一種太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽(yáng)能光伏發(fā)電領(lǐng)域，特別涉及一種太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能作為一種清潔、無(wú)污染的可再生能源，其開(kāi)發(fā)利用被認(rèn)為是世界能源戰(zhàn)略的重要組成部分。
[0003]傳統(tǒng)的太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝置由單晶硅或多晶硅的平板電池構(gòu)成，電池陣列面向陽(yáng)光放置，不需聚光和跟蹤太陽(yáng)，這種電池的光電轉(zhuǎn)化效率較低。
[0004]目前的太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)大多需要復(fù)雜的控制系統(tǒng)來(lái)控制聚光鏡的俯仰角和方位角，整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù)成本都很高。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)目前光伏發(fā)電系統(tǒng)光電轉(zhuǎn)化效率低、系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺陷，本發(fā)明提出了一種太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠克服上述缺陷，提高光伏電池板發(fā)電效率，并且降低整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:該太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)由多個(gè)太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元和追光系統(tǒng)組成；每個(gè)太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元由反光凹面鏡，弧形支撐架，凸透鏡，光伏電池板，散熱裝置組成，反光凹面鏡緊貼于太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元內(nèi)壁，太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元連接有弧形支撐架，弧形支撐架由外向內(nèi)依次安裝有凸透鏡，光伏電池板，散熱裝置。
[0008]所述的太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)，反光凹面鏡為拋物面，且為拋物面的一半；反光凹面鏡焦點(diǎn)與凸透鏡焦點(diǎn)重合。
[0009]所述的太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)，追光系統(tǒng)由旋轉(zhuǎn)軸，齒輪，齒條，線性電機(jī)，支撐板，合頁(yè)，電動(dòng)液壓伸縮柱，底板，控制器組成；齒輪與太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元底部為固定連接，不能發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)軸穿過(guò)齒輪中心，旋轉(zhuǎn)軸底端與支撐板相連，頂端與太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元底部接觸且不相連，齒條位于支撐板上表面，齒條與齒輪相嚙合，線性電機(jī)安裝于支撐板上表面，并與齒條相連；支撐板底端通過(guò)合頁(yè)與底板相連，電動(dòng)液壓伸縮柱下端安裝在底板表面，電動(dòng)液壓伸縮柱頂端支持支撐板；控制器安裝于底板表面。
[0010]所述的太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，控制器控制線性電機(jī)帶動(dòng)齒條做水平方向運(yùn)動(dòng)，齒條水平方向運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)與其相嚙合齒輪做水平方向旋轉(zhuǎn)，齒輪水平方向旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)與其固定連接的太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元做水平方向旋轉(zhuǎn)；控制器控制電動(dòng)液壓伸縮柱做豎直方向伸縮運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)液壓伸縮柱伸縮運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)支撐板以合頁(yè)為軸做豎直方向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，支撐板豎直方向旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)位于支撐板上的太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元做豎直方向旋轉(zhuǎn)。
[0011]所述的太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元均配有一個(gè)齒輪；每個(gè)支撐板構(gòu)成一行，每行可安裝若干太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元、若干合頁(yè)以及若干電動(dòng)液壓伸縮柱，每行安裝一根齒條，一個(gè)線性電機(jī)，一個(gè)控制器；每個(gè)底板上可安裝若干行支撐板，構(gòu)成太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)，系統(tǒng)在二維陣列中以以下方式緊湊排列，即:使得每個(gè)太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元接收的入射太陽(yáng)光最大化，同時(shí)來(lái)自其他太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元的投影最小化。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:使用凹面鏡和凸透鏡配合，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)光的匯聚，提高了光伏電池板發(fā)電效率。同時(shí)太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，每行只需使用一個(gè)線性電機(jī)和若干個(gè)電動(dòng)液壓伸縮柱就可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元水平旋轉(zhuǎn)和仰俯角的自動(dòng)調(diào)節(jié)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便，建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本低。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元和追光系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元和追光系統(tǒng)側(cè)視圖；
圖4為太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:1.太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元，1-1.反光凹面鏡，1-2.弧形支撐架，1-3.凸透鏡，1-4.光伏電池板，1-5.散熱裝置，2.旋轉(zhuǎn)軸，3.齒輪，4.齒條，5.線性電機(jī)，6.支撐板，
7.合頁(yè)，8.電動(dòng)液壓伸縮柱，9.底板，10.控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1所示，每個(gè)太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元I由反光凹面鏡1-1，弧形支撐架1-2，凸透鏡1-3，光伏電池板1-4，散熱裝置1-5組成。反光凹面鏡1-1緊貼于太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元I內(nèi)壁，太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元I連接有弧形支撐架1-2，弧形支撐架1-2由外向內(nèi)依次安裝有凸透鏡1-3，光伏電池板1-4，散熱裝置1-5。其中反光凹面鏡I為拋物面，且為拋物面的一半；反光凹面鏡I焦點(diǎn)與凸透鏡3焦點(diǎn)重合。
[0016]如圖2和3所示，追光系統(tǒng)由旋轉(zhuǎn)軸2，齒輪3，齒條4，線性電機(jī)5，支撐板6，合頁(yè)7，電動(dòng)液壓伸縮柱8，底板9，控制器10組成。齒輪3與太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元I底部為固定連接，不能發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)軸2穿過(guò)齒輪3中心，旋轉(zhuǎn)軸2底端與支撐板6相連，頂端與太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元I底部接觸且不相連，齒條4位于支撐板6上表面，齒條4與齒輪3相嗤合，線性電機(jī)5安裝于支撐板6上表面，并與齒條4相連；支撐板6底端通過(guò)合頁(yè)7與底板9相連，電動(dòng)液壓伸縮柱8下端安裝在底板9表面，電動(dòng)液壓伸縮柱8頂端支持支撐板6 ;控制器10安裝于底板9表面。
[0017]追光系統(tǒng)工作時(shí)，控制器10控制線性電機(jī)5帶動(dòng)齒條4做水平方向運(yùn)動(dòng)，齒條4水平方向運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)與其相嚙合齒輪3做水平方向旋轉(zhuǎn)，齒輪3水平方向旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)與其固定連接的太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元I做水平方向旋轉(zhuǎn)；控制器10控制電動(dòng)液壓伸縮柱8做豎直方向伸縮運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)液壓伸縮柱8伸縮運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)支撐板6以合頁(yè)7為軸做豎直方向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，支撐板6豎直方向旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)位于支撐板6上的太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元I做豎直方向旋轉(zhuǎn)。
[0018]如圖4所示，每個(gè)太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元I均配有一個(gè)齒輪3 ;每個(gè)支撐板6構(gòu)成一行，每行可安裝若干太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元1、若干合頁(yè)7以及若干電動(dòng)液壓伸縮柱8 ;每行安裝一根齒條4、一個(gè)線性電機(jī)5、一個(gè)控制器10 ;每個(gè)底板9上可安裝若干行支撐板6，構(gòu)成太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)。系統(tǒng)在二維陣列中以以下方式緊湊排列，S卩:使得每個(gè)太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元接收的入射太陽(yáng)光最大化，同時(shí)來(lái)自其他太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元的投影最小化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)由多個(gè)太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元(I)和追光系統(tǒng)組成；其中，每個(gè)太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元(I)由反光凹面鏡(1-1)，弧形支撐架(1-2)，凸透鏡(1-3)，光伏電池板(1-4)，散熱裝置(1-5)組成，反光凹面鏡(1-1)緊貼于太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元(I)內(nèi)壁，太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元(I)連接有弧形支撐架(1-2)，弧形支撐架(1-2)由外向內(nèi)依次安裝有凸透鏡(1-3)，光伏電池板(1-4)，散熱裝置(l-5)02.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，反光凹面鏡(I)為拋物面，且為拋物面的一半；反光凹面鏡(I)焦點(diǎn)與凸透鏡(3)焦點(diǎn)重合。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，追光系統(tǒng)由旋轉(zhuǎn)軸(2)，齒輪(3)，齒條(4)，線性電機(jī)(5)，支撐板(6)，合頁(yè)(7)，電動(dòng)液壓伸縮柱(8)，底板(9)，控制器(10)組成；齒輪(3)與太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元(I)底部為固定連接，不能發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)軸(2)穿過(guò)齒輪(3)中心，旋轉(zhuǎn)軸(2)底端與支撐板(6)相連，頂端與太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元(I)底部接觸且不相連，齒條(4)位于支撐板(6)上表面，齒條(4)與齒輪(3)相嚙合，線性電機(jī)(5)安裝于支撐板(6)上表面，并與齒條(4)相連；支撐板(6)底端通過(guò)合頁(yè)(7)與底板(9)相連，電動(dòng)液壓伸縮柱(8)下端安裝在底板(9)表面，電動(dòng)液壓伸縮柱(8)頂端支持支撐板(6);控制器(10)安裝于底板(9)表面。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，控制器(10)控制線性電機(jī)(5)帶動(dòng)齒條(4)做水平方向運(yùn)動(dòng)，齒條(4)水平方向運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)與其相嚙合齒輪(3)做水平方向旋轉(zhuǎn)，齒輪(3)水平方向旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)與其固定連接的太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元(I)做水平方向旋轉(zhuǎn)；控制器(10)控制電動(dòng)液壓伸縮柱(8)做豎直方向伸縮運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)液壓伸縮柱(8 )伸縮運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)支撐板(6 )以合頁(yè)(7 )為軸做豎直方向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，支撐板(6 )豎直方向旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)位于支撐板(6)上的太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元(I)做豎直方向旋轉(zhuǎn)。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元(I)均配有一個(gè)齒輪(3);每個(gè)支撐板(6)構(gòu)成一行，每行可安裝若干太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元(I)、若干合頁(yè)(7)以及若干電動(dòng)液壓伸縮柱(8)，每行安裝一根齒條(4)，一個(gè)線性電機(jī)(5)，一個(gè)控制器(10);每個(gè)底板(9)上可安裝若干行支撐板(6)，構(gòu)成太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)；系統(tǒng)在二維陣列中以以下方式緊湊排列，即:使得每個(gè)太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元(I)接收的入射太陽(yáng)光最大化，同時(shí)來(lái)自其他太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元(I)的投影最小化。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及太陽(yáng)能光伏發(fā)電領(lǐng)域，特別是公開(kāi)了一種太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)。該系統(tǒng)由多個(gè)太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元（1）和追光系統(tǒng)構(gòu)成，太陽(yáng)光通過(guò)反光凹面鏡（1-1）反射到凸透鏡（1-3）上實(shí)現(xiàn)光束匯聚，匯聚的太陽(yáng)光垂直射入光伏電池板（1-4）發(fā)電；追光系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)軸（2）、齒輪（3）、齒條（4）、線性電機(jī)（5）、支撐板（6）、合頁(yè)（7）、電動(dòng)液壓伸縮柱（8）、底板（9）和控制器（10）；線性電機(jī)（5）拖動(dòng)齒條（4）帶動(dòng)齒輪（3）實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元（1）水平方向旋轉(zhuǎn)，電動(dòng)液壓伸縮柱（8）作用于支撐板（6），實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電單元（1）豎直方向旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明聚光性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可廣泛用于太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)。
【IPC分類(lèi)】H02S40/22, H02S20/30
【公開(kāi)號(hào)】CN105577104
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510187442
【發(fā)明人】朱永強(qiáng), 王冠杰, 王欣, 賈利虎, 王銀順
【申請(qǐng)人】華北電力大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2015年4月21日