CN105577104A - 一种太阳能聚光光伏发电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及太阳能光伏发电领域,特别是公开了一种太阳能聚光光伏发电系统。该系统由多个太阳能聚光光伏发电单元(1)和追光系统构成,太阳光通过反光凹面镜(1-1)反射到凸透镜(1-3)上实现光束汇聚,汇聚的太阳光垂直射入光伏电池板(1-4)发电;追光系统包括旋转轴(2)、齿轮(3)、齿条(4)、线性电机(5)、支撑板(6)、合页(7)、电动液压伸缩柱(8)、底板(9)和控制器(10);线性电机(5)拖动齿条(4)带动齿轮(3)实现太阳能聚光光伏发电单元(1)水平方向旋转,电动液压伸缩柱(8)作用于支撑板(6),实现太阳能聚光光伏发电单元(1)竖直方向旋转。本发明聚光性好,结构简单,可广泛用于太阳能发电产业。

Description

一种太阳能聚光光伏发电系统
技术领域
[0001] 本发明涉及太阳能光伏发电领域,特别涉及一种太阳能聚光光伏发电系统。
背景技术
[0002] 太阳能作为一种清洁、无污染的可再生能源,其开发利用被认为是世界能源战略的重要组成部分。
[0003] 传统的太阳能光伏发电装置由单晶硅或多晶硅的平板电池构成,电池阵列面向阳光放置,不需聚光和跟踪太阳,这种电池的光电转化效率较低。
[0004]目前的太阳能聚光光伏发电系统大多需要复杂的控制系统来控制聚光镜的俯仰角和方位角,整个系统机械结构比较复杂,建设、运行和维护成本都很高。
[0005]
发明内容
[0006] 针对目前光伏发电系统光电转化效率低、系统机械结构复杂等缺陷,本发明提出了一种太阳能聚光光伏发电系统。该系统能够克服上述缺陷,提高光伏电池板发电效率,并且降低整个光伏发电系统的建设和运营成本。
[0007] 为实现上述技术目的,本发明的技术方案为:该太阳能聚光光伏发电系统由多个太阳能聚光光伏发电单元和追光系统组成;每个太阳能聚光光伏发电单元由反光凹面镜,弧形支撑架,凸透镜,光伏电池板,散热装置组成,反光凹面镜紧贴于太阳能聚光光伏发电单元内壁,太阳能聚光光伏发电单元连接有弧形支撑架,弧形支撑架由外向内依次安装有凸透镜,光伏电池板,散热装置。
[0008] 所述的太阳能聚光光伏发电系统,反光凹面镜为抛物面,且为抛物面的一半;反光凹面镜焦点与凸透镜焦点重合。
[0009] 所述的太阳能聚光光伏发电系统,追光系统由旋转轴,齿轮,齿条,线性电机,支撑板,合页,电动液压伸缩柱,底板,控制器组成;齿轮与太阳能聚光光伏发电单元底部为固定连接,不能发生相对转动,旋转轴穿过齿轮中心,旋转轴底端与支撑板相连,顶端与太阳能聚光光伏发电单元底部接触且不相连,齿条位于支撑板上表面,齿条与齿轮相啮合,线性电机安装于支撑板上表面,并与齿条相连;支撑板底端通过合页与底板相连,电动液压伸缩柱下端安装在底板表面,电动液压伸缩柱顶端支持支撑板;控制器安装于底板表面。
[0010] 所述的太阳能聚光光伏发电系统,其特征在于,控制器控制线性电机带动齿条做水平方向运动,齿条水平方向运动带动与其相啮合齿轮做水平方向旋转,齿轮水平方向旋转带动与其固定连接的太阳能聚光光伏发电单元做水平方向旋转;控制器控制电动液压伸缩柱做竖直方向伸缩运动,电动液压伸缩柱伸缩运动带动支撑板以合页为轴做竖直方向旋转运动,支撑板竖直方向旋转带动位于支撑板上的太阳能聚光光伏发电单元做竖直方向旋转。
[0011] 所述的太阳能聚光光伏发电系统,其特征在于,每个太阳能聚光光伏发电单元均配有一个齿轮;每个支撑板构成一行,每行可安装若干太阳能聚光光伏发电单元、若干合页以及若干电动液压伸缩柱,每行安装一根齿条,一个线性电机,一个控制器;每个底板上可安装若干行支撑板,构成太阳能聚光光伏发电系统,系统在二维阵列中以以下方式紧凑排列,即:使得每个太阳能聚光光伏发电单元接收的入射太阳光最大化,同时来自其他太阳能聚光光伏发电单元的投影最小化。
[0012] 本发明的有益效果是:使用凹面镜和凸透镜配合,实现太阳光的汇聚,提高了光伏电池板发电效率。同时太阳能聚光光伏发电系统机械结构简单,每行只需使用一个线性电机和若干个电动液压伸缩柱就可以实现多个太阳能聚光光伏发电单元水平旋转和仰俯角的自动调节。系统结构简单,控制方便,建设和运营成本低。
附图说明
[0013] 图1为太阳能聚光光伏发电单元结构示意图;
图2为太阳能聚光光伏发电单元和追光系统结构示意图;
图3为太阳能聚光光伏发电单元和追光系统侧视图;
图4为太阳能聚光光伏发电系统整体结构示意图。
[0014] 图中:1.太阳能聚光光伏发电单元,1-1.反光凹面镜,1-2.弧形支撑架,1-3.凸透镜,1-4.光伏电池板,1-5.散热装置,2.旋转轴,3.齿轮,4.齿条,5.线性电机,6.支撑板,
7.合页,8.电动液压伸缩柱,9.底板,10.控制器。
具体实施方式
[0015] 如图1所示,每个太阳能聚光光伏发电单元I由反光凹面镜1-1,弧形支撑架1-2,凸透镜1-3,光伏电池板1-4,散热装置1-5组成。反光凹面镜1-1紧贴于太阳能聚光光伏发电单元I内壁,太阳能聚光光伏发电单元I连接有弧形支撑架1-2,弧形支撑架1-2由外向内依次安装有凸透镜1-3,光伏电池板1-4,散热装置1-5。其中反光凹面镜I为抛物面,且为抛物面的一半;反光凹面镜I焦点与凸透镜3焦点重合。
[0016] 如图2和3所示,追光系统由旋转轴2,齿轮3,齿条4,线性电机5,支撑板6,合页7,电动液压伸缩柱8,底板9,控制器10组成。齿轮3与太阳能聚光光伏发电单元I底部为固定连接,不能发生相对转动,旋转轴2穿过齿轮3中心,旋转轴2底端与支撑板6相连,顶端与太阳能聚光光伏发电单元I底部接触且不相连,齿条4位于支撑板6上表面,齿条4与齿轮3相嗤合,线性电机5安装于支撑板6上表面,并与齿条4相连;支撑板6底端通过合页7与底板9相连,电动液压伸缩柱8下端安装在底板9表面,电动液压伸缩柱8顶端支持支撑板6 ;控制器10安装于底板9表面。
[0017] 追光系统工作时,控制器10控制线性电机5带动齿条4做水平方向运动,齿条4水平方向运动带动与其相啮合齿轮3做水平方向旋转,齿轮3水平方向旋转带动与其固定连接的太阳能聚光光伏发电单元I做水平方向旋转;控制器10控制电动液压伸缩柱8做竖直方向伸缩运动,电动液压伸缩柱8伸缩运动带动支撑板6以合页7为轴做竖直方向旋转运动,支撑板6竖直方向旋转带动位于支撑板6上的太阳能聚光光伏发电单元I做竖直方向旋转。
[0018] 如图4所示,每个太阳能聚光光伏发电单元I均配有一个齿轮3 ;每个支撑板6构成一行,每行可安装若干太阳能聚光光伏发电单元1、若干合页7以及若干电动液压伸缩柱8 ;每行安装一根齿条4、一个线性电机5、一个控制器10 ;每个底板9上可安装若干行支撑板6,构成太阳能聚光光伏发电系统。系统在二维阵列中以以下方式紧凑排列,S卩:使得每个太阳能聚光光伏发电单元接收的入射太阳光最大化,同时来自其他太阳能聚光光伏发电单元的投影最小化。

Claims (5)

1.一种太阳能聚光光伏发电系统,其特征在于,该系统由多个太阳能聚光光伏发电单元(I)和追光系统组成;其中,每个太阳能聚光光伏发电单元(I)由反光凹面镜(1-1),弧形支撑架(1-2),凸透镜(1-3),光伏电池板(1-4),散热装置(1-5)组成,反光凹面镜(1-1)紧贴于太阳能聚光光伏发电单元(I)内壁,太阳能聚光光伏发电单元(I)连接有弧形支撑架(1-2),弧形支撑架(1-2)由外向内依次安装有凸透镜(1-3),光伏电池板(1-4),散热装置(l-5)0
2.根据权利要求1所述的太阳能聚光光伏发电系统,其特征在于,反光凹面镜(I)为抛物面,且为抛物面的一半;反光凹面镜(I)焦点与凸透镜(3)焦点重合。
3.根据权利要求1所述的太阳能聚光光伏发电系统,其特征在于,追光系统由旋转轴(2),齿轮(3),齿条(4),线性电机(5),支撑板(6),合页(7),电动液压伸缩柱(8),底板(9),控制器(10)组成;齿轮(3)与太阳能聚光光伏发电单元(I)底部为固定连接,不能发生相对转动,旋转轴(2)穿过齿轮(3)中心,旋转轴(2)底端与支撑板(6)相连,顶端与太阳能聚光光伏发电单元(I)底部接触且不相连,齿条(4)位于支撑板(6)上表面,齿条(4)与齿轮(3)相啮合,线性电机(5)安装于支撑板(6)上表面,并与齿条(4)相连;支撑板(6)底端通过合页(7)与底板(9)相连,电动液压伸缩柱(8)下端安装在底板(9)表面,电动液压伸缩柱(8)顶端支持支撑板(6);控制器(10)安装于底板(9)表面。
4.根据权利要求3所述的太阳能聚光光伏发电系统,其特征在于,控制器(10)控制线性电机(5)带动齿条(4)做水平方向运动,齿条(4)水平方向运动带动与其相啮合齿轮(3)做水平方向旋转,齿轮(3)水平方向旋转带动与其固定连接的太阳能聚光光伏发电单元(I)做水平方向旋转;控制器(10)控制电动液压伸缩柱(8)做竖直方向伸缩运动,电动液压伸缩柱(8 )伸缩运动带动支撑板(6 )以合页(7 )为轴做竖直方向旋转运动,支撑板(6 )竖直方向旋转带动位于支撑板(6)上的太阳能聚光光伏发电单元(I)做竖直方向旋转。
5.根据权利要求3所述的太阳能聚光光伏发电系统,其特征在于,每个太阳能聚光光伏发电单元(I)均配有一个齿轮(3);每个支撑板(6)构成一行,每行可安装若干太阳能聚光光伏发电单元(I)、若干合页(7)以及若干电动液压伸缩柱(8),每行安装一根齿条(4),一个线性电机(5),一个控制器(10);每个底板(9)上可安装若干行支撑板(6),构成太阳能聚光光伏发电系统;系统在二维阵列中以以下方式紧凑排列,即:使得每个太阳能聚光光伏发电单元(I)接收的入射太阳光最大化,同时来自其他太阳能聚光光伏发电单元(I)的投影最小化。
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