CN203326922U - 一种装有聚光透镜的光伏发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种装有聚光透镜的光伏发电装置，包括：至少由四块发电晶片构成的呈方形阵列的太阳能板；固定于所述太阳能板正前方且与太阳能板平行的，用于当阳光垂直于太阳能板的受光面时，产生方形汇聚光斑的聚光透镜，该光斑的形状、面积与所述受光面的形状、面积一致；用于检测各发电晶片的输出功率的功率检测单元，用于控制所述太阳能板随太阳转动角度的驱动机构；与所述功率检测单元、驱动机构相连的，用于根据接收到的各发电晶片的输出功率值，产生相应角度控制信号，控制所述驱动机构带动所述太阳能板转动相应角度，以使阳光垂直于所述受光面的处理器单元；所述发电晶片的输出端与蓄电池相连，该蓄电池与一DC/AC逆变单元相连。

Description

一种装有聚光透镜的光伏发电装置

技术领域

本实用新型涉及一种光伏发电装置，尤其涉及一种适于追光的小型光伏发电装置。

背景技术

在光伏领域，为了提高太阳能利用率，追光技术是一个不可忽略的技术问题，且根据理论分析表明，对太阳的跟踪与非跟踪，能量的接收率相差30%至40%。

在现有技术中，采用的追光技术是通过感光器件，例如：光敏传感器、光敏电阻，所述感光器件与其阴影相配合，使感光器件受光不均匀而产生不同大小的电压输出，单片机根据相应的电压控制X或Y轴的驱动机构控制太阳能板调整相应的角度。由此可见，现有技术的方案中，感光器件必须与阴影配合才能工作，但是产生阴影得依靠十字隔光板或者把感光器件放置于十字槽内来实现，故这种方式给安装带来一定的不便。 

专利申请：太阳能晶片自感测的追日系统，申请号：201210206407.0，该技术方案虽然没有采用感光器件，但其原理还是阴影使四个发电晶片产生的电压信号不同；该技术方案利用十字隔光板也存在同样的技术问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种装有聚光透镜的光伏发电装置，该光伏发电装置无需通过隔光板来实现阴影以产生不同的电压，具有结构简单、安装方便的优点。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种装有聚光透镜的光伏发电装置，包括：至少由四块发电晶片构成的呈方形阵列的太阳能板；固定于所述太阳能板正前方且与太阳能板平行的，用于当阳光垂直于太阳能板的受光面时，产生方形汇聚光斑的聚光透镜，该光斑的形状、面积与所述受光面的形状、面积一致；用于检测各发电晶片的输出功率的功率检测单元，用于控制所述太阳能板随太阳转动角度的驱动机构；与所述功率检测单元、驱动机构相连的，用于根据接收到的各发电晶片的输出功率值，产生相应角度控制信号，控制所述驱动机构带动所述太阳能板转动相应角度，以使阳光垂直于所述受光面的处理器单元；所述发电晶片的输出端与蓄电池相连，该蓄电池与一DC/AC逆变单元相连。

进一步，所述聚光透镜包括：呈正方形的平板玻璃、设于该平板玻璃四周且与其形状、面积相同的八块折光透镜，其中的四块折光透镜紧邻于所述平板玻璃的四边设置，另四块折光透镜分布于所述平板玻璃端角方向，以使八块折光透镜与平板玻璃整体构成一正方形；所述太阳能板正对该平板玻璃；所述折光透镜的光线出射面上均匀分布有若干折光条，且所述的折光条适于使阳光垂直射入所述折光透镜后，全部折射至所述太阳能板的受光面上，并均匀分布于所述方形汇聚光斑的位置上。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：(1) 通过所述聚光透镜能实现阳光的汇聚，使所述太阳能板的受光面能量增强，以获得更多电能；（2）无需采用十字隔光板和光敏组件配合来实现追日，克服了安装十字隔光板带来的安装不便的技术问题；（3）所述聚光透镜能产生9倍聚光效果，有效的提高了太阳能利用率，降低了太阳能板的成本。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1 本实用新型的光伏发电装置的结构示意图；

图2本实用新型的光伏发电装置的聚光透镜和太阳能板受光面折光示意图一；

图3本实用新型的光伏发电装置的聚光透镜和太阳能板受光面折光示意图二；

图4本实用新型的光伏发电装置的聚光透镜的结构示意图；

图5本实用新型的折光透镜的结构示意图；

图6本实用新型的光伏发电装置的电路结构框图。

其中，1太阳能板、1-1受光面、2平板玻璃、3折光透镜、3-1折光条、4方形汇聚光斑。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明：

实施例1

见图1、图2、图3、图6，一种装有聚光透镜的光伏发电装置，包括：至少由四块发电晶片构成的呈方形阵列的太阳能板1；固定于所述太阳能板1正前方且与太阳能板1平行的，用于当阳光垂直于太阳能板1的受光面1-1时，产生方形汇聚光斑4的聚光透镜，该光斑的形状、面积与所述受光面1-1的形状、面积一致；用于检测各发电晶片的输出功率的功率检测单元，用于控制所述太阳能板1随太阳转动角度的驱动机构；与所述功率检测单元、驱动机构相连的，用于根据接收到的各发电晶片的输出功率值，产生相应角度控制信号，控制所述驱动机构带动所述太阳能板1转动相应角度，以使阳光垂直于所述受光面1-1的处理器单元；所述发电晶片的输出端与蓄电池相连，该蓄电池与一DC/AC逆变单元相连。

其中，所述驱动机构包括两个分别控制所述太阳能板作X、Y轴转动的驱动电机，即一个驱动电机控制水平转动，一个驱动电机控制上下翻转。该驱动电机可以采用步进电机，或者微型直流电机；也可以采用自由度MG995舵机云台关节来实现。

所述处理器单元可以采用c51系列单片机或者ARM芯片，根据对电机的驱动能力，可以加上电机驱动模块。

图4、图5，所述聚光透镜包括：呈正方形的平板玻璃2、设于该平板玻璃2四周且与其形状、面积相同的八块折光透镜3，其中的四块折光透镜3紧邻于所述平板玻璃2的四边设置，另四块折光透镜3分布于所述平板玻璃2端角方向，以使八块折光透镜3与平板玻璃2整体构成一正方形；所述太阳能板1正对该平板玻璃2；所述折光透镜3的光线出射面上均匀分布有若干折光条3-1，且所述的折光条3-1适于使阳光垂直射入所述折光透镜3后，全部折射至所述太阳能板1的受光面1-1上，并均匀分布于所述方形汇聚光斑4的位置上。

见图2和图3，所述光伏发电装置的工作过程为：若阳光不垂直射入所述太阳能板1的受光面1-1时，所述聚光透镜产生的方形汇聚光斑4发生相应偏移，则未被该方形汇聚光斑4完全覆盖的发电晶片上的输出功率低于被光斑完全覆盖的发电晶片上的输出功率；所述处理器单元通过检测各发电晶片的相应输出功率，计算出所述太阳能板1需要转动的相应角度后，控制驱动机构带动所述太阳能板1转动相应角度，直至各发电晶片上的输出功率相同，即阳光垂直射入所述受光面1-1。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (2)

1.一种装有聚光透镜的光伏发电装置，其特征在于包括：

至少由四块发电晶片构成的呈方形阵列的太阳能板；固定于所述太阳能板正前方且与太阳能板平行的，用于当阳光垂直于太阳能板的受光面时，产生方形汇聚光斑的聚光透镜，该光斑的形状、面积与所述受光面的形状、面积一致；

用于检测各发电晶片的输出功率的功率检测单元，用于控制所述太阳能板随太阳转动角度的驱动机构；

与所述功率检测单元、驱动机构相连的，用于根据接收到的各发电晶片的输出功率值，产生相应角度控制信号，控制所述驱动机构带动所述太阳能板转动相应角度，以使阳光垂直于所述受光面的处理器单元；

所述发电晶片的输出端与蓄电池相连，该蓄电池与一DC/AC逆变单元相连。

2.根据权利要求1所述的装有聚光透镜的光伏发电装置，其特征在于：所述聚光透镜包括：呈正方形的平板玻璃、设于该平板玻璃四周且与其形状、面积相同的八块折光透镜，其中的四块折光透镜紧邻于所述平板玻璃的四边设置，另四块折光透镜分布于所述平板玻璃端角方向，以使八块折光透镜与平板玻璃整体构成一正方形；所述太阳能板正对该平板玻璃；

所述折光透镜的光线出射面上均匀分布有若干折光条，且所述的折光条适于使阳光垂直射入所述折光透镜后，全部折射至所述太阳能板的受光面上，并均匀分布于所述方形汇聚光斑的位置上。

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