專利名稱：太陽能發(fā)電的聚光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能發(fā)電的聚光裝置，特別是涉及照射在太陽能電池上的太陽光集中度被提高到最大能效的太陽能發(fā)電的聚光裝置。
背景技術(shù)：
一般來說，太陽能發(fā)電裝置是指利用太陽能電池將光能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。這里的太陽能電池包括PN結(jié)半導(dǎo)體，在照射陽光中產(chǎn)生自由電子從而引發(fā)電流。
此外，太陽能發(fā)電裝置中使用將陽光重疊照射到太陽能電池表面的聚光裝置。這時(shí)，光電凝聚裝置的集中度直接關(guān)系到太陽能發(fā)電裝置的能量效率，并與安裝在太陽能電池下部的聚光透鏡的重疊面積成正比。
同時(shí)，為了裝置太陽能發(fā)電的發(fā)電量，必然使用大尺寸太陽能電池和聚光透鏡。然而，對(duì)于常規(guī)的聚光透鏡來說，制造大尺寸的透鏡成本和結(jié)構(gòu)配置存在諸多限制。因此，產(chǎn)生的問題是通過大尺寸結(jié)構(gòu)提高能量效率實(shí)際上十分困難。
此外，人們已經(jīng)熟知太陽自東向西運(yùn)動(dòng)，并且在運(yùn)動(dòng)中其緯度也在不斷變化。這時(shí)，由于常規(guī)聚光裝置的方向角是固定的，陽光的入射量因太陽的位置而改變，造成太陽能發(fā)電的發(fā)電量不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種用于太陽能發(fā)電的聚光裝置，其結(jié)構(gòu)簡單，能夠?qū)㈥柟獾募舛茸畲蠡?br> 本發(fā)明的目的是提供一種用于太陽能發(fā)電的聚光裝置，其聚光模組的方向角根據(jù)太陽位置的改變自動(dòng)調(diào)節(jié)。
本發(fā)明的目的是提供一種用于太陽能發(fā)電的聚光裝置，其聚光模組根據(jù)太陽位置的變化穩(wěn)定地轉(zhuǎn)動(dòng)。
為了實(shí)現(xiàn)這些目的，本發(fā)明提供的用于太陽能發(fā)電的聚光裝置包含固定在地面上的支撐部件、安裝在該支撐件上可圍繞X軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)部件、可圍繞Y軸旋轉(zhuǎn)并聚集陽光將其轉(zhuǎn)換為電能的聚光模組、第一和第二角度調(diào)節(jié)裝置，用來轉(zhuǎn)動(dòng)該轉(zhuǎn)動(dòng)部件和至少一個(gè)聚光模組，使被安裝為能夠使至少一個(gè)聚光模組的方向角根據(jù)太陽緯度變化和日間運(yùn)動(dòng)自動(dòng)調(diào)節(jié)。
根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，該轉(zhuǎn)動(dòng)部件包含轉(zhuǎn)架，其具有安裝在支撐部件上X軸方向的第一轉(zhuǎn)軸、橫穿第一轉(zhuǎn)軸中部安裝的水平支撐桿、以及垂直安裝在水平支撐桿兩端上的垂直支撐桿，其上可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝至少一個(gè)聚光模組。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，用于太陽能發(fā)電裝置的聚光裝置，其中的至少一個(gè)聚光模組，包括安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)部件Y軸方向與水平支撐桿呈一條直線的第二轉(zhuǎn)軸。
根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，聚光模組還包括模組框架，其具有安裝有由多個(gè)太陽能電池組成的太陽能電池板的下端部和安裝有形成于上述太陽能電池板前部的導(dǎo)光部兩側(cè)的第一和第二聚光透鏡，并且上述第二轉(zhuǎn)軸安裝在模組框的質(zhì)量中心上。
根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，第一角度調(diào)節(jié)裝置包括安裝在支撐部件上的動(dòng)力發(fā)生裝置和被動(dòng)力發(fā)生裝置移動(dòng)并且一端鉸接到轉(zhuǎn)動(dòng)部件上的升降部件；第二角度調(diào)節(jié)裝置包括安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)部件上的動(dòng)力發(fā)生裝置和被動(dòng)力發(fā)生裝置移動(dòng)并且一端鉸接到聚光模組的升降部件。
舉例而言，本發(fā)明的實(shí)施例可具有各種不同的變化形式，不應(yīng)認(rèn)為本發(fā)明僅限于下面將要詳細(xì)說明的實(shí)施例。這些實(shí)施例僅僅是為了向本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容提供全面的說明。相應(yīng)地，為了清楚地描述本發(fā)明，附圖中所示的各個(gè)組件形態(tài)有所放大。
本發(fā)明的具體實(shí)施方式
由以下實(shí)施例及其附圖1至5詳細(xì)給出。此外，相同的附圖標(biāo)號(hào)代表相同的部件。
本發(fā)明的主要目的是提供一種用于太陽能發(fā)電的聚光裝置，其中，照射到太陽能電池上的光線的集光度被提高到最大能量效率。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，根據(jù)本發(fā)明的聚光裝置，其聚光模組的方向角根據(jù)太陽的位置變化自動(dòng)調(diào)節(jié)，并且聚光模組的方向角調(diào)節(jié)得到穩(wěn)定地執(zhí)行。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的聚光裝置的立體圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的聚光裝置的正視圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的聚光裝置的側(cè)視圖。
圖4展示被第一角度調(diào)節(jié)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)件。
圖5展示第第二角度調(diào)節(jié)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的聚光模組。
具體實(shí)施例方式
圖1到圖3分別是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)例的聚光裝置的立體圖、正視圖和側(cè)視圖。
參見圖1到圖3，根據(jù)本發(fā)明的聚光裝置100包括支撐部件110、轉(zhuǎn)動(dòng)部件120、兩個(gè)聚光模組130、第一角度調(diào)節(jié)裝置140和第二角度調(diào)節(jié)裝置150。
支撐部件110包括安裝在地面上的兩個(gè)主支桿112和一個(gè)副支桿114。
此外，轉(zhuǎn)動(dòng)部件120包括具有第一轉(zhuǎn)軸122的轉(zhuǎn)架124，其安裝在支撐結(jié)構(gòu)110的支桿112的上部并可繞X軸轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)架124包括橫穿第一轉(zhuǎn)軸122中部安裝的水平支撐桿125和自水平支撐桿125兩端向上延伸的垂直支撐桿126。如上所述，轉(zhuǎn)動(dòng)部件120的結(jié)構(gòu)為第一轉(zhuǎn)軸122安裝在水平支撐桿125中部的X軸上，與轉(zhuǎn)動(dòng)部件120中部對(duì)應(yīng)，這樣使轉(zhuǎn)動(dòng)部件120在支撐部件110上的安裝保持水平平衡。
此外，轉(zhuǎn)動(dòng)部件120的上部安裝有可繞Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)的聚光模組130。聚光模組130包括由多個(gè)太陽能電池組成的太陽能電池板132、在太陽能電池板132前部形成的導(dǎo)光部134、以及安裝在導(dǎo)光部134兩端上的第一和第二聚光透鏡136，其用來聚集太陽光并將其照射到太陽能電池板132的正面。
太陽能電池板132安裝在模組框137的下端部137a，使太陽能電池的正面暴露于外界。還有，導(dǎo)光部134和第一、第二聚光透鏡136安裝在模組框137的上端。這里，導(dǎo)光部134安裝在太陽能電池板132的垂直上部并且具有與太陽能電池板132相同的面積。此外，導(dǎo)光部134還形成一空間、一透明玻璃或?qū)Ч馔哥R，這樣入射光無折射導(dǎo)入并照射到太陽能電池的表面上。
同時(shí)，第一和第二聚光透鏡135包括多個(gè)菲涅耳透鏡(Fresno lens)，分別將入射光折射后照射到太陽能電池的表面上。結(jié)果，垂直射入導(dǎo)光部134并通過第一和第二聚光透鏡136折射的太陽光被入射到太陽能電池的表面上，并且估計(jì)集光度為太陽能電池面積的2-3倍。
也就是說，導(dǎo)光部134和第一、第二聚光透鏡136的寬度總和相當(dāng)于太陽能電池板132寬度的2-3倍。相應(yīng)地，入射到導(dǎo)光部134和第一、第二聚光透鏡136上并照射到太陽能電池板132上的太陽光的集光度相當(dāng)于太陽能電池板132面積的2-3倍，從而得到最大能量效率。
如上所述的聚光模組130包括可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在垂直支撐桿126上Y軸方向的第二轉(zhuǎn)軸138。第二轉(zhuǎn)軸138穿過與第一轉(zhuǎn)軸124中部對(duì)應(yīng)的直線。第二轉(zhuǎn)軸138安裝在聚光模組130的模組框137兩側(cè)并且可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在垂直支撐桿126上。如上所述，兩個(gè)聚光模組130可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)部件120的Y軸方向上，并且對(duì)稱于第一轉(zhuǎn)軸124放置。因此，由于質(zhì)量未向一側(cè)偏斜，質(zhì)量中心保持平衡穩(wěn)定。
參見圖4，安裝第一角度調(diào)節(jié)裝置140，使轉(zhuǎn)動(dòng)部件120根據(jù)太陽緯度的變化繞X軸轉(zhuǎn)動(dòng)。第一角度調(diào)節(jié)裝置140包括電機(jī)142、驅(qū)動(dòng)部141，其包括受電機(jī)142驅(qū)動(dòng)上升或下降的升降部件144、以及控制部146，用以控制驅(qū)動(dòng)部141的電機(jī)142。此外，主支桿112上安裝有用來安置電機(jī)的托架118，而電機(jī)142安裝在托架118上。升降部件144的一端鉸接到轉(zhuǎn)動(dòng)部件120的水平支撐桿125上，升降部件144的另一端與電機(jī)142連接。
參見圖5，第二角度調(diào)節(jié)裝置150，使安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)部件120上的聚光模組130根據(jù)太陽的日間運(yùn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。這里，第二角度調(diào)節(jié)裝置150包括驅(qū)動(dòng)部151，其包括受電機(jī)152驅(qū)動(dòng)上升或下降的升降部件154；以及用來控制驅(qū)動(dòng)部141的電機(jī)152的控制部156。控制部156被設(shè)置為根據(jù)太陽日間運(yùn)動(dòng)將太陽的位置變化輸入，從而對(duì)電機(jī)152進(jìn)行自動(dòng)控制。當(dāng)然，控制部152被設(shè)置為利用感測(cè)太陽位置的傳感器根據(jù)太陽的運(yùn)動(dòng)對(duì)電機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)控制。此外，轉(zhuǎn)動(dòng)部件120的垂直支撐桿126上安裝有用來安置電機(jī)的托架126a，而電機(jī)152安裝在托架126a上。升降部件154的一端鉸接到聚光模組130的模組框137上，升降部件154的另一端與電機(jī)152連接。
舉例而言，驅(qū)動(dòng)部140、150可由液壓缸驅(qū)動(dòng)，取代本實(shí)施例中描述的電機(jī)。
如圖4和圖5所示，根據(jù)本發(fā)明的聚光裝置100被設(shè)置為聚光模組130的方向角受到第一和和第二角度調(diào)節(jié)裝置140、150的自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而保持太陽能電池的集光度的最大化狀態(tài)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的聚光裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)置簡單，有效地提高了集光度，從而降低了制造成本并提高的能量效率。此外，在根據(jù)本發(fā)明的聚光模組中，聚光模組的方向角根據(jù)太陽的位置變化得到自動(dòng)調(diào)節(jié)，使其保持最優(yōu)狀態(tài)的集光度，而與太陽的位置無關(guān)，從而增加了發(fā)電能力。同時(shí)，在根據(jù)本發(fā)明的聚光裝置中，聚光模組可轉(zhuǎn)動(dòng)地并對(duì)稱于第一轉(zhuǎn)軸安裝，這樣其質(zhì)量中心不會(huì)偏向一側(cè)，從而提供聚光模組的穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許的更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于太陽能發(fā)電的聚光裝置，其特征在于其包括固定到地面上的支撐結(jié)構(gòu)；安裝在該支撐結(jié)構(gòu)上的可圍繞X軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)部件；至少一個(gè)圍繞Y軸安裝并將太陽光匯聚以便轉(zhuǎn)換為電能的聚光模組；和第一角度調(diào)節(jié)裝置和第二角度調(diào)節(jié)裝置，用來轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)部件和至少一個(gè)聚光模組，使至少一個(gè)聚光模組的方向角根據(jù)太陽緯度的變化和太陽日間運(yùn)動(dòng)而自動(dòng)調(diào)節(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于太陽能發(fā)電的聚光裝置，其特征在于其中所述的轉(zhuǎn)動(dòng)部件包括轉(zhuǎn)架，其具有安裝在所述支撐部件上的X軸方向的第一轉(zhuǎn)軸和至少一個(gè)聚光模組，其包含在安裝于所述轉(zhuǎn)架上的Y軸方向的第二轉(zhuǎn)軸，并且對(duì)應(yīng)于與所述第一轉(zhuǎn)軸的中央形成直線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于太陽能發(fā)電的聚光裝置，其特征在于其中所述的轉(zhuǎn)動(dòng)部件包括安裝在上述支撐部件上X軸方向的第一轉(zhuǎn)軸；橫穿上述第一轉(zhuǎn)軸中部安裝的水平支撐桿；由在垂直方向上安裝于上述水平支撐桿兩端的垂直支撐桿，其上可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝有至少一個(gè)聚光模組。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于太陽能發(fā)電的聚光裝置，其特征在于其中所述聚光模組包括安裝在上述轉(zhuǎn)動(dòng)部件上Y軸方向與水平支撐桿呈一條直線的第二轉(zhuǎn)軸。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的用于太陽能發(fā)電的聚光裝置，其特征在于其中所述的聚光模組還進(jìn)一步包括模組架，其具有安裝有由多個(gè)太陽能電池組成的太陽能電池板的下端部和安裝有形成于上述太陽能電池板前部的導(dǎo)光部兩側(cè)的第一和第二聚光透鏡，并且上述第二轉(zhuǎn)軸安裝在模組框的質(zhì)量中心上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于太陽能發(fā)電的聚光裝置，其特征在于其中所述的第一角度調(diào)節(jié)裝置包括安裝在上述支撐部件上的動(dòng)力發(fā)生裝置和被上述動(dòng)力發(fā)生裝置移動(dòng)并且一端鉸接到上述轉(zhuǎn)動(dòng)部件上的升降部件；上述第二角度調(diào)節(jié)裝置包括安裝在上述轉(zhuǎn)動(dòng)部件上的動(dòng)力發(fā)生裝置和被上述動(dòng)力發(fā)生裝置移動(dòng)并且一端鉸接到上述聚光模組的升降部件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于太陽能發(fā)電的聚光裝置，特別是涉及一種將照射到太陽能電池上的陽光的集光度提高到最大能量效率的用于太陽能發(fā)電的聚光裝置。根據(jù)本發(fā)明的用于太陽能發(fā)電的聚光裝置包括固定在地面上的支撐部件、可圍繞支撐部件X軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)部件、可圍繞Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)并對(duì)太陽光進(jìn)行匯聚以便將其轉(zhuǎn)換為電能的聚光模組、用來轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)部件和至少一個(gè)聚光模組的第一和第二角度調(diào)節(jié)裝置，聚光模組的方向角根據(jù)太陽的緯度變化和日間運(yùn)動(dòng)自動(dòng)調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)H02N6/00GK1929284SQ20061012685
公開日2007年3月14日 申請(qǐng)日期2006年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月7日
發(fā)明者李震根 申請(qǐng)人:大韓Techren株式會(huì)社