向內(nèi)指的力來施加例如公共調(diào)節(jié)斜桿112的位置。
[0060]當(dāng)裝配連接器208時(shí)，對(duì)連接器的部分926進(jìn)行設(shè)置使得每個(gè)部分的前面938與另一部分的后面940共面重合，其中，每個(gè)突出部分948被接收在另一部分的對(duì)應(yīng)槽口 950中。當(dāng)如此設(shè)置部分936時(shí)，支撐臂接收孔864相對(duì)設(shè)置。
[0061 ] 桁架604可如下裝配:
[0062]?提供第一部分936a和第二部分936b，并且對(duì)其進(jìn)行設(shè)置使得第一部分通過相對(duì)第二部分旋轉(zhuǎn)180度而移位，其中，每個(gè)部分的前面938與另一部分的后面940共面重合，因此構(gòu)成連接器208 ；
[0063]?設(shè)置部分936使得扭矩管202被連接器的夾爪接收在內(nèi)并且被其夾持；
[0064]?連接器208可以通過固定穿過張支撐臂的中央支撐安裝孔606和連接器的部分936的突出部948內(nèi)形成的支撐臂接收孔954的緊固部件而附接至支撐臂102 ；
[0065]?提供兩個(gè)斜桿112，其中，每個(gè)斜桿的遠(yuǎn)端702通過固定穿過每個(gè)斜桿的支撐臂安裝孔706和支撐臂的斜桿安裝孔604中的一個(gè)的緊固元件而附接至支撐臂102，該緊固元件例如為高強(qiáng)度抗疲勞鉚釘；和
[0066]?每個(gè)斜桿的遠(yuǎn)端710被接收在空隙946中并且設(shè)置在連接器208的部分936之間；每個(gè)斜桿的遠(yuǎn)端710通過固定穿過斜桿的支撐臂連接器附接孔708和連接器的斜桿接收孔952的緊固元件附接至連接器208。
[0067]應(yīng)當(dāng)理解，上文描述可以如何裝配桁架210的一個(gè)實(shí)例，并且可以采用任何其它合適的方法。
[0068]根據(jù)另一個(gè)實(shí)例，如圖SC和8D中所示出的，連接器208包括具有通常矩形形狀的上夾爪部分972和下夾爪部分974。根據(jù)這個(gè)實(shí)例，連接器208的上夾住部分972和下夾住部分974限定具有開口側(cè)的通常圓形夾爪976，該夾爪適配用于夾持扭矩管202。在實(shí)施方式中，上夾爪972可以限定為A形板，而下夾爪可以限定為U形棒。
[0069]上夾爪部分972包括第一部分978a和第二部分978b (下文中，當(dāng)統(tǒng)稱時(shí)由參考標(biāo)號(hào)978來指示第一部分和第二部分)，設(shè)置第一部分978a和第二部分978b以便互為鏡像。上夾爪部分972的每個(gè)部分978包括前面980和側(cè)壁982。前面980形成有支撐臂接收孔986，其在前面980的遠(yuǎn)端(也是連接器208的遠(yuǎn)端)形成。
[0070]下夾爪部分974形成有基本上為U形的輪廓，該U形輪廓具有側(cè)壁996和平坦底部998。每個(gè)側(cè)壁996形成有兩個(gè)斜桿接收孔902，兩個(gè)斜桿接收孔形成為在連接器的近端處的側(cè)壁相對(duì)端。
[0071]夾爪由上插座和下插座限定,上插座和下插座限定分別形成在上部夾爪部分972和下部夾爪部分974中并且通常分別由904a和904b來分別指示(在下文中，當(dāng)統(tǒng)稱上插座和下插座時(shí)，其被稱為“插座”，并且由參考標(biāo)號(hào)904來指示)。每個(gè)插座904可以包括由多個(gè)槽口 908隔開的多個(gè)扭矩管接觸表面906。這種結(jié)構(gòu)為連接器208提供柔性，特別在夾住706的區(qū)域中，有助于當(dāng)接收扭矩管202在其中時(shí)，通過夾爪在扭矩管202上施加壓力。該壓力可以通過在下夾爪部分974上提供向上(例如，朝著扭矩管202)的力來施加例如通過調(diào)節(jié)斜桿112的位置。在一些實(shí)施方式中，連接器208可以通過任何方法附接至扭矩管例如在將扭矩管附接至支撐臂和斜桿之前進(jìn)行焊接。
[0072]相鄰桁架210可以沿扭矩管202在不同的位置設(shè)置，以形成桁架組件，使得支撐臂102沿著曲線延伸，其中，最外面的支撐臂與扭矩管相隔最遠(yuǎn)，并且最里面的支撐臂與扭矩管相隔最近，即，曲線的開口朝向鏡子104。曲線的形狀可以為拋物線形或近似拋物線形。支撐臂102的曲線布置使鏡子104在與支撐臂長(zhǎng)度垂直的方向上呈曲線形狀。
[0073]鏡子104為具有高度反射表面和非反射表面的平面元件。每個(gè)鏡子104可以為一整塊，如圖2A和2B中所示出的。根據(jù)修改，如圖9中(其中僅示出鏡子104和支撐臂102)所示出的，每個(gè)鏡子可以有多個(gè)帶狀鏡子元件1002構(gòu)成，所述帶狀鏡子元件1002垂直設(shè)置并且附接至支撐臂。
[0074]鏡子104可以由超白玻璃或任何其它合適的材料制成。這些鏡子32至少應(yīng)具有略微的柔性例如有助于彎曲成如上文所描述的拋物線形狀。鏡子的反射率可以超過90%例如92.5%。鏡子的后面可以有涂層，該涂層設(shè)計(jì)為保護(hù)鏡子不收惡劣環(huán)境例如沙漠環(huán)境的影響。
[0075]斜桿將附接至鏡子非反射面的支撐臂連接至例如扭矩管或連接器。在附接至支撐臂(近端)和扭矩管(遠(yuǎn)端)兩個(gè)的附接端處的斜桿的精確位置和位移對(duì)于確定所附接的鏡子的焦距非常重要。為此，附接點(diǎn)的準(zhǔn)確定位和孔洞的鉆孔可以在場(chǎng)外執(zhí)行。根據(jù)一些實(shí)施方式，如圖1C中所示出的，支撐臂可以為U形的()，因?yàn)橛腥齻?cè)而不是兩側(cè)用于支撐，所以這為鏡子提供更多支撐。具有U形支撐臂102的一個(gè)另外的優(yōu)點(diǎn)是斜桿112可以一端附接至支撐臂，并且可以塌陷或折疊進(jìn)入支撐臂的凹槽中。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，斜桿112是U形的，并且當(dāng)折疊時(shí)覆蓋支撐臂的至少部分。利用支撐臂和/或具有U形設(shè)計(jì)的斜桿，鏡子組件會(huì)有更小的體積，以在太陽能場(chǎng)附近的定日鏡裝配場(chǎng)地有更有效的運(yùn)輸和存儲(chǔ)。多個(gè)鏡子組件可以在基本上垂直的位置上堆疊，其堆疊的厚度等于所堆疊的鏡子的數(shù)量乘以鏡子的厚度和所附接的支撐臂的厚度與所附接的斜桿對(duì)的厚度中的更大者的總和。
[0076]根據(jù)一些實(shí)施方式，定日鏡組件可以包括至少兩個(gè)支撐臂和斜桿對(duì)，支撐臂附接至鏡子的非反射面并且具有到鏡子的非反射面的平面正交的高度，每個(gè)斜桿具有高度并且附接至至少兩個(gè)支撐臂中的每個(gè)。每個(gè)斜桿對(duì)的近端可以附接至支撐臂中的一端，并且每個(gè)斜桿適配為被折疊以便基本上與所述支撐臂平行。所述支撐臂與所述折疊的斜桿對(duì)的結(jié)合的高度基本上和支撐臂與折疊的斜桿對(duì)中具有更高高度者的高度相同。在一些實(shí)施方式中，斜桿適配為塌陷至支撐臂的凹槽中并且支撐臂的高度大于斜桿高度。在進(jìn)一步實(shí)施方式中，斜桿適配為覆蓋支撐臂并且斜桿高度大于支撐臂高度。斜桿的遠(yuǎn)端可以適配用于附接至細(xì)長(zhǎng)的中央支撐元件或附接至細(xì)長(zhǎng)的中央支撐元件的連接元件上。
[0077]如圖1C中所示出的，銷116例如槽銷和卡環(huán)，可以用于將斜桿的近端附接至支撐臂。可以將斜桿的遠(yuǎn)端展開以便將至少一個(gè)鏡子附接至交叉元件例如扭矩管。每個(gè)支撐臂102可以容納兩個(gè)斜桿112，斜桿的近端可以關(guān)于所附接的支撐臂的端而旋轉(zhuǎn)并且斜桿的頂部可以在組件上打開以為了容納交叉元件例如扭矩管。扭矩管可以裝載一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)器和控制單元，從而形成扭矩管子組件。
[0078]如上文所提到的，附接至支撐臂的鏡子和折疊的斜桿可以垂直堆疊并且運(yùn)輸至裝配場(chǎng)地，優(yōu)選的要在該裝配場(chǎng)地中安裝定日鏡的太陽能場(chǎng)附件。
[0079]在上文提到的將扭矩管附接至連接到支撐臂和鏡子的斜桿之前，扭矩管202可以裝載有方位角驅(qū)動(dòng)器1102，如圖10中所示出的。方位角驅(qū)動(dòng)器1102附接至兩個(gè)方位角驅(qū)動(dòng)器軸保持器310，該方位角驅(qū)動(dòng)器軸保持器310附接至扭矩管202。
[0080]圖11為方位角驅(qū)動(dòng)器1102的示例性示出。方位角驅(qū)動(dòng)器包括外殼1202。外殼1202為碗形的，S卩，其具有朝著其上部的凹形開口。外殼1202的內(nèi)部可以形成有多個(gè)架子，用于支撐方位角驅(qū)動(dòng)器1102的各種元件。
[0081]方位角驅(qū)動(dòng)器1102可以包括發(fā)動(dòng)機(jī)組件1204，以為了供應(yīng)方位角驅(qū)動(dòng)器1102的旋轉(zhuǎn)所需要的機(jī)械能。發(fā)動(dòng)機(jī)組件1204可以包括控制器和發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)可以為用于將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能例如旋轉(zhuǎn)能的任何合適的設(shè)備。發(fā)動(dòng)機(jī)可以設(shè)置為步進(jìn)電機(jī)，其適配為具有由控制器指導(dǎo)的操作。其包括容納步進(jìn)轉(zhuǎn)子的定子組件和輸出軸。
[0082]使用步進(jìn)電機(jī)作為發(fā)動(dòng)機(jī)組件1204的發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)為它可以用于以小增量使定日鏡旋轉(zhuǎn)。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它的扭矩隨著速度的減少而增加，因此，因?yàn)槠湓谑褂闷陂g的速度非常低，它可以通過將相對(duì)高程度的力提供給定日鏡例如抵消對(duì)其作用的外部力例如來自風(fēng)等。
[0083]盡管本說明披露提供旋轉(zhuǎn)能量的發(fā)動(dòng)機(jī)，應(yīng)當(dāng)理解發(fā)動(dòng)機(jī)可以提供另一形式的機(jī)械能(例如可以包括線性致動(dòng)器)；本領(lǐng)域的普通人員會(huì)認(rèn)識(shí)到應(yīng)當(dāng)提供合適的傳輸和/或齒輪元件以將發(fā)動(dòng)機(jī)提供的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為對(duì)于旋轉(zhuǎn)定日鏡必要的必要旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0084]方位角驅(qū)動(dòng)器1102還可以包括行星齒輪系來控制電動(dòng)機(jī)提供的機(jī)械能(這種情況下，是旋轉(zhuǎn)能)至定日鏡的傳輸。諧波驅(qū)動(dòng)器可以為方位角驅(qū)動(dòng)器1102的一部分。諧波驅(qū)動(dòng)器可以適配為對(duì)來自行星齒輪系旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行傳輸，以提供控制定日鏡的方位角所必要的旋轉(zhuǎn)。諧波驅(qū)動(dòng)器可以包括波形發(fā)生器、柔輪和鋼輪。
[0085]在操作中，控制器例如基于外部知識(shí)，作出決定以預(yù)定量旋轉(zhuǎn)定日鏡。從而，控制器指示電動(dòng)機(jī)使電動(dòng)機(jī)的輸出軸旋轉(zhuǎn)一個(gè)量，考慮到行星齒輪系和諧波驅(qū)動(dòng)器的齒輪數(shù)t匕，所述量將使定日鏡旋轉(zhuǎn)預(yù)定量。中國實(shí)用新型專利CN201220379027.2中描述的方位角驅(qū)動(dòng)器通過引用方式并入到本文中。
[0086]根據(jù)一些實(shí)施方式，有利的是，僅在所有的其它組件被安裝之后才安裝仰角驅(qū)動(dòng)器，因?yàn)樵诎惭b其它部分時(shí)，因?yàn)檠鼋球?qū)動(dòng)器可能是脆弱的，所以它會(huì)被損壞。根據(jù)一些實(shí)施方式，在將鏡子組件附接至扭矩管子組件之前可以安裝仰角驅(qū)動(dòng)器。
[0087]如圖12A和圖12B中所示出的，仰角驅(qū)動(dòng)器1302可以包括控制單元1301、主殼體1304、電活塞1308和線纜1306?？刂茊卧?3010可以適配為指導(dǎo)仰角驅(qū)動(dòng)器1302的操作并且利用電能來向電活塞1308提供機(jī)械能。電活塞1308可以適配為相對(duì)于主殼體1304利用機(jī)械能來延伸和/或作出反應(yīng)，從而帶來關(guān)于橋塔的扭矩管202的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，并且使定日鏡的反射表面進(jìn)行樞轉(zhuǎn)以調(diào)節(jié)其仰角，如下文所說明的那樣。線纜1306可以適配為為有助于與控制單元1310的通信，并且為控制單元供電。
[0088]控制單元1310可以包括電動(dòng)機(jī)單元和傳輸單元。電動(dòng)機(jī)單元適配為提供電活塞1308所要求的機(jī)械能。因此，電動(dòng)機(jī)單元可以包括電動(dòng)機(jī)和控制器。
[0089]電動(dòng)機(jī)可以為用于將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能例如旋轉(zhuǎn)能的任何合適設(shè)備。電動(dòng)機(jī)可以包括由控制器控制的步進(jìn)電機(jī)。電動(dòng)機(jī)可以進(jìn)一步包括安裝板、具有步進(jìn)轉(zhuǎn)子和輸出軸的定子組件。
[0090]使用步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)為，它可以以小增量旋轉(zhuǎn)扭矩管。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)為隨著步進(jìn)電機(jī)的速度較小，其扭矩增加。因此，因?yàn)樵谑褂闷陂g，步進(jìn)電機(jī)的速度非常低，所以步進(jìn)電機(jī)可以提供相對(duì)高程度的力例如抵消在反射表面上作用的外部力(例如來自風(fēng)等)。
[0091]盡管本說明公開提供旋轉(zhuǎn)能的電動(dòng)機(jī)，但是在其它實(shí)施方式中，電動(dòng)機(jī)可以提供另一種形式的機(jī)械能(例如，電動(dòng)機(jī)可以包括線性致動(dòng)器)；本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到應(yīng)當(dāng)提供傳動(dòng)和/或齒輪元件來將電動(dòng)機(jī)提供的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化以使扭矩管旋轉(zhuǎn)。
[0092]提供傳輸單元將來自電動(dòng)機(jī)的機(jī)械能傳輸至電活塞1308。在這樣做時(shí)，可能減少所提供的機(jī)械能的速度，并且增加其扭矩(反之亦然)。傳輸單元?dú)んw可以在其上端牢固地附接至電動(dòng)機(jī)，在其下端附接至主殼體1304。傳輸單元可以進(jìn)一步包括混合行星齒輪系統(tǒng)。
[0093]電活塞1308可以包括形成為中空管的活塞棒，中空管中接收有螺紋軸(可以為滾珠螺桿)，使得中空管和螺紋軸適合于相對(duì)彼此縱向移動(dòng)。仰角驅(qū)動(dòng)器1302的主殼體1304構(gòu)成電活塞1308的活塞殼體。另外，電活塞包括軸支撐和螺母組件。提供軸支撐以為螺紋軸提供穩(wěn)定性。
[0094]在使用中，控制器發(fā)送信號(hào)至電動(dòng)機(jī)以使其輸出軸旋轉(zhuǎn)。如上文所描述的，這引起螺紋軸的旋轉(zhuǎn)。由于螺紋軸在螺母組件中的穿過，螺紋軸的旋轉(zhuǎn)引起螺母組件在主殼體1304中的總線活動(dòng)，導(dǎo)致關(guān)于主殼體1304的活塞棒的延伸或作出反應(yīng)，并且因此導(dǎo)致附接在主殼體上的端帽的延伸或作出反應(yīng)。端帽的這種移動(dòng)導(dǎo)致端帽的貫穿孔和附接至主殼體的底端的突出物的貫穿孔之間的距離的改變。距離上的改變導(dǎo)致扭矩管202的樞轉(zhuǎn)，導(dǎo)致反射表面的仰角的改變。在中國實(shí)用新型專利CN201220366141.1中描述的仰角驅(qū)動(dòng)器通過引用并入本文中。
[0095]根據(jù)本文描述的一些實(shí)施方式，鏡子組件被運(yùn)輸?shù)蕉ㄈ甄R裝配場(chǎng)地，其中在組件電池單元中，鏡子組件連接至扭矩管或包括帶有附接在其上的方位角驅(qū)動(dòng)器和仰角驅(qū)動(dòng)器的扭矩管的扭矩管子組件。如圖3中所示出的，半分解圖扭矩管202可以容納至少一個(gè)鏡子104，優(yōu)選地為兩個(gè)鏡子104。在可替選實(shí)施方式中，扭矩管202可以容納三個(gè)或四個(gè)或更多鏡子。
[0096]如圖4中所看出的，可以適配U形棒，使得當(dāng)在扭矩管202處于預(yù)設(shè)計(jì)位置用于附接至斜桿112之后打開斜桿112時(shí)，斜桿僅打開至阻止斜桿112打開的U形棒304。當(dāng)斜桿的頂端處于U形棒中時(shí)，斜桿和U形棒可以通過任何連接裝置連接，該連接裝置例如但不限于銷如帶有卡簧、鉚釘、壓桿、螺母和螺栓等的凹槽銷。
[0097]當(dāng)鏡子組件被連接至扭矩管子組件,連接功率控制模塊(Power Control Module,PCM)。如中國實(shí)用新型專利CN201220734120.0中描述的功率控制模塊組件可以通過引用并入本文。
[0098]由于線纜的高成本，無線自供電定日鏡是優(yōu)選的，其中定日鏡可以利用從鏈接的太陽能設(shè)備獲取的能量來移動(dòng)，并且自供電定日鏡與太陽能場(chǎng)的其它元件進(jìn)行無線通信。根據(jù)一些實(shí)施方式，自主定日鏡的控制模塊可以經(jīng)由光電(Photovoltaic, PV)板從太陽獲取其能量，該光電板可以用于為定日鏡供電。來自PV板的能量可以使用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知的任何形式的儲(chǔ)存方案例如電池(例如，鉛酸電池、N1-CAD和N1-氰化物)，電容器、氫燃料電池等。PCM可以與其它定日鏡、附近的接入點(diǎn)或中央控制進(jìn)行無線通信。能夠進(jìn)行無線通信和/或太陽能PV充電的最實(shí)際的裝置是在將在某一位置處放置天線和/或PV板，在該位置處其主體和其它定日鏡上的來自天線和PV板的陽光阻擋保持為最小的同時(shí)，天線和/或PV板不會(huì)被其它定日鏡遮擋或遮蔽。
[0099]圖14示出在鏡子和支撐臂附接至扭矩管之后而附接至鏡子104的功率控制模塊(PCM) 1502。PCM 1502可以附接至任何定日鏡組件上或附近，PCM可以在某一位置處附接至鏡子，在該位置處，鏡子不會(huì)通過其移動(dòng)而在其日常軌跡移動(dòng)中被其它定日鏡阻擋或者阻擋其它定日鏡。為了避免與其它定日鏡對(duì)撞，PCM自身可以適配為相對(duì)較低并且不從定日鏡上突出或從為定日鏡突出的任何部分，最小化任何陰影或碰撞任何相鄰定日鏡。低輪廓PCM可以防止其被風(fēng)或其它風(fēng)暴毀壞。PCM 1502可以與輪流和中央控制進(jìn)行有線和無線通信的接入點(diǎn)(未示出)進(jìn)行無線通信。
[0100]根據(jù)一些實(shí)施方式，PCM 1502可以連接至或安裝于PV板1504。PV板1504可以理想地定位為吸收陽光以用于對(duì)在PCM 1502內(nèi)或連接至PCM 1502的電池或任何其它充電裝置進(jìn)行充電。充電裝置對(duì)日常移動(dòng)的定日鏡進(jìn)行供電。在任意24小時(shí)周期期間，定日鏡可以在白天追蹤太陽，在晚上和其它時(shí)候?qū)ψ陨碡Q直定位并且進(jìn)入保護(hù)水平姿勢(shì)或其它姿勢(shì)例如在風(fēng)暴期間，因此電存儲(chǔ)裝置需要被充足地充電以使得當(dāng)沒有或只有很少輻射時(shí)例如在晚上的時(shí)間或陰天或在沙塵暴期間，能夠使定日鏡移動(dòng)為裝載姿勢(shì)或從裝載姿勢(shì)開始移動(dòng)。如圖14中所現(xiàn)實(shí)的，PCM和PV板在鏡子的上部，其中PV板可以吸收陽光。可替選地例如PCM和/或電池或其它充電裝置可以定位在其它位置，比如橋塔。
[0101]如圖14中所示出的，PCM天線1506與鏡子104的前水平平面呈O度到180度之間的角度，最優(yōu)選地位大于O度或小于180度。每個(gè)定日鏡或定日鏡組可以具有天線的最優(yōu)角度。與水平成接近O度或180度的角度可能不在最近的接入點(diǎn)的“視角”中并且可能被相鄰的定日鏡阻礙，并且可以不在接收接收足夠無線頻率的位置中。作為一個(gè)非限制實(shí)例，具有天線的45度或135度的角度會(huì)引起PCM對(duì)于接入點(diǎn)更“可見”，因?yàn)楫?dāng)定日鏡處于相對(duì)于地面的相對(duì)水平位置時(shí)天線會(huì)突出。圖14示出具有兩個(gè)天線的PCM的實(shí)例?？商孢x地，可以有一個(gè)天線，或三個(gè)，或更多天線。當(dāng)有多于一個(gè)天線時(shí)，每個(gè)天線可以處于其自身的角度，該角度不必和同一 PCM的其它天線的角度相同。根據(jù)一些實(shí)施方式，每個(gè)PCM的每個(gè)天線或多個(gè)天線中的至少一個(gè)可以取決于例如定日鏡的三維位置而相對(duì)于鏡子平面的角度移動(dòng)，該定日鏡的三維位置在白天隨者定日鏡追蹤太陽而改變。每個(gè)天線及其延伸的移動(dòng)可以由與PCM進(jìn)行通信的電動(dòng)機(jī)來管理。
[0102]如圖15中所示出的，PCM組件1602可以包括承載功率控制模塊(PCM) 1502的安裝支架1600和附接至PCM的光電(PV)板1504。
[0103]PCM組件1602可以適配為至少部分基于單獨(dú)的中央控制(未示出)所提供的指令而向方位角驅(qū)動(dòng)器和仰角驅(qū)動(dòng)前提供指令。另外，PCM組件1602可以通過與其它定日鏡的PCM組件的直接通信，或經(jīng)由單獨(dú)的接入點(diǎn)(未示出)，助于與其它定日鏡的PCM組件進(jìn)行通信。PCM組件進(jìn)一步適配為為其自身供電，并且向方位角驅(qū)動(dòng)器和仰角驅(qū)動(dòng)器供電。
[0104]安裝支架1600適配為將PCM組件1602附接至定日鏡的鏡子組件或任何其它合適部分。就這點(diǎn)而言，安裝支架可以為形成具有正方U形，其帶有承載PCM1602的基座和被合適的尺寸化以便被接收在鏡子組件的支撐臂(未顯示)的通道內(nèi)的支柱。
[0105]PCM 1502可以固定至安裝支架1600，使得PCM 1502的前側(cè)與安裝支架的基座基本上對(duì)齊。在這種方式中，PV板1502基本上與鏡子104對(duì)齊，從而確保PCM組件1602具有與鏡子組件相比相對(duì)低的輪廓。
[0106]如圖16中所示出的，PCM 1502可以包括通常指示為1722的殼體，該殼體包括電組件1724。兩個(gè)天線殼體1726(在圖16中顯示，安裝在天線上)附接至殼體1722，如下文要描述的那樣。在殼體1722上提供覆蓋件1728。
[0107]殼體1722包括前部1732和后部1738，該前部包括基座1734和側(cè)壁1736并且相對(duì)殼體的基座打開。形成前部1732和后部1738以便有助于將它們裝配到基本上關(guān)閉的單元。墊圈1740設(shè)置在殼體1722的前部1732和后部1738之間，以便提供之間的密封。
[0108]基座1734包括天線殼體1726所連接的成角度的表面1742，該表面基本上從基座垂直地突出。因此，這個(gè)表面1742的角度確定天線殼體1726從PCM組件1602突出的角度?？梢赃x擇角度以確保天線保留在無線接入點(diǎn)、其它該天線需要進(jìn)行通信的定日鏡PCM組件和/或其它必要無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的范圍內(nèi)。該角度在O度和180度之間，更具體地，可以在45度和135度之間。另外，可以選擇角度以便最小化天線殼體1726在其自身PV板1504上的陰影和其它定日鏡的陰影。
[0109]覆蓋件1728可以放置在殼體1722和電組件1724上，以便保護(hù)殼體和組件不受元件之害。
[0110]PCM 1602的電組件1724包括功率存儲(chǔ)陣列和無線通信陣列。
[0111]功率存儲(chǔ)陣列包括電連接至PV板1504以接收來自PV板的電功率并且存儲(chǔ)的一個(gè)或多個(gè)能量存儲(chǔ)設(shè)備。能量存儲(chǔ)設(shè)備可以安裝在有助于這個(gè)連接的功率電路板上，并且該功率電路板可以包括適配為管理傳輸至該功率電路板的電功率的一個(gè)或多個(gè)控制器。能量存儲(chǔ)設(shè)備可以包括一個(gè)或多個(gè)超級(jí)電容器、電池(例如鉛酸電池、鎳鉻電池、鎳金屬氫化物電池)，燃料電池和任何其它合適的設(shè)備。功率存儲(chǔ)陣列可以與PCM的其它元件以及定日鏡的元件(例如方位角驅(qū)動(dòng)器和仰角驅(qū)動(dòng)器)進(jìn)行電通信。為了助于此，功率存儲(chǔ)陣列可以包括適配為連接至線纜以將電能提供給方位角驅(qū)動(dòng)器和仰角驅(qū)動(dòng)器的一個(gè)或多個(gè)連接器。在功率電路板上的控制器也可以管理電能的這種傳輸?？商孢x地，如上文所述的，功率存儲(chǔ)陣列可以附接至橋塔(未示出)或使得天線和PV板在較高暴露位置的另一個(gè)地方。
[0112]無線通信陣列可以包括安裝在通信電路板上的一個(gè)或多個(gè)例如兩個(gè)天線。通信電路板可以包括適配為與遠(yuǎn)程無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(例如接入點(diǎn)或另一個(gè)定日鏡的PCM)進(jìn)行通信的一個(gè)或多個(gè)控制器，用于接收與定日鏡的操作有關(guān)的信息例如定日鏡的操作指令?；诙ㄈ甄R接收的信息，通信電路板的控制器可以發(fā)出指令給定日鏡的方位角驅(qū)動(dòng)器和仰角驅(qū)動(dòng)器。可替選地，可以提供物理上位于功率電路板和/或通信電路板(例如，單獨(dú)的控制器可以為單個(gè)電路元件，或其功能能夠可以分散在位于相同或單端電路板上的兩個(gè)或多個(gè)物理元件之間)上的單獨(dú)的控制器，以向方位角驅(qū)動(dòng)器和仰角驅(qū)動(dòng)器發(fā)出指令。
[0113]PV板可以適配為將入射的太陽能輻射轉(zhuǎn)化成電能。PV板可以為現(xiàn)有技術(shù)中已知的任意合適元件。另外，控制器例如充電控制器或調(diào)制器，可以設(shè)置在PV板的后側(cè)上。提供線纜將PV板生成的電能傳輸至PCM 1502的功率存儲(chǔ)陣列。這個(gè)電流尤其可以用于對(duì)功率存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行充電，對(duì)無線通信陣列進(jìn)行供電和/或?qū)Χㄈ甄R的方位角驅(qū)動(dòng)器和仰角驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行供電。
[0114]如圖17所示出的，在插入橋塔并鉚釘在地面之后，鏡子組件和連同方位角驅(qū)動(dòng)器和仰角驅(qū)動(dòng)器一起的扭矩管可以經(jīng)由接口單元1802連接至橋塔1902。圖18為完整裝配的定日鏡的說明。
[0115]接口單元1802功能性地連接至方位角驅(qū)動(dòng)器和仰角驅(qū)動(dòng)器，并且適配為有助于所提供的運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)，從而傳動(dòng)至定日鏡的反射面，從而使定日鏡旋轉(zhuǎn)。
[0116]根據(jù)一些實(shí)施方式，模塊化子組件裝置或電池單元可以用于極為貼近太陽能場(chǎng)的定日鏡的裝配。通過具有模塊化易裝配的組件裝置，可以消除對(duì)于復(fù)雜定日鏡組件方便性的需要，從而減少勞動(dòng)力和構(gòu)建成本。
[0117]根據(jù)一些實(shí)施方式，模塊化定日鏡組件裝置可以構(gòu)建在極為貼近太陽能場(chǎng)的范圍內(nèi)，其中，已安裝或?qū)⒁惭b橋塔至地面的橋塔，用于將裝配的定日鏡附接至橋塔。裝配裝置或電池單元2102可以有模塊化元件構(gòu)建。每個(gè)模塊可以包括裝配定日鏡的電力部分和機(jī)械部分所要求的硬件?？梢栽O(shè)計(jì)模塊化元件，使得其尺寸(維度和重量)允許它們可以由滑動(dòng)安裝的元件來裝配或作為滑動(dòng)安裝的元件來運(yùn)輸。
[0118]圖19示出模塊化定日鏡組件裝置2102。裝置2102具有鏡子組件的插座/平臺(tái)2106，鏡子組件具有所附接的至少一個(gè)支撐臂和每個(gè)支撐臂在其上附接的斜桿對(duì)。
[0119]裝置2102還可以具有用于扭矩管子組件的插座2108，扭矩管子組件包括扭矩管，該扭矩管帶有附接在其上的方位角驅(qū)動(dòng)器和/或仰角驅(qū)動(dòng)器。
[0120]另外地或可替選地，裝置可以包括用于扭矩管的容器以及用于將方位角驅(qū)動(dòng)器和/或仰角驅(qū)動(dòng)器附接至扭矩管、創(chuàng)建扭矩管子組件的裝配站。在扭矩管子組件裝配站，方位角驅(qū)動(dòng)器可以附接至扭矩管。然后，如上文所述的，仰角驅(qū)動(dòng)器可以附接在方位角驅(qū)動(dòng)器和扭矩管之間。如上文所述的，模塊化裝置還可以包括裝配站2110，其通過用于將鏡子組件附接至扭矩管子組件的裝置，將扭矩管子組件附接至至少一個(gè)鏡子優(yōu)選地兩個(gè)或更多鏡子。這可以在裝置2102中執(zhí)行，其中基本上豎直的鏡子裝載有黏著的支撐臂并且斜桿附接至扭矩管。斜桿的頂端從支撐臂釋放，如上文所描述的，斜桿適配為僅打開至U形棒允許的程度。A形板的上部或頂點(diǎn)負(fù)荷支撐臂的凹槽。如上文所討論的，孔洞的確切布置確定鏡子的形狀并且因此確定鏡子焦距。A形板可以固定至支撐臂并且斜桿的頂端可以固定至U形棒。由斜桿、U形棒、A形板和支撐臂形成的桁架通過任意連接裝置連接，該連接裝置例如但不限于銷，比如帶有卡簧、鉚釘、壓桿、螺母和螺栓等的凹槽銷。單個(gè)扭矩管可以容納兩個(gè)鏡子?？商孢x地，扭矩管可以容納一個(gè)或三個(gè)或四個(gè)或更大數(shù)量的鏡子。
[0121 ] 如上文描述的，模塊化裝置2102還可以包括用于將PCM附接至鏡子上或反射單元的其它組件上的裝配站。
[0122]完整裝配的定日鏡可以通過裝置例如安裝吊車的牽引車或卡車等被運(yùn)輸至太陽能場(chǎng)中的橋塔，在太陽能場(chǎng)中完整裝配的定日鏡可以在方位角驅(qū)動(dòng)器上的附接點(diǎn)處附接至橋塔。
[0123]圖20示出用于現(xiàn)場(chǎng)定日鏡組件的四個(gè)電池單元2102的模塊化定日鏡組件裝置。四個(gè)電池單元中的每個(gè)可以單獨(dú)由輔助功率單元(Auxiliary Power Unit, APU) 220來支持，該輔助功率單元將電和氣體壓力提供至每個(gè)電池單元。包括多于或少于四個(gè)電池單元的裝置可以用于定日鏡組件。
[0124]本發(fā)明的一定特殊有時(shí)可以用于使優(yōu)點(diǎn)突出而沒有其它特征的相應(yīng)使用。在詳細(xì)顯示和描述特定實(shí)施方式以示出本發(fā)明的原則的應(yīng)用的同時(shí)，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)，只要就沒有超出這些原則。
[0125]因此，顯而易見的是，根據(jù)本公開提供有定日鏡和裝配定日鏡的方法。許多替選、修改和變型可以通過本公開實(shí)現(xiàn)?？梢栽诒景l(fā)明的范圍內(nèi)結(jié)合、重新設(shè)置、省略等所公開的實(shí)施方式的特征以產(chǎn)生另外的實(shí)施方式。相應(yīng)地， 申請(qǐng)人:想要包括所有這些在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的替選、修改、等同和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種承載鏡子的定日鏡，包括: 鏡子組件，所述鏡子組件包括至少一個(gè)鏡子，至少一個(gè)支撐臂以及與每個(gè)支撐臂附接的斜桿對(duì)； 細(xì)長(zhǎng)的中央支撐兀件；和 至少一個(gè)連接元件，所述至少一個(gè)連接元件適配為將鏡子組件附接至細(xì)長(zhǎng)的中央支撐元件上； 其中，在所述至少一個(gè)連接元件上的附接點(diǎn)的位置在至少一個(gè)維度上限定鏡子的曲率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的承載鏡子的定日鏡，其中，所述細(xì)長(zhǎng)的中央支撐元件為中空管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的承載鏡子的定日鏡，其中，所述定日鏡承載至少兩個(gè)鏡子。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的承載鏡子的定日鏡，其中，所附接的支撐臂、斜桿對(duì)和所述連接元件形成桁架。
5.一種裝配定日鏡的方法，所述方法包括以下步驟: 將至少一個(gè)支撐臂附接至鏡子的非反射面； 將斜桿對(duì)中的每個(gè)斜桿的第一端附接至每個(gè)支撐臂；并且 折疊每個(gè)斜桿以致基本與所述支撐臂對(duì)齊并且平行。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝配定日鏡的方法，其中，利用粘合劑將所述至少一個(gè)支撐臂附接至所述鏡子的非反射面。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝配定日鏡的方法，其中，支撐臂為U形的并且每個(gè)所述斜桿折疊至該U形的凹槽中。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝配定日鏡的方法，其中，所述斜桿為U形的并且當(dāng)折疊時(shí)，每個(gè)所述斜桿覆蓋支撐臂的至少一部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝配定日鏡的方法，進(jìn)一步包括將方位角驅(qū)動(dòng)器和仰角驅(qū)動(dòng)器中的至少一個(gè)附接至扭矩管從而形成扭矩管子組件的步驟。
10.根據(jù)以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的裝配定日鏡的方法，進(jìn)一步包括以下步驟:將多個(gè)鏡子與所附接的支撐臂和相應(yīng)的斜桿對(duì)進(jìn)行堆疊，形成具有這樣一種厚度的堆疊，該厚度為所堆疊的鏡子的數(shù)量乘以一個(gè)鏡子的厚度以及所附接的支撐臂的厚度與所附接的斜桿對(duì)的厚度中較大者的總和。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝配定日鏡的方法進(jìn)一步包括將扭矩管子組件附接至所述斜桿對(duì)中的每個(gè)斜桿的第二端的步驟。
12.一種裝配定日鏡的方法，包括以下步驟: 將附接至鏡子的非反射面的斜桿對(duì)中的每個(gè)斜桿展開，以便使它們從附接至鏡子的非反射面的支撐臂向外延伸；并且 將所述斜桿對(duì)中的每個(gè)斜桿的第二端附接至扭矩管或扭矩管子組件。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝配定日鏡的方法，其中，用于附接的步驟包括將所述支撐臂和所述斜桿對(duì)中的每個(gè)斜桿的第二端中的至少一個(gè)固定至連接元件，所述連接元件定位為與所述扭矩管接觸，從而形成反射單元。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝配定日鏡的方法，其中，每對(duì)斜桿對(duì)的第二端的附接點(diǎn)限定鏡子的曲率。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝配定日鏡的方法，其中，至少兩個(gè)鏡子附接至所述扭矩管子組件。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝配定日鏡的方法，進(jìn)一步包括將功率控制模塊附接至所述鏡子的步驟。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝配定日鏡的方法，其中，所述功率控制模塊連接至光電板。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝配定日鏡的方法，進(jìn)一步包括將所述反射單元附接至塔架的步驟。
19.具有至少100個(gè)定日鏡的太陽能場(chǎng)，每個(gè)定日鏡適配為關(guān)于兩條軸線樞轉(zhuǎn)并且每個(gè)定日鏡包括: 鏡子組件，每個(gè)鏡子組件包括鏡子、至少一個(gè)支撐臂和與每個(gè)支撐臂附接的斜桿對(duì)；以及 交叉部件，所述交叉部件包括中空管和多個(gè)連接元件，所述交叉部件連接至少兩個(gè)鏡子組件并且適配為兩個(gè)軸線中的一個(gè)的樞軸； 其中，在定日鏡的第一子集中，所述鏡子組件在連接元件上第一位置中的附接點(diǎn)集合處附接至所述交叉部件，并且在定日鏡的第二子集中，所述鏡子組件在連接元件上的第二位置中的附接點(diǎn)集合處附接至所述交叉部件，定日鏡被適配為使得在連接元件上的附接點(diǎn)的位置在至少一個(gè)維度上限定鏡子的曲率。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的定日鏡的太陽能場(chǎng)，其中，所述鏡子組件附接至所述交叉部件形成桁架。
21.一種定日鏡的鏡子組件，包括: 具有前反射面和后非反射面的鏡子； 至少兩個(gè)支撐臂，其附接至所述鏡子的非反射面并且具有與所述鏡子的非反射面的平面正交的高度；和 斜桿對(duì)，每個(gè)斜桿具有至少兩個(gè)支撐臂中的每個(gè)的高度，其中，每個(gè)斜桿對(duì)的近端附接至支撐臂中的一個(gè)，并且每個(gè)斜桿適配為被折疊以便基本上與所述支撐臂平行； 其中，所述支撐臂與折疊的斜桿對(duì)的結(jié)合的高度基本上和支撐臂與折疊的斜桿對(duì)中具有更高高度者的高度相同。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的定日鏡的鏡子組件，其中，斜桿適配為塌陷至所述支撐臂的凹槽中，并且所述支撐臂高度高于所述斜桿高度。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的定日鏡的鏡子組件，其中，所述斜桿適配為覆蓋所述支撐臂并且所述斜桿的高度高于所述支撐臂高度。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的定日鏡的鏡子組件，其中，所述斜桿的遠(yuǎn)端被適配為附接至細(xì)長(zhǎng)的中央支撐元件或與中央支撐元件附接的連接元件。
25.一種模塊化的定日鏡裝配裝置包括: 用于所裝載的鏡子的容器，所裝載的鏡子有至少一個(gè)支撐臂和與每個(gè)支撐臂附接的斜桿對(duì)； 用于扭矩管組件的容器；和 用于將扭矩管組件附接至所裝載的鏡子的裝配站。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的模塊化的定日鏡裝配裝置，進(jìn)一步包括: 扭矩管的容器；和 用于將扭矩管附接至方位角驅(qū)動(dòng)器和/或仰角驅(qū)動(dòng)器、創(chuàng)建扭矩管組件的裝配站。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的模塊化的定日鏡裝配裝置，其中，所述裝配站進(jìn)一步包括用于將功率控制模塊附接至所裝載的鏡子的裝配站。
28.多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求25所述的模塊化的定日鏡裝配裝置，由包括電功率、壓縮氣體和水的設(shè)施中的至少一個(gè)的單個(gè)源來服務(wù)。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的多個(gè)模塊化的定日鏡裝配裝置，每個(gè)模塊化的定日鏡裝配裝置適配為由滑動(dòng)安裝的元件來裝配或作為滑動(dòng)安裝的元件來運(yùn)輸。
【文檔編號(hào)】F24J2/10GK104136863SQ201380011871
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2013年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月31日
【發(fā)明者】什穆埃爾·胡斯, 澤埃夫·什韋茨, 羅特姆·博武爾, 馬克·斯盧茨基, 納坦·克盧格曼, 納達(dá)維·巴爾·奧爾, 吉拉德·梅勒 申請(qǐng)人:亮源工業(yè)（以色列）有限公司