CN202721146U - 一种联动追踪集光装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种联动追踪集光装置，包括光接收器、光收集器，连接光接收器和光收集器的联动支架，以及在联动支架表面做往复运动的支撑支架，所述光接收器或光收集器连接有驱动其转动的驱动机构，当太阳光位置发生改变时，所述驱动装置驱动光接收器或光收集器发生旋转，从而跟踪太阳光，在整个旋转过程中，所述光接收器和光收集器始终保持平行。本实用新型支撑支架在联动支架表面做往复运动，从而将光接收器或光收集器的平行运动转变为联动支架的旋转运动，实现太阳光的追踪，结构简单，可操作性强。

Description

一种联动追踪集光装置
技术领域
本实用新型涉及一种太阳光收集追踪装置，特别涉及一种联动追踪集光装置。
背景技术
随着能源需求增加，将太阳能辐射高效的转换为电能、热能等可有效利用的能源日益受到关注。传统太阳电池、光热转换器等存在效率较低，且价格昂贵等缺陷。一般而言，光伏电池或光热转换器实施所述转化和转换，且使用非聚光太阳能辐射以及聚光太阳能辐射执行转化的系统在本领域是公知的。
使用聚光装置将光辐射收集起来再进行光能转化，是解决目前太阳能产品高成本等缺陷的有效途径之一。另外，在成像领域，人们也一直在寻找能够实现迅速变换视场的快速，简易方法。聚光系统一般使用一个或多个平面镜，抛物面镜，透镜等来实现聚光，并通过太阳跟踪传感器、驱动装置、转动轴等实现辐射源跟踪。与本实用新型所述联动追踪集光器相比，现有集光器/聚光器均存在聚光单元加工难度大、聚光对准精度低，成本高，机械运动机构复杂，安装、调试难度大，可靠性不高等缺点，阻碍了聚光系统在实际应用中的进一步推广。
鉴于以上缺陷，实有必要提供一种可以克服上述缺陷的联动追踪集光装置。
实用新型内容
本实用新型提供了一种联动追踪集光装置，降低系统组装和调试难度，简化聚光系统生产，降低系统成本，提高系统可靠性和可维护性。
本实用新型所采用的技术方案是：
一种联动追踪集光装置，包括轨道以及形成梯形结构的光接收器、光收集器和联动支架，所述联动支架进一步滑动连接有支撑支架，所述支撑支架的一端固定在地面或轨道上，另一端与联动支架滑动连接，所述光接收器或光收集器在轨道内运动，所述光接收器和光收集器的相对位置始终保持一致。
作为本实用新型的优选实施例，所述轨道包括圆形结构的轨道以及在轨道上滑动且呈十字交叉的横轴和纵轴，所述光接收器安装在横轴和纵轴十字交叉的交点位置，所述驱动装置与横轴和纵轴固定连接；
作为本实用新型的优选实施例，所述支撑支架的一端固定在地面或轨道，另一端设置有滚球，所述联动支架开设有滑轨，通过所述滚球在滑轨内的运动实现支撑支架的一端在联动支架表面的滑动；
作为本实用新型的优选实施例，在整个运动过程中，所述光接收器或光收集器至少有一点与地面或轨道接触；
作为本实用新型的优选实施例，所述支撑支架包括连杆以及与连杆滑动连接的带滑槽的支撑架，所述支撑架固定在地面或轨道上，所述连杆的一端在支撑架的滑槽内滑动，另外一端转动的连接在光接收器或光接收器上；
作为本实用新型的优选实施例，所述光收集器包括共焦点的抛物面镜和副抛物面镜。
本实用新型联动追踪集光装置至少具有以下优点：本实用新型支撑支架在联动支架表面做往复运动，从而将光接收器或光收集器的平行运动转变为联动支架的旋转运动，实现太阳光的追踪，结构简单，可操作性强。
附图说明
图1是本实用新型联动追踪集光装置的结构示意图；
图2是本实用新型联动追踪集光装置的立体结构示意图；
图3是本实用新型联动追踪集光装置追踪太阳光在不同状态下的结构示意图；
图4是本实用新型装置第二实施例在不同状态下的结构示意图；
图5是本实用新型装置第三实施例中轨道的结构示意图；
图6是图5另外一个角度的结构示意图；
图7是本实用新型装置第四实施例中轨道的结构示意图；
图8是图7另外一个角度的结构示意图。
其中，11为光接收器，12为光收集器，13为联动支架，14为支撑支架，15太阳光，16为地面/轨道，121为抛物面镜，123为副抛物面镜，161为第一轨道，163为横轴，165为纵轴，141为连杆，143为支撑架。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型联动追踪集光装置做进一步详细阐述：
本实用新型为一种联动式聚光跟踪系统，即通过联动系统，将光伏电池/光热转换器等光能转换模组与面镜/透镜等聚光模组相连，使得光能转换模组或聚光模组被驱动时，与之相连的聚光模组或光能转换模组可同时运动，以对准辐射源，达到最大聚光效果。被驱动模组的运动方式为平动。
请参阅图1和图2所示，本实用新型所述的装置包括：
光接收器11：用于将照射到其表面的光能转换为电能、热能或光电信号，所述光接收器可以是光伏电池；
光收集器12，用于将入射方向的光辐射聚集于所述光接收器11，在本实施例中为菲涅尔透镜；
支架系统，包括联动支架13和支撑支架14，其中，所述联动支架13将光收集器12和光接收器11连接为一体，所述联动支架13与光收集器12和光接收器11共同形成截面为梯形的结构；所述支撑支架14的一端固定在地面上，另外一端滑动的连接在联动支架13上，当光接收器11被驱动装置驱动时，所述联动支架13随着光接收器一起运动，同时，支撑支架14在联动支架13上滑动，所述光收集器12在联动支架13的带动下联动以改变方向，从而追踪太阳光15。
虽然上述驱动装置是与光接收器连接用以驱动光接收器，然而，如果所述驱动装置与光收集器连接用以驱动光收集器也是可以实现本实用新型目的的。
所述支撑支架14的一端固定在地面，另一端设置有滚球，所述联动支架13开设有滑轨，通过所述滚球在滑轨内的运动实现支撑支架14的一端在联动支架13表面的滑动。具体地说，当光接收器11在驱动装置的带动下沿轨道滑动时，所述支撑支架14的一端在联动支架13的滑轨内移动，由于联动支架13的两端分别与光接收器11和光收集器12固定连接，因此，支撑支架14的一端在滑轨内的移动带动联动支架13的旋转，从而带动光接收器11和光收集器12本身的旋转，最终达到追踪太阳光的目的。
所述联动追踪集光装置进一步包括有轨道16，所述光接收器在该轨道16上做往复运动，这样，当太阳光角度发生改变时，所述光接收器在该轨道16上移动，与此同时，所述支撑支架14上设置的滚球在联动支架的滑轨上移动，从而对太阳光进行追踪。
当太阳高度角变化时，驱动装置驱动光接收器11在轨道上平动，同时光收集器12在联动支架13的作用下改变方位角，直至对准太阳。此时支撑支架14固定不动，其顶端与联动支架滑动连接，以保证联动支架可自由运动。此时，由光接收器、支撑支架、联动支架共同支撑整个集光装置。
请参阅图3所示，为本实用新型装置在不同位置的状态图，其中，位置1为太阳在正顶方，太阳的高度角为0°，位置2为高度角为40°，位置3为高度角为30°。通过驱动光接收器11，在联动支架13的带动下，光收集器12改变方位角以对准太阳，实现最大光接收面积。支撑支架14固定不动并起到支撑集光装置的作用。
请参阅图4所示，为本实用新型装置的第二实施例，与前述装置的不同点在于：在该实施例中，所述联动追踪集光装置的光收集器包括抛物面镜121和副抛物面镜123，且抛物面镜和副抛物面镜共焦点，其中，1和2分别为太阳光角度在不同位置的示意图。
下面请参阅图5和图6所示，为本实用新型装置的第三实施例，其中，图6为第三实施例的结构示意图，图7为第三实施例太阳光偏转一定角度后的示意图，与前述实施例的不同点在于与光接收器相连的轨道16，在本实施例中，所述轨道包括圆形结构的第一轨道161以及在第一轨道161上滑动且呈十字交叉的横轴163和纵轴165，所述光接收器安装在横轴163和纵轴165十字交叉的交点位置，所述驱动装置与横轴163和纵轴165固定连接，这样，驱动装置通过驱动横轴和纵轴在轨道上移动，带动支撑支架在联动支架上的移动，从而实现对太阳光的二维追踪。
下面请参阅图7和图8所示，为本实用新型装置的第四实施例，其与上述实施例的不同点在于支撑支架14，在本实施例中，所述支撑支架14包括连杆141以及与连杆滑动连接的带滑槽的支撑架143，所述支撑架143固定在地面或轨道上，所述连杆141的一端在支撑架143的滑槽内滑动，另外一端转动的连接在光接收器11上，这样，当光接收器11在驱动装置的带动下沿轨道滑动时，所述连杆141的一端在支撑架143的滑槽内移动，由于联动支架13的两端分别与光接收器11和光收集器12固定连接，因此，连杆141在滑槽内的移动带动联动支架13的旋转，从而带动光接收器11和光收集器12本身的旋转，最终达到追踪太阳光的目的。
以上所述仅为本实用新型的一种实施方式，不是全部或唯一的实施方式，本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换，均为本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种联动追踪集光装置，其特征在于：包括轨道（16）以及形成梯形结构的光接收器（11）、光收集器（12）和联动支架（13），所述联动支架进一步滑动连接有支撑支架（14），所述支撑支架（14）的一端固定在地面或轨道上，另一端与联动支架滑动连接，所述光接收器或光收集器在轨道内运动，所述光接收器和光收集器的相对位置始终保持一致。
2.如权利要求1所述的联动追踪集光装置，其特征在于：所述轨道包括圆形结构的轨道以及在轨道上滑动且呈十字交叉的横轴和纵轴，所述光接收器安装在横轴和纵轴十字交叉的交点位置，所述驱动装置与横轴和纵轴固定连接。
3.如权利要求1或2所述的联动追踪集光装置，其特征在于：所述支撑支架的一端固定在地面或轨道，另一端设置有滚球，所述联动支架（13）开设有滑轨，通过所述滚球在滑轨内的运动实现支撑支架的一端在联动支架（13）表面的滑动。
4.如权利要求3所述的联动追踪集光装置，其特征在于：在整个运动过程中，所述光接收器或光收集器至少有一点与地面或轨道接触。
5.如权利要求1或2所述的联动追踪集光装置，其特征在于：所述支撑支架（14）包括连杆（141）以及与连杆滑动连接的带滑槽的支撑架（143），所述支撑架（143）固定在地面或轨道上，所述连杆（141）的一端在支撑架（143）的滑槽内滑动，另外一端转动的连接在光接收器（11）或光接收器（12）上。
6.如权利要求3所述的联动追踪集光装置，其特征在于：所述光收集器包括共焦点的抛物面镜和副抛物面镜。
7.如权利要求4所述的联动追踪集光装置，其特征在于：所述光收集器包括共焦点的抛物面镜和副抛物面镜。
8.如权利要求5所述的联动追踪集光装置，其特征在于：所述光收集器包括共焦点的抛物面镜和副抛物面镜。
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