CN107291106A - 一种聚光光伏发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种聚光光伏发电装置，属于太阳能发电技术领域，包括支架、第一调节机构、第二调节机构、聚光件和太阳能电池板，第一调节机构包括弧形齿条、支撑座、第一齿轮和第一电机，弧形齿条的一端与支架可转动的连接，弧形齿条的另一端与第二调节机构连接，支撑座与弧形齿条可滑动的连接，第一齿轮通过第一转轴可转动的支撑于支撑座且与弧形齿条啮合，第一电机设置于支撑座且与第一转轴的一端连接，聚光件设置于支架且与弧形齿条相对应，太阳能电池板设置于支撑座上且用于接收聚光件聚集的光束。其结构简单，使用方便，聚光件能够把分散的太阳光聚集起来并投射到太阳能电池板上，大大提高了光能的利用率。

Description

一种聚光光伏发电装置

技术领域

本发明涉及太阳能发电技术领域，具体而言，涉及一种聚光光伏发电装置。

背景技术

随着经济的发展、社会的进步，太阳能得到人们越来越多的开发利用，太阳能发电就是其中的一种，但是现有的太阳能光伏发电，能量密度低，占地面积大，地域依赖性强，受气候环境因素影响大，且不能始终使太阳光直射于太阳能电池板上，导致光的利用率较低，光电转化率也较低。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种聚光光伏发电装置，能够较好的改善上述问题。

本发明的实施方式是这样实现的：

本发明的实施方式提供了一种聚光光伏发电装置，包括支架、第一调节机构、第二调节机构、聚光件和太阳能电池板，所述第一调节机构包括弧形齿条、支撑座、第一齿轮和第一电机，所述弧形齿条的一端为第一端，另一端为第二端，所述弧形齿条的第一端与所述支架可转动的连接，所述弧形齿条的第二端与所述第二调节机构连接，所述第二调节机构设置于所述支架，所述弧形齿条的第一端与第二端的连线为弦长线，所述第二调节机构能够控制所述弧形齿条绕所述弦长线转动，所述支撑座与所述弧形齿条可滑动的连接，所述第一齿轮通过第一转轴可转动的支撑于所述支撑座且与所述弧形齿条啮合，所述第一电机设置于所述支撑座且与所述第一转轴的一端连接，所述第一电机用于驱动所述第一齿轮转动，所述聚光件设置于所述支架且与所述弧形齿条相对应，所述太阳能电池板设置于所述支撑座上且用于接收所述聚光件聚集的光束。

在本发明可选地实施方式中，所述聚光光伏发电装置还包括光感应器，所述光感应器设置于所述支撑座且与所述第一调节机构和所述第二调节机构信号连接，所述光感应器用于接收光强信号并控制所述第一调节机构和/或所述第二调节机构动作。

在本发明可选地实施方式中，所述第二调节机构包括第二电机、第二齿轮和第三齿轮，所述第二电机固定于所述支架，所述第二齿轮与所述第二电机的输出轴连接且能够同步转动，所述第三齿轮通过第二转轴可转动的支撑于所述支架且与所述第二齿轮啮合，所述弧形齿条的第二端与所述第二电机的输出轴连接。

在本发明可选地实施方式中，所述聚光光伏发电装置还包括限位机构，所述限位机构包括电磁铁和限位件，所述电磁铁固定于所述支架且与所述第二调节机构相邻，所述光感应器与所述电磁铁信号连接，所述限位件设置于所述支架且与所述第二齿轮或所述第三齿轮相对应，所述限位件能够被所述电磁铁通过磁性吸附作用吸附，所述聚光光伏发电装置具有所述限位件卡主所述第二齿轮或所述第三齿轮的第一状态，以及所述限位件与所述第二齿轮或所述第三齿轮分离的第二状态。

在本发明可选地实施方式中，所述弧形齿条的一面为有齿面，另一面为无齿面，所述弧形齿条的无齿面相对于有齿面更靠近所述聚光件。

在本发明可选地实施方式中，所述支撑座与所述弧形齿条的无齿面之间设有滚轮，所述滚轮通过第三转轴可转动的支撑于所述支撑座且能够沿所述弧形齿条的无齿面滚动。

在本发明可选地实施方式中，所述太阳能电池板相对于所述弧形齿条更靠近所述聚光件。

在本发明可选地实施方式中，所述聚光件为球体结构。

在本发明可选地实施方式中，所述弧形齿条为半圆形结构，所述弧形齿条的半径大于所述聚光件的半径，所述弧形齿条的圆心与所述聚光件的球心重合。

在本发明可选地实施方式中，所述支架的上端设有U形缺口，所述聚光件设置于所述U形缺口内。

本发明的实施方式具有以下有益效果：

本发明实施方式提供的聚光光伏发电装置，其结构简单，使用方便，聚光件能够把分散的太阳光聚集起来并投射到太阳能电池板上，这样使用一块较小的电池板就能够聚集到较多的光能，大大提高了光能的利用率，减少了太阳能板的使用数量，降低了太阳能电池板的占地面积，节约了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施方式，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施方式的聚光光伏发电装置的结构示意图；

图2为第一调节机构的结构示意图；

图3为图中A处的局部放大图。

图标：11-支架；111-U形缺口；12-第一调节机构；121-弧形齿条；122-支撑座；123-第一齿轮；124-第一电机；125-滚轮；13-第二调节机构；131-第二电机；132-第二齿轮；133-第三齿轮；14-聚光件；15-太阳能电池板；16-限位机构；161-电磁铁；162-限位件。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施方式

参考图1-3所示，本发明实施方式提供了一种聚光光伏发电装置，包括支架11、第一调节机构12、第二调节机构13、聚光件14和太阳能电池板15。

支架11起到支撑和安装其他部件的作用，支架11的上端设有U形缺口111，本实施方式中，U形缺口111的轮廓形状为半圆形。

参考图2所示，第一调节机构12包括弧形齿条121、支撑座122、第一齿轮123和第一电机124。

弧形齿条121为半圆形结构，弧形齿条121的外表面为有齿面，弧形齿条121的内表面为无齿面。弧形齿条121的一端为第一端，另一端为第二端，弧形齿条121的第一端与支架11可转动的连接，弧形齿条121的第二端通过第二调节机构13固定在支架11上，弧形齿条121的第一端和第二端均位于U形缺口111内，弧形齿条121的第一端与第二端的连线为弦长线，第二调节机构13能够控制弧形齿条121绕弦长线转动。

需要说明的是，弧形齿条121的第一端和第二端均可以通过第二调节机构13固定在支架11上。

支撑座122与弧形齿条121可滑动的连接，第一齿轮123通过第一转轴可转动的支撑在支撑座122上，第一齿轮123与弧形齿条121啮合构成齿轮齿条机构，第一电机124设置在支撑座122上，第一电机124的输出轴与第一转轴的一端连接，第一电机124与第一转轴之间可以通过联轴器连接，第一电机124用于驱动所述第一齿轮123转动。第一齿轮123转动时，能够带动支撑座122在弧形齿条121上滑动。

支撑座122与弧形齿条121的无齿面之间设有滚轮125，滚轮125通过第三转轴可转动的支撑在支撑座122上，滚轮125与弧形齿条121的无齿面滚动连接，支撑座122滑动时，滚轮125能够在弧形齿条121的无齿面上滚动，这样大大提高了支座滑动时的稳定性，而且滚动阻力小，使得支座能够在弧形齿条121上滑动更顺畅。

参考图3所示，第二调节机构13包括第二电机131、第二齿轮132和第三齿轮133。

第二电机131固定在支架11上，第二齿轮132与第二电机131的输出轴连接且能够同步转动，第三齿轮133通过第二转轴可转动的支撑在支架11上，第二齿轮132与第三齿轮133相互啮合，弧形齿条121的第二端与第二电机131的输出轴可以通过连接件连接。第二电机131的输出轴转动时能够带动弧形齿条121转动，第二齿轮132和第三齿轮133能够提高弧形齿条121转动的稳定性。

聚光光伏发电装置还包括限位机构16。限位机构16包括电磁铁161和限位件162，电磁铁161固定在支架11上且与第二齿轮132或第三齿轮133相邻，限位件162设置在支架11上且与第二齿轮132或第三齿轮133相对应，限位件162能够被电磁铁161通过磁性吸附作用吸附并产生动作，聚光光伏发电装置具有限位件162卡主第二齿轮132或第三齿轮133的第一状态，以及限位件162与第二齿轮132或第三齿轮133分离的第二状态。

当聚光光伏发电装置处于第一状态时，第二齿轮132或第三齿轮133被限位件162卡主，此时弧形齿条121不能够转动。当聚光光伏发电装置处于第二状态时，第二齿轮132或第三齿轮133没有被限位件162卡主，此时弧形齿条121子在第二电机131的作用下能够转动。

需要说明的是，第二调节机构13和限位机构16位置处可以设置保护罩，保护罩能够罩住第二调节机构13和限位机构16，这样不仅起到保护的作用，同时也使得外观更美观。

聚光件14为球体结构，这样可以保证聚光件14能够对各个方向上的光进行聚集。

聚光件14安装在支架11上且位于U形缺口111内，聚光件14与弧形齿条121相对应，聚光件14的半径尺寸小于弧形齿条121的半径尺寸。弧形齿条121的圆心与聚光件14的球心重合。

太阳能电池板15设置在支撑座122上，太阳能电池板15用于接收聚光件14聚集的光束并将光能转换成电能，太阳能电池板15相对于弧形齿条121更靠近聚光件14，这样便于太阳能电池板15能够更好的接收聚光件14聚集的光束。

聚光光伏发电装置还包括光感应器。光感应器设置在支撑座122上，光感应器与第一电机124、第二电机131和电磁铁161信号连接，光感应器用于接收光强信号并控制第一电机124、第二电机131和电磁铁161动作。

本聚光光伏发电装置具有以下优点：

聚光件14能够把分散的太阳光聚集起来并投射到太阳能电池板15上，这样使用一块较小的电池板就能够聚集到较多的光能，大大降低的占地面积。

不同时间，太阳光的照射角度是不一样的，聚光件14聚集的光束的照射区域也是不断变化的，光感应器能够感应到光线强弱的变化，并将信号反馈至第一电机124、第二电机131和电磁铁161，当聚光件14聚集的光束没有照射在太阳能电池板15上时，光感应器反馈信号并控制电磁铁161松开，同时，第一电机124驱动第一齿轮123转动，并带动太阳能电池板15沿弧形齿条121运动，第二电机131驱动弧形齿条121绕弦长线转动，从而使得太阳能电池板15能够始终位于聚光件14的聚光区域内，大大提高了光的利用率和发电效率。

球体结构的聚光件14，占地面积小，易于安装。

阴天也能聚集光线，达到发电的目的。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种聚光光伏发电装置，其特征在于，包括支架、第一调节机构、第二调节机构、聚光件和太阳能电池板，所述第一调节机构包括弧形齿条、支撑座、第一齿轮和第一电机，所述弧形齿条的一端为第一端，另一端为第二端，所述弧形齿条的第一端与所述支架可转动的连接，所述弧形齿条的第二端与所述第二调节机构连接，所述第二调节机构设置于所述支架，所述弧形齿条的第一端与第二端的连线为弦长线，所述第二调节机构能够控制所述弧形齿条绕所述弦长线转动，所述支撑座与所述弧形齿条可滑动的连接，所述第一齿轮通过第一转轴可转动的支撑于所述支撑座且与所述弧形齿条啮合，所述第一电机设置于所述支撑座且与所述第一转轴的一端连接，所述第一电机用于驱动所述第一齿轮转动，所述聚光件设置于所述支架且与所述弧形齿条相对应，所述太阳能电池板设置于所述支撑座上且用于接收所述聚光件聚集的光束。

2.根据权利要求1所述的聚光光伏发电装置，其特征在于，所述聚光光伏发电装置还包括光感应器，所述光感应器设置于所述支撑座且与所述第一调节机构和所述第二调节机构信号连接，所述光感应器用于接收光强信号并控制所述第一调节机构和/或所述第二调节机构动作。

3.根据权利要求2所述的聚光光伏发电装置，其特征在于，所述第二调节机构包括第二电机、第二齿轮和第三齿轮，所述第二电机固定于所述支架，所述第二齿轮与所述第二电机的输出轴连接且能够同步转动，所述第三齿轮通过第二转轴可转动的支撑于所述支架且与所述第二齿轮啮合，所述弧形齿条的第二端与所述第二电机的输出轴连接。

4.根据权利要求3所述的聚光光伏发电装置，其特征在于，所述聚光光伏发电装置还包括限位机构，所述限位机构包括电磁铁和限位件，所述电磁铁固定于所述支架且与所述第二调节机构相邻，所述光感应器与所述电磁铁信号连接，所述限位件设置于所述支架且与所述第二齿轮或所述第三齿轮相对应，所述限位件能够被所述电磁铁通过磁性吸附作用吸附，所述聚光光伏发电装置具有所述限位件卡主所述第二齿轮或所述第三齿轮的第一状态，以及所述限位件与所述第二齿轮或所述第三齿轮分离的第二状态。

5.根据权利要求1所述的聚光光伏发电装置，其特征在于，所述弧形齿条的一面为有齿面，另一面为无齿面，所述弧形齿条的无齿面相对于有齿面更靠近所述聚光件。

6.根据权利要求5所述的聚光光伏发电装置，其特征在于，所述支撑座与所述弧形齿条的无齿面之间设有滚轮，所述滚轮通过第三转轴可转动的支撑于所述支撑座且能够沿所述弧形齿条的无齿面滚动。

7.根据权利要求1所述的聚光光伏发电装置，其特征在于，所述太阳能电池板相对于所述弧形齿条更靠近所述聚光件。

8.根据权利要求1所述的聚光光伏发电装置，其特征在于，所述聚光件为球体结构。

9.根据权利要求8所述的聚光光伏发电装置，其特征在于，所述弧形齿条为半圆形结构，所述弧形齿条的半径大于所述聚光件的半径，所述弧形齿条的圆心与所述聚光件的球心重合。

10.根据权利要求1所述的聚光光伏发电装置，其特征在于，所述支架的上端设有U形缺口，所述聚光件设置于所述U形缺口内。