【CN109756180A】高效追踪聚光的光伏发电设备【专利】
聚光型光伏发电的太阳能定位和跟踪系统
聚光型光伏发电的太阳能定位和跟踪系统邓滔;王倩怡;付有;马龙;魏宏魁【期刊名称】《山西电子技术》【年(卷),期】2012(000)005【摘要】在资源紧缺的今天，太阳能以它恒定的来源和高强的辐射能量，日渐成为资源利用的首要选择。
聚光型光伏发电的基本原理是采用带有菲尼尔透镜的太阳能电池板，利用图像采集传感器，拍摄参照物的太阳影子长度，并以与垂直投影做出的比较测出太阳的偏转角度，通过高速控制芯片，根据对采集信息的分析，控制传动机构调节太阳能电池板的偏转角度，实现对太阳的定位和跟踪，从而实现太阳能的高效采集。
%Nowadays, the resources are precious. Solar energy, with its constant source and high strengthen radiation energy, has become the first choice of resources utility. The basic principle of the focusing type photovoltaic power generation is : ( 1 ) using the so- lar panels with Philip Neil lens, (2) photographing the length of the reference shadow with image acquisition sensor and comparing it with vertical projection to measure the defection angle, (3) controlling the transmission mechanism to adjust the defection angle of solar panels through the high-speed-control chip and the analysis of gathering information, (4) realizing the locating and tracking of the sun, and finally reaching the goal of efficient acquisition of solar energy.【总页数】3页(P30-31,37)【作者】邓滔;王倩怡;付有;马龙;魏宏魁【作者单位】太原科技大学,山西太原030024;太原科技大学,山西太原030024;太原科技大学,山西太原030024;太原科技大学,山西太原030024;太原科技大学,山西太原030024【正文语种】中文【中图分类】TP273;TM615.2【相关文献】1.新型聚光光伏发电系统太阳能板设计 [J], 陈国良;孙丽兵;张丽莹;陈素莹2.跟踪式尖顶型聚光光伏发电的研究 [J], 卢育发3.用于太阳能光伏发电的高倍聚光系统 [J], 张平;洪剑麟;夏念;金小伟4.一种聚光太阳能光伏发电装置及其控制系统的设计 [J], 程荣5.聚光型太阳能光伏发电自动跟踪系统探讨 [J], 刘细珠因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
自动跟踪聚焦式太阳能光伏发电技术
自动跟踪聚焦式太阳能光伏发电技术摘 要：详细阐述了已研制成功的精密太阳能自动跟踪聚焦式光伏发电系统的组成，包括结构、部件、配套设备等，同时介绍了系统的主要技术，分析了该技术的先进性及其带来的经济效益。
关键词：自动跟踪；聚焦式；太阳能光伏发电：系统精密太阳能自动跟踪聚焦式光伏发电系统，其单机发电能力为0.3-1.5kW，将单机组成阵列可构成大功率的发电系统。
采用聚光太阳电池的好处是光电转换效率高，并且价格低（聚光太阳电池转换效率为18%-30%比普通太阳电池高的多，1cm2 的聚光电池在标准光强下聚光度为400-600倍聚光后，输出功率达6-10W以上，而同等面积的平板式太阳电池输出功率仅 12-14W）。
普通平板式太阳电池的造价为 45-65/W，而聚光太阳电池的造价要低得多，并且，同功率的精确跟踪光伏发电系统比固定型光伏发电系统每天多发电50%。
由于聚光电池的受光面只有同功率的普通光电池几百分之一，因此可以大大节约单晶硅的用量，即同面积的单晶硅片若制成聚光电池，发电量将提高数百倍。
1 精密太阳能自动跟踪聚焦式光伏发电系统组成系统由聚光电池阵列、架体、方位和仰角驱动器、跟踪器、控制器组成，如图 1。
1.1 聚光电池阵列聚光电池阵列（见图1 中的序号3）由若干聚光电池串并联构成，若干阵列的串并联还可构成不同规模的聚光发电系统。
聚光电池、散热器和费涅尔透镜固定在阵列支架上，阵列支架既要求十分平整，支架上的聚光电池保持在同一平面和相互平行的平面内，又要求具有抗七、八级风的能力，同时还要有避雷措施。
图1精密太阳能自动跟踪聚焦式光伏发电系统的组成1.2驱动器驱动器（图 1 中的序号4-17）由方位和仰角驱动电机及减速齿轮组成，聚光电池阵列必须采用高精度跟踪系统，并且双轴自动跟踪（见图 2）。
图 2 高精度双轴自动跟踪系统电原理如图2所示，端子 X、Y 是全向光源跟踪探测器的水平方位角偏差信号，Z 是垂直方位角偏差信号。
科技成果——聚光太阳能光伏光热一体化装置
科技成果——聚光太阳能光伏光热一体化装置成果简介聚光型太阳能光伏光热系统采用聚光技术，既可以解决太阳辐射能由于能流密度低导致光伏发电系统产电量不高的问题，还可以减少太阳能电池的使用量从而降低发电成本，同时通过在光伏组件背侧布置冷却流道来解决组件温度上升的问题，且回收的热量还可以二次利用，因此该系统在太阳能利用领域引起了不小的关注。
但是传统聚光型太阳能光伏光热系统的热采集器主要从光伏组件背面获取热量，所以热采集器的温度受限于光伏组件的温度。
这是因为为了维持光伏组件的高效运行，太阳能电池的工作温度不能太高，进而其背面冷却流道中换热工质的出口温度也就不会太高，获得的热能品位相应很低。
因此为了获得较高光伏转换效率的同时获得高品位的热能以提高太阳能的综合利用效率，把新的技术和方法应用于聚光型太阳能光伏光热系统以解决光伏单元和光热单元的热耦合问题是非常必要的。
其中，太阳能光谱分频技术在解决传统聚光型太阳能光伏光热系统热耦合问题上被寄予厚望。
技术特点（1）装置采用固、液耦合分频器实现太阳辐射宽光谱分频，降低聚光电池组件温度的同时输出更高品位的热能；（2）装置采用的固、液耦合分频器均属于体积吸收式太阳能分频器，这种体积吸收式复合太阳能分频器不仅可以高性价比地实现太阳辐射宽光谱分频，而且热能的转换和储存均在滤光液内进行，避免了二次换热引起的效率损失，提高了热效率；（3）装置采用的固体分频器设置在流有分频液的高透光玻璃内管中部可使固体分频器吸收短波辐射后进一步把热量传递给周围的分频液，提供更高品位的热能；（4）装置采用微聚光器可以提供高的太阳辐射能流密度，不仅使输出的电能增加，而且输出的热能温度预计可高达120℃，所以聚光型光伏光热系统的光电、光热转换效率均会提高，系统成本会进一步降低。
所处阶段已有相关专利授权适用范围适用于生产或者生活中的闲置屋顶安装，同时提供所需的电能和高品位热能；也可以和海水蒸馏、吸附式制冷、朗肯循环发电、温室大棚等结合，为它们同时提供电能和高品位热能，有较好的市场应用前景。
一种可跟踪聚光的太阳能集热装置[实用新型专利]
![一种可跟踪聚光的太阳能集热装置[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/9df4a3b3be23482fb5da4c10.png)
专利名称：一种可跟踪聚光的太阳能集热装置专利类型：实用新型专利
发明人：石梦珂,石海平
申请号：CN201520072311.9
申请日：20150203
公开号：CN204478532U
公开日：
20150715
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种可跟踪聚光的太阳能集热装置；属于太阳能设备技术领域；其技术要点包括安装座，在安装座上设有调向机构；在安装座上设有向中心凹陷的抛物反射镜，调向机构与抛物反射镜连接；在抛物反射镜中心设有集热塔；集热塔上的低温媒介输入端与高温媒介输出端都与外部保温箱内的储能媒介连接；在集热塔上设有光探测机构，所述光探测机构由至少两组两两对应设置在集热塔上的光电转换件组成；光探测机构连接有采集控制单元；采集控制单元与调向机构驱动部连接；本实用新型旨在提供一种使用方便、效果良好的可跟踪聚光的太阳能集热装置；用于通过采集太阳光来提供热能。
申请人：石梦珂,石海平
地址：510000 广东省广州市天河区中山大道西139号35栋803房
国籍：CN
代理机构：北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：汤东凤
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CN 109756180 A
权 利 要 求 书
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槽，所述卡槽的内部卡合十字形的所述固定块，所述固定块的一端固定连接所述摇杆。 8 .根据权利要求7所述的高效追踪聚光的光伏发电设备，其特征在于，所述第一滚轮和
所述第二滚轮的中心处位于同一条直线，且所示第一滚轮和所述第二滚轮与所述限位柱相 互平行。
9 .根据权利要求2所述的高效追踪聚光的光伏发电设备，其特征在于，所述竖板与所述 横板相互垂直，且位于所述支撑架最低端的所述横板内部的所述滑槽贯穿与之对应的所述 横板。
10 .根据权利要求3所述的高效追踪聚光的光伏发电设备，其特征在于，所述固定轴的 侧壁为“T”形，且所述固定轴的最大直径等于所述滑槽的高度。
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910020726 .4
(22)申请日 2019 .01 .09
(71)申请人 陈善如 地址 514400 广东省梅州市五华县河东镇 大嵩村上陈
(72)发明人 陈善如
(74)专利代理机构 深圳众邦专利代理有限公司 44545
设备。所述高效追踪聚光的光伏发电设备包括支 撑架；固定机构；太阳能电池板；滑槽；清理机构， 所述清理机构包括锯齿、齿轮、海绵垫和连接轴； 所述连接轴的两端分别固定连接所述齿轮，所述 滑槽的内部安装均匀分别的所述锯齿，所述齿轮 啮合所述锯齿；连接机构；复位机构，所述复位机 构安装在所述固定机构的顶端，且所述复位机构 连接所述连接机构的 一端 ；驱 动机构。本发明提 供的 高效 追踪聚 光的 光伏发电 设备便于清理 太 阳电池板表面灰尘，以及安装太阳能电池最佳角 度 ，加固支撑柱 ，可形成防泥土流失 ，提高发电 效 率。
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说 明 书
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高效追踪聚光的光伏发电设备
技术领域 [0001] 本发明涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种高效追踪聚光的光伏发电设备。
背景技术 [0002] 光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技 术。主要由 太阳电 池板 (组件) 、控 制器 和逆变器三大部分组成 ，主要部件由电 子元器件构 成。太阳能电 池经过串联后进行封装保 护可形成大面积的 太阳电 池组件 ，再配合上功率控 制器等部件就形成了光伏发电装置。 [0003] 在使用太阳电池板的过程中，太阳电池板表面吸附大量的灰尘，即不利于太阳电 池板吸收转化太阳光，且影响太阳电池板的美观。 [0004] 因此，有必要提供一种新的高效追踪聚光的光伏发电设备解决上述技术问题。
权利要求书2页 说明书6页 附图2页
CN 109756180 A
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权 利 要 求 书
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1 .一种高效追踪聚光的光伏发电设备，其特征在于，包括： 支撑架； 固定机构，所述固定机构安装于所述支撑架的顶端； 太阳能电池板，所述太阳能电池板固定于所述固定机构的内部； 滑槽，所述滑槽设于所述固定机构的侧壁； 清理 机构 ，所述清理 机构滑动连接所述固 定机构 ，所述清理 机构包括锯齿 、齿轮 、海绵 垫和连接轴，所述滑槽的内部滑动连接所述连接轴，所述连接轴的侧壁套装所述海绵垫，所 述海绵垫的侧壁与所述太阳能电池板的侧壁滑动连接；所述连接轴的两端分别固定连接所 述齿轮，所述滑槽的内部安装均匀分别的所述锯齿，所述齿轮啮合所述锯齿； 连接机构 ，所述连接机构安装在所述连接 轴的 两端 ，且所述连接机构与所述滑槽的内 部滑动连接； 复位机构 ，所述复位机构安装在所述固 定机构的 顶端 ，且所述复位机构连接所述连接 机构的一端； 驱 动机构 ，所述驱 动机构转 动连接所述固 定机构的 底端 ，且所述驱 动机构固 定连接所 述连接机构的另一端。 2 .根据权利要求1所述的高效追踪聚光的光伏发电设备，其特征在于，所述固定机构包 括竖板和横板，所述支撑架的顶端分别倾斜对称安装所述竖板和所述横板，所述竖板的两 端分别固定连接所述横板的一端，且所述竖板和所述横板的侧壁安装所述太阳能电池板。 3 .根据权利要求2所述的高效追踪聚光的光伏发电设备，其特征在于，所述连接机构包 括固定轴、滚珠 、固定环和连接块 ，所述竖板 和所述横板的内部分 别设有所述滑槽 ，所述滑 槽的内部滑动连接所述固定轴 ，所述固定轴的 一端安装所述滚珠 ，所述滚珠与所述连接轴 的内部滚动连接 ；所述连接轴的 两端分 别套装所述固定环 ，所述固定环的 侧壁等距安装所 述连接块，半球形的所述连接块与所述滑槽的内部滑动连接。 4 .根据权利要求3所述的高效追踪聚光的光伏发电设备，其特征在于，所述固定环的直 径和所述连接块的直径之和等于所述滑槽的高度，且所述固定环的一端抵触所述海绵垫。 5 .根据权利要求3所述的高效追踪聚光的光伏发电设备，其特征在于，所述复位机构包 括第一 钢丝、第二钢丝、转 轴、第三滚轮 和发条 ，位于所述支撑架最顶端的 所述横板的内部 对称转动连接所述转 轴 ，所述转 轴的 侧壁套装所述第三滚轮 ；所述第三滚轮的 两端分 别安 装所述发条，所述发条套装在所述转轴的侧壁；所述第三滚珠的侧壁缠绕所述第二钢丝，所 述第二 钢丝固定连接所述固定轴的 一端 ，且所述固定轴的 另一端固定连接所述第一 钢丝 ， 所述第一钢丝和所述第二钢丝与所述滑槽的内部滑动连接。 6 .根据权利要求5所述的高效追踪聚光的光伏发电设备，其特征在于，位于所述支撑架 最 低端的 所述竖板的 侧壁对称转 动连接限 位柱 ，所述限 位柱的 侧壁滑 动连接所述 第一 钢 丝。 7 .根据权利要求6所述的高效追踪聚光的光伏发电设备，其特征在于，所述驱动机构包 括第一滚轮、第二滚轮、卡槽、固定块 和摇杆 ，位于所述支撑架最低端的 所述竖板内部转动 连接所述第一滚轮 和所述第二滚轮 ，所述第一滚轮固定连接所述第二滚轮 ，所述第一滚轮 和所述第二滚轮的侧壁缠绕所述第一钢丝，且所述第一钢丝在所述第一滚轮的缠绕方向与 所述第一钢丝在所述第二滚轮的缠绕方向相反；所述第二滚轮的一端设有十字形的所述卡
代理人 王红
(51)Int .Cl . H02S 40/10(2014 .01) H02S 20/32(2014 .01)
(10)申请公布号 CN 109756180 A (43)申请公布日 2019.05.14
( 54 )发明 名称 高效追踪聚光的光伏发电设备
( 57 )摘要 本发明提供一种高效追踪聚光的光伏发电