一種超精密太陽能跟蹤裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽能應用領域。
【背景技術】
[0002]太陽能作為一種取之不盡用之不竭的可再生能源技術正在迅猛發(fā)展，但是由于太陽能存在能量密度低、時時運動等特點，使得聚光太陽能和跟蹤技術成為當下研究的熱點。按照聚光倍數的高低，聚光太陽能可以分為:I?10倍的低倍聚光、10?100倍的中倍聚光、大于100倍的高倍聚光;對于低倍和中倍聚光太陽能來說，對跟蹤精度的要求比較低，目前的跟蹤技術能夠滿足其需求，但是對于高倍聚光尤其是上千倍聚光太陽能系統(tǒng)，跟蹤精度仍然是當前面臨的一大難題。
【發(fā)明內容】
[0003]本項目擬在解決上述難題，提出了一種超精密太陽能跟蹤裝置，其可以達到實時精準跟蹤，且跟蹤的精密度隨聚光倍數的增加而增加。
[0004]本發(fā)明專利的一種超精密太陽能跟蹤裝置，包括光探測模組、聚光探測模塊、聚光太陽能系統(tǒng)、跟蹤支架、控制模塊;所述的光探測模組是集光強傳感器、I級探測模塊、II級探測模塊為一體，I級探測模塊放置在II級探測模塊上方的一定距離，位置為II級探測器的外圍處，所述的聚光探測模塊包括聚光鏡和探測元件，其中探測元件放置在聚光鏡的焦距距離焦斑周圍的位置處;所述的聚光太陽能系統(tǒng)包括太陽能聚光元件和接收器模塊，接收器模塊位于聚光元件的焦點處;所述的跟蹤支架，可以為單軸跟蹤、雙軸跟蹤;所述的控制模塊，用于根據其自身所處的地理位置和時間計算出太陽高度角和方位角，并且根據光探測模組和聚光探測模塊的信號，調整太陽能系統(tǒng)的位置，使得系統(tǒng)能夠實時對準太陽。
[0005]所述的聚光探測模塊中的聚光鏡可以是單獨的折射式透鏡、反射式透鏡，其聚光鏡的聚光倍數與聚光太陽能元件一致；
[0006]所述的聚光探測模塊中的聚光鏡是太陽能聚光元件，聚光鏡不單獨存在，且所述的探測元件放置在接收器模塊的周圍<5cm處；
[0007]所述的I級探測模塊、II級探測模塊和探測元件，可以為光敏二極管、光敏電池、光敏電阻；
[0008]所述的I級探測模塊放置在II級探測模塊上方的一定距離，此距離<30cm，位置為II級探測器的外圍處，此外圍距離一般< 20cm。
[0009]本發(fā)明的工作原理如下:首先由光強傳感器探測光強，I級探測模塊探測太陽光的粗略位置，傳遞給控制模塊，由控制模塊調節(jié)跟蹤支架使得I級探測模塊的差值為零;其次探測II級探測模塊的信號，傳遞給控制模塊，調節(jié)跟蹤支架位置使得I級探測模塊和II級探測模塊的差值均為零;最后探測聚光探測模塊的信號，傳遞給控制模塊，調節(jié)跟蹤支架位置使得I級探測模塊、II級探測模塊和聚光探測模塊的差值均為零，即實現太陽能聚光系統(tǒng)的超精密跟蹤。
【附圖說明】
[0010]圖1一種雙軸跟蹤系統(tǒng)用光探測模組的示意圖，(a)截面圖，(b)俯視圖；
[0011 ]圖2—種雙軸跟蹤系統(tǒng)用聚光探測模塊示意圖，(a)截面圖，(b)俯視圖；
[0012]圖3—種單軸跟蹤系統(tǒng)用光探測模組的示意圖，(a)截面圖，(b)俯視圖；
[0013]圖4一種單軸跟蹤系統(tǒng)用聚光探測模塊示意圖，(a)截面圖，(b)俯視圖。
[0014]圖中，1-光強傳感器，2-1級探測模塊，3-1I級探測模塊，4-聚光鏡，5-接收器模塊，6-探測元件。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明的內容做進一步詳細說明。
[0016]實施例1:
[0017]圖1所示為一種雙軸跟蹤系統(tǒng)用光探測模組的示意圖，主要包括光強傳感器(I)，I級探測模塊(2)，II級探測模塊(3)，其中I級探測模塊(2)，II級探測模塊(3)均由四個光敏二極管組成，在四個方位對稱放置，定位時放置在水平面上，在東西南北四個方位放置光敏二極管，其中I級探測模塊(2)放置在II級探測模塊(3)上方10cm，外圍5cm處。圖2所示為一種雙軸跟蹤系統(tǒng)用聚光探測模塊示意圖，主要包括聚光鏡(4)，接收器模塊(5)，探測元件
(6)，探測元件為光敏二極管，放置在接收器模塊(5)的周圍，定位方式和上述光敏二極管定位相同。
[0018]具體的工作過程如下:首先由光強傳感器(I)探測光強，I級探測模塊(2)探測太陽光的粗略位置，傳遞給控制模塊，由控制模塊調節(jié)跟蹤支架使得I級探測模塊(2)的東西、南北差值為零;其次探測II級探測模塊(3)的信號，傳遞給控制模塊，調節(jié)跟蹤支架位置使得I級探測模塊(2)和II級探測模塊(3)的東西、南北差值均為零;最后探測聚光探測模塊的信號，傳遞給控制模塊，調節(jié)跟蹤支架位置使得I級探測模塊(2)、11級探測模塊(3)和聚光探測模塊的東西、南北差值均為零，即實現太陽能聚光系統(tǒng)的超精密跟蹤。
[0019]實施例2:
[0020]圖3所示為一種單軸跟蹤系統(tǒng)用光探測模組的示意圖，主要包括光強傳感器(I)，I級探測模塊(2)，II級探測模塊(3)，其中I級探測模塊(2)，II級探測模塊(3)均由兩個光敏電池組成，在兩個方位對稱放置，定位時放置在水平面上，在東西兩個方位放置光敏電池，其中I級探測模塊(2)放置在II級探測模塊(3)上方15cm，外圍3cm處。圖4所示為一種單軸跟蹤系統(tǒng)用聚光探測模塊示意圖，主要包括聚光鏡(4)，接收器模塊(5)，探測元件(6)，探測元件為光敏電池，放置在接收器模塊(5)的周圍，定位方式和上述光敏二極管定位相同。
[0021]具體的工作過程如下:首先由光強傳感器(I)探測光強，I級探測模塊(2)探測太陽光的粗略位置，傳遞給控制模塊，由控制模塊調節(jié)跟蹤支架使得I級探測模塊(2)的東西差值為零;其次探測II級探測模塊(3)的信號，傳遞給控制模塊，調節(jié)跟蹤支架位置使得I級探測模塊(2)和II級探測模塊(3)的東西差值均為零;最后探測聚光探測模塊的信號，傳遞給控制模塊，調節(jié)跟蹤支架位置使得I級探測模塊(2)、11級探測模塊(3)和聚光探測模塊的東西差值均為零，即實現太陽能聚光系統(tǒng)的超精密跟蹤。
【主權項】
1.一種超精密太陽能跟蹤裝置，其特征在于，其包括光探測模組、聚光探測模塊、聚光太陽能系統(tǒng)、跟蹤支架、控制模塊;所述的光探測模組是集光強傳感器、I級探測模塊、II級探測模塊為一體，I級探測模塊放置在II級探測模塊上方，位置為II級探測器的外圍處;所述的聚光探測模塊包括聚光鏡和探測元件，其中探測元件放置在聚光鏡的焦距距離焦斑周圍的位置處;所述的聚光太陽能系統(tǒng)包括太陽能聚光元件和接收器模塊，接收器模塊位于聚光元件的焦點處;所述的跟蹤支架為單軸跟蹤、雙軸跟蹤。2.根據權利要求1所述的一種超精密太陽能跟蹤裝置，其特征在于，所述的聚光探測模塊中的聚光鏡為折射式透鏡、反射式透鏡，其聚光鏡的聚光倍數與聚光太陽能元件相同。3.根據權利要求1所述的一種超精密太陽能跟蹤裝置，其特征在于，所述的聚光探測模塊中的聚光鏡是太陽能聚光元件。4.根據權利要求1所述的一種超精密太陽能跟蹤裝置，其特征在于，所述的探測元件放置在接收器模塊的周圍< 5?11處。5.根據權利要求1所述的一種超精密太陽能跟蹤裝置，其特征在于，所述的I級探測模塊、II級探測模塊和探測元件為光敏二極管、光敏電池、光敏電阻。6.根據權利要求1所述的一種超精密太陽能跟蹤裝置，其特征在于，所述的I級探測模塊放置在II級探測模塊上方距離< 30cm處，位置為II級探測器的外圍距離< 20cm處。
【專利摘要】本實用新型涉及一種超精密太陽能跟蹤裝置，主要包括光探測模組、聚光探測模塊、聚光太陽能系統(tǒng)、跟蹤支架、控制模塊；光探測模組是集光強傳感器、I級探測模塊、II級探測模塊為一體，I級探測模塊放置在II級探測模塊上方的一定距離，位置為II級探測器的外圍處；聚光探測模塊包括聚光鏡和探測元件，其中探測元件放置在聚光鏡的焦距距離焦斑周圍的位置處；聚光太陽能系統(tǒng)包括太陽能聚光元件和接收器模塊，接收器模塊位于聚光元件的焦點處；跟蹤支架可以為單軸跟蹤、雙軸跟蹤。控制模塊，用于根據其自身所處的地理位置和時間計算出太陽高度角和方位角，并且根據光探測模組和聚光探測模塊的信號，調整太陽能系統(tǒng)的位置，使得系統(tǒng)能夠實時對準太陽。
【IPC分類】G05D3/12
【公開號】CN205318230
【申請?zhí)枴緾N201521029881
【發(fā)明人】沈聰
【申請人】西南科技大學
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2015年12月14日