CN202111108U - 一种太阳能电池 - Google Patents
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Abstract
一种太阳能电池，包括跟踪系统和安装在跟踪系统上的电池面板，跟踪系统包括驱动系统、时钟系统、经纬度输入系统和控制系统，通过将太阳能电池面板安装在基于球系坐标的驱动系统上，控制系统通过控制电机旋转速度和方向驱动太阳能电池板在一个球系坐标内运动到需要的位置，即朝向太阳的位置，根据系统的精确时钟，可保证太阳能电池板全天工作在与光线垂直的方向，达到太阳能电池的最大发电量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能电池，尤其是一种可以自动跟踪太阳所在位置的太阳能电池。
背景技术
光电池是利用光生伏特效应把光直接转变成电能的器件。由于它广泛用于把太阳能直接变电能，因此又称为太阳电池、太阳能光伏电池。目前，应用最广、最有发展前途的是硅光电池。硅光电池转换效率的理论值，最大可达24％，而实际上只达到10％～18％。然而要把这效率仅为10％～18％光电转换的能量最大限度地储存起来并加以利用就成为太阳能应用的一个重要的课题。
目前国内的太阳能发电系统装机容量已经达到较大的规模，但是大部分使用的是无跟踪装置的太阳能发电系统，即太阳能电池板安装后，其朝向是固定，这样就导致了太阳能电池板全天工作在较大辐射强度(＞800W/m2)的时间仅有3小时左右，其它时间太阳能电池板均工作在低效率状态，从而造成了太阳能电池的低利用率。然而如果太阳能电池板加装了自动跟踪系统，可使得太阳能电池板全天工作在较大辐照度(＞800W/m2)的时间提高至6～7小时左右，从而也大大增加了太阳能电池板的输出功率，特别在200W/m2左右低辐照度的时段中，功率增加幅度超过了200％，因而也使得太阳能电池板的日平均功率可增加约40％以上。由于太阳能电池价格昂贵，无跟踪装置的发电系统发电效率较低，普遍推广将会受到影响，因此加装自动跟踪系统可更大规模地推广太阳能发电系统。
实用新型内容
有鉴与此，本实用新型提出一种太阳能电池，通过一个自动跟踪系统，使得太阳能电池面板始终与太阳光保持垂直，最大程度的利用太阳光辐照度，提高太阳能电池的利用率。
根据上述目的提出的一种太阳能电池，包括跟踪系统和安装在跟踪系统上的电池面板，其中跟踪系统包括驱动系统、时钟系统、经纬度输入系统和控制系统，电池面板能动地安装在驱动系统，时钟系统对该控制系统提供一时间信号，经纬度输入系统对该控制系统提供一经纬度信号，所述控制系统利用上述两个参量精确计算出实时地太阳方位，并控制该驱动系统，使得该电池面板与太阳光保持垂直。
该经纬度输入系统可以为人机通讯装置或者卫星定位装置。
较佳地，驱动系统具有球状机械移动台，所述电池面板安装在该球状机械移动台上并按该球状轨迹运行。
较佳地，该太阳能电池还包括一太阳光辐照度检测装置，连接该驱动装置和该控制装置，该太阳光辐照度检测装置可以是光强传感器，并根据实时的光强数据决定太阳能电池的工作时间。或者该太阳光辐照度检测装置为电压电流检测器，连接在电池面板的输出端，根据即时的输出情况，换算出此时的太阳光辐照强度，并决定太阳能电池的工作时间。
下面结合附图以具体实施例对本实用新型做详细说明。
附图说明
图1是本实用新型第一实施方式的太阳能电池的结构示意图。
图2是本实用新型第二实施方式的太阳能电池的结构示意图
具体实施方式
请参见图1，图1是本实用新型第一实施方式的太阳能电池的结构示意图。如图1所示，该太阳能电池包括跟踪系统100以及安装在跟踪系统100上的电池面板110。跟踪系统100进一步包括驱动系统102、时钟系统103、经纬度输入系统104和控制系统101。其中，驱动系统102为一球状机械运动平台，其表面具有运动槽，电池面板110能动地安装在该驱动系统101上，并且延该运动槽以球形轨迹运动。时钟系统103对该控制系统101提供一时间信号，经纬度输入系统104对该控制系统101提供一经纬度信号，控制系统根据该时间信号和经纬度信号，计算出实时状态下太阳坐标对应在球形轨迹上的位置，并控制驱动系统102，使电池面板110运动到始终与太阳光保持垂直的位置。
进一步的，在上述的太阳能电池中：
时钟系统103可在系统失电的情况下持续运行，保证时钟正确，系统运行时实时读取当前的精确时间，为计算太阳在球坐标系中的精确位置提供时间依据；
经纬度输入系统104可以为人机通讯装置，包括一手动输入装置和输出界面，人员通过手动输入装置输入自定义的经纬度信息，通过输出界面将该信息传输至控制系统101中。或者经纬度输入系统104为卫星定位装置，包括卫星通讯装置，实时接受卫星传输的经纬度信息，进行自动定位。
控制系统根据计算得到太阳在球坐标系中的位置角度，驱动系统102进一步包括水平运行电机和垂直运行电机，控制系统101根据计算得到太阳在球坐标系中的位置角度，使得电池面板100运行至朝向太阳的位置，达到太阳能电池板的最大发电量。
请参见图2，图2是本实用新型第二实施方式的太阳能电池的结构示意图。在该太阳能电池中，还包括一太阳光辐照度检测装置202，连接该驱动装置和该控制装置，该太阳光辐照度检测装置可以是光强传感器，并根据光强数据，实时判断太阳升起和落下高度：当太阳落下至设定高度时，预示着夜晚的到来，则停止系统运行，当太阳升起至设定高度时，预示着白天的到来，使得系统继续工作。这种根据辐照度来决策太阳能电池板的跟踪时间间隔和控制系统的休眠时间的方式，可以更大程度的节省系统本身运行所需的电量。
或者该太阳光辐照度检测装置202为电压电流检测器，连接在电池面板的输出端，根据即时的输出情况，换算出此时的太阳光辐照强度，并决定太阳能电池的工作时间。
综上所述，本实用新型通过将太阳能电池面板安装在基于球系坐标的机械装置之上，控制系统通过控制电机旋转速度和方向驱动太阳能电池板在一个球系坐标内运动到需要的位置，即朝向太阳的位置，根据系统的精确时钟，可保证太阳能电池板全天工作在与光线垂直的方向，达到太阳能电池的最大发电量。
由以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本实用新型的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本实用新型的权利要求范围加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本实用新型所欲申请的权利要求的范围内。
Claims (6)
1.一种太阳能电池，包括跟踪系统和安装在跟踪系统上的电池面板，其特征在于：所述跟踪系统包括驱动系统、时钟系统、经纬度输入系统和控制系统，所述电池面板能动地安装在驱动系统，所述时钟系统对该控制系统提供一时间信号，所述经纬度输入系统对该控制系统提供一经纬度信号，所述控制系统控制该驱动系统，使该电池面板与太阳光保持垂直。
2.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：所述经纬度输入系统为人机通讯装置或者卫星定位装置。
3.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：所述驱动系统具有球状机械移动台，所述电池面板按该球状轨迹运行。
4.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：还包括一太阳光辐照度检测装置，连接该驱动装置和该控制装置。
5.如权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于：所述太阳光辐照度检测装置为一光强传感器。
6.如权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于：所述太阳光辐照度检测装置为电压、电流检测器，连接在该电池面板的输出端。
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| CN103278240A (zh) * | 2013-05-29 | 2013-09-04 | 山东亿昌照明科技有限公司 | 光能综合测试系统 |
| CN104656677A (zh) * | 2015-03-17 | 2015-05-27 | 滁州学院 | 可设置经纬度的随时间的阳光跟踪器 |
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Addressee: Suzhou Xiyu Photoelectric Co., Ltd. Document name: Notification of Termination of Patent Right |
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