CN206211928U - 一种新型阵列式聚光光伏发电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型阵列式聚光光伏发电装置，其包含用于组装多个聚光模组机构的壳体以及支架；所述聚光模组机构包含聚光光伏模组；聚光光伏模组下端安装聚光光伏模组支撑件，整个聚光光伏模组支撑件套装在Y转轴上，在套装位置上安装有一铰接销，聚光光伏模组支撑件下端的两边也设置有一铰接销，该铰接销上安装连杆，与聚光光伏模组支撑件安装位置相距一定位置处安装有一可在Y转轴上滑动的圆柱齿条，圆柱齿条靠近聚光光伏模组支撑件一端的端面向下延伸，延伸处两端也安装有铰接销；上述聚光光伏模组包括电池芯片，电池芯片上方安装用于聚光至电池芯片的棱镜；所述棱镜上方设置用于将光线聚光至所述棱镜上的菲涅尔透镜。
Description
技术领域
本实用新型涉及聚光光伏发电技术，用于接收太阳光后产生电能。
背景技术
聚光光伏发电是利用聚光的形式使太阳能电池在几倍甚至几百上千倍光强的条件下工作，实现在使用相同光伏电池的情况下，输出更多的电能，降低成本，提高电池的效率，因而具有良好的应用前景。聚光光伏发电属于当今太阳能应用研究的热点课题，也是未来能源结构中最值得期待的可再生能源之一。
与此同时，聚光光伏发电技术相比现有的太阳能电池板的技术，其造价高，对太阳能利用率也大大提高，因此一般的，对于聚光光伏发电技术都会采用二维跟踪支架来实现跟踪发电，通过提高发电效率来提升价值，抵消高成本的缺陷；
现有聚光光伏发电一般采用的是一体化制作，及每个箱体内集成多个聚光光伏发电模组；但是由于大型的聚光发电模组造成只有中心的模组在跟踪过程相对于太阳光线接近垂直，其余模组一定是不垂直的，这样造成了光能浪费。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，公开了一种一种新型阵列式聚光光伏发电装置，其能够使得多个阵列模组单元都能够尽可能能的与太阳光线垂直；与此同时，通过改进单个聚光光伏模组的结构来实现发电效率的提升。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
一种新型阵列式聚光光伏发电装置，包含用于组装呈阵列式分布的多个聚光模组机构的壳体以及用于支撑所述壳体的支架；
所述聚光模组机构包含用于将太阳能转换为电能的聚光光伏模组；聚光光 伏模组下端安装聚光光伏模组支撑件，整个聚光光伏模组支撑件套装在Y转轴上，在套装位置上安装有一铰接销，聚光光伏模组支撑件下端的两边也设置有一铰接销，该铰接销上安装连杆，与聚光光伏模组支撑件安装位置相距一定位置处安装有一可在Y转轴上滑动的圆柱齿条，圆柱齿条靠近聚光光伏模组支撑件一端的端面向下延伸，延伸处两端也安装有铰接销；
上述的连杆的另一端便安装在铰接销上，连杆通过圆柱齿条的滑动来带动聚光光伏模组支撑件绕其铰接销旋转，最终带动聚光光伏模组转动；与圆柱齿条啮合的安装有一齿轮，该齿轮套装在X转轴上；上述的呈阵列式分布的多个聚光模组机构，共计为M行和N列，且除了中间一列和中间一行的聚光模组机构不需要安装聚光模组电机，其余每一列和每一行各安装一个聚光模组电机；且所述M和N为奇数；
上述聚光光伏模组包括电池芯片，电池芯片上方安装用于聚光至电池芯片的棱镜；所述棱镜上方设置用于将光线聚光至所述棱镜上的菲涅尔透镜；所述菲涅尔透镜和组装基板之间通过模组上下部连接件连接。
作为本实用新型的优选实施方式：所述菲涅尔透镜和电池芯片之间还设置有导光筒；所述导光筒为锥形筒状结构，导光筒的顶端为开放口，所述菲涅尔透镜覆盖所述开放口；所述导光筒的底端同样为尺寸小于开放口的开口，所述开口罩扣于电池芯片的上面；所述导光筒的内壁为镜面反射器；所述模组上下部连接件为方框形结构，模组上下部连接件底部罩扣于绝缘基板上，模组上下部连接件顶端支撑所述菲涅尔透镜；所述模组上下部连接件顶端的边缘设置有定位凸台；所述模组上下部连接件的侧壁上开设有单向透气孔。
作为本实用新型的优选实施方式：所述棱镜包括倒圆台状的聚光玻璃和设置在聚光玻璃顶端且镀有光学薄膜的二次聚光透镜；所述光学薄膜包括镀在二次聚光透镜中间位置处的增透膜和镀在二次聚光透镜边缘位置处的反射膜；所述菲涅尔透镜通过光学胶粘接在模组上下部连接件的顶端。
作为本实用新型的优选实施方式：所述支架为用于实现对太阳方位角和俯仰角二维方向跟踪的支架；所述支架上安装有光电传感器。
作为本实用新型的优选实施方式：所述壳体底部设置有排水孔。
作为本实用新型的优选实施方式：所述电池芯片为砷化镓芯片。
作为本实用新型的优选实施方式：所述电池芯片安装在散热底板上；散热底板为绝缘板，散热底板背面布置有散热鳍片。
本实用新型有益效果是：
本实用新型的聚光模组机构呈阵列式独立分布，能够单独进一步微调角度，实现对太阳光线的更精确的跟踪；本实用新型的聚光光伏模组的每一列和每一行均只需要一个驱动电机，大大减少的高精度跟踪的电机使用数量；
本实用新型的聚光光伏模组发电效率高，聚光光伏模组上下部连接件使得连接可靠，定位准确，能够即时排气排热；所述单向透气孔能够防止雨水进入，一般的可以选用沿着远离组件内部的方向空间逐渐减小的结构。二次聚光透镜中间位置处镀有增透膜，二次聚光透镜边缘位置处镀有反射膜，进一步提高了聚光的效率，用于光线的再次校正。
附图说明
图1为本实用新型的一种具体实施方式的立体结构示意图；
图2为本实用新型的单个聚光模组机构的分解结构示意图；
图3为本实用新型的聚光光伏模组的一种具体实施方式的结构示意图；
图4为本实用新型的聚光光伏模组的一种优选实施方式的内部结构示意图。
附图标记说明：
1-聚光模组电机，2-聚光模组机构，3-定位凸台，4-导光筒，5-菲涅尔透镜，6-模组上下部连接件，8-聚光玻璃，9-反射膜，10-增透膜，11-二次聚光透镜，12-单向透气孔；
111-聚光光伏模组，112-聚光光伏模组支撑件，113-Y转轴，114-铰接销， 115-连杆，116-X转轴，117-齿轮，118-圆柱齿条。
具体实施方式
下面结合附图及实施例描述本实用新型具体实施方式：
需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
如图所示，其示出了本实用新型的具体实施方式，本实用新型公开的一种新型阵列式聚光光伏发电装置，包含用于组装呈阵列式分布的多个聚光模组机构的壳体以及用于支撑所述壳体的支架；
所述聚光模组机构包含用于将太阳能转换为电能的聚光光伏模组；聚光光伏模组下端安装聚光光伏模组支撑件，整个聚光光伏模组支撑件套装在Y转轴上，在套装位置上安装有一铰接销，聚光光伏模组支撑件下端的两边也设置有一铰接销，该铰接销上安装连杆，与聚光光伏模组支撑件安装位置相距一定位置处安装有一可在Y转轴上滑动的圆柱齿条，圆柱齿条靠近聚光光伏模组支撑件一端的端面向下延伸，延伸处两端也安装有铰接销；
上述的连杆的另一端便安装在铰接销上，连杆通过圆柱齿条的滑动来带动聚光光伏模组支撑件绕其铰接销旋转，最终带动聚光光伏模组转动；与圆柱齿条啮合的安装有一齿轮，该齿轮套装在X转轴上；上述的呈阵列式分布的多个聚光模组机构，共计为M行和N列，且除了中间一列和中间一行的聚光模组机 构不需要安装聚光模组电机，其余每一列和每一行各安装一个聚光模组电机；且所述M和N为奇数；
上述聚光光伏模组包括电池芯片，电池芯片上方安装用于聚光至电池芯片的棱镜；所述棱镜上方设置用于将光线聚光至所述棱镜上的菲涅尔透镜；所述菲涅尔透镜和组装基板之间通过模组上下部连接件连接。
优选的，如图所示：所述菲涅尔透镜和电池芯片之间还设置有导光筒；所述导光筒为锥形筒状结构，导光筒的顶端为开放口，所述菲涅尔透镜覆盖所述开放口；所述导光筒的底端同样为尺寸小于开放口的开口，所述开口罩扣于电池芯片的上面；所述导光筒的内壁为镜面反射器；所述模组上下部连接件为方框形结构，模组上下部连接件底部罩扣于绝缘基板上，模组上下部连接件顶端支撑所述菲涅尔透镜；所述模组上下部连接件顶端的边缘设置有定位凸台；所述模组上下部连接件的侧壁上开设有单向透气孔。
优选的，如图所示：所述棱镜包括倒圆台状的聚光玻璃和设置在聚光玻璃顶端且镀有光学薄膜的二次聚光透镜；所述光学薄膜包括镀在二次聚光透镜中间位置处的增透膜和镀在二次聚光透镜边缘位置处的反射膜；所述菲涅尔透镜通过光学胶粘接在模组上下部连接件的顶端。
优选的，如图所示：所述支架为用于实现对太阳方位角和俯仰角二维方向跟踪的支架；所述支架上安装有光电传感器。如此一来，整个装置能够实现二维跟踪，大大增加发电效率；在相同占用空间的条件下，本实用新型能够通过阵列结构，每个聚光光光伏模组单独调整结构来实现最大化的发光效率，因此能够大大增加空间利用率，抵消聚光光伏的高成本缺陷，有助于推广。
优选的，如图所示：所述壳体底部设置有排水孔。
优选的，如图所示：所述电池芯片为砷化镓芯片。
优选的，如图所示：所述电池芯片安装在散热底板上；散热底板为绝缘板，散热底板背面布置有散热鳍片。
上面结合附图对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化，这些变化涉及本领域技术人员所熟知的相关技术，这些都落入本实用新型专利的保护范围。
不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。
Claims (7)
1.一种新型阵列式聚光光伏发电装置，其特征在于：包含用于组装呈阵列式分布的多个聚光模组机构的壳体以及用于支撑所述壳体的支架；
所述聚光模组机构包含用于将太阳能转换为电能的聚光光伏模组；聚光光伏模组下端安装聚光光伏模组支撑件，整个聚光光伏模组支撑件套装在Y转轴上，在套装位置上安装有一铰接销，聚光光伏模组支撑件下端的两边也设置有一铰接销，该铰接销上安装连杆，与聚光光伏模组支撑件安装位置相距一定位置处安装有一可在Y转轴上滑动的圆柱齿条，圆柱齿条靠近聚光光伏模组支撑件一端的端面向下延伸，延伸处两端也安装有铰接销；
上述的连杆的另一端便安装在铰接销上，连杆通过圆柱齿条的滑动来带动聚光光伏模组支撑件绕其铰接销旋转，最终带动聚光光伏模组转动；与圆柱齿条啮合的安装有一齿轮，该齿轮套装在X转轴上；上述的呈阵列式分布的多个聚光模组机构，共计为M行和N列，且除了中间一列和中间一行的聚光模组机构不需要安装聚光模组电机，其余每一列和每一行各安装一个聚光模组电机；且所述M和N为奇数；
上述聚光光伏模组包括电池芯片，电池芯片上方安装用于聚光至电池芯片的棱镜；所述棱镜上方设置用于将光线聚光至所述棱镜上的菲涅尔透镜；所述菲涅尔透镜和组装基板之间通过模组上下部连接件连接。
2.如权利要求1所述的一种新型阵列式聚光光伏发电装置，其特征在于：所述菲涅尔透镜和电池芯片之间还设置有导光筒；所述导光筒为锥形筒状结构，导光筒的顶端为开放口，所述菲涅尔透镜覆盖所述开放口；所述导光筒的底端同样为尺寸小于开放口的开口，所述开口罩扣于电池芯片的上面；所述导光筒的内壁为镜面反射器；所述模组上下部连接件为方框形结构，模组上下部连接件底部罩扣于绝缘基板上，模组上下部连接件顶端支撑所述菲涅尔透镜；所述模组上下部连接件顶端的边缘设置有定位凸台；所述模组上下部连接件的侧壁上开设有单向透气孔。
3.如权利要求2所述的一种新型阵列式聚光光伏发电装置，其特征在于：所述棱镜包括倒圆台状的聚光玻璃和设置在聚光玻璃顶端且镀有光学薄膜的二次聚光透镜；所述光学薄膜包括镀在二次聚光透镜中间位置处的增透膜和镀在二次聚光透镜边缘位置处的反射膜；所述菲涅尔透镜通过光学胶粘接在模组上下部连接件的顶端。
4.如权利要求1所述的一种新型阵列式聚光光伏发电装置，其特征在于：所述支架为用于实现对太阳方位角和俯仰角二维方向跟踪的支架；所述支架上安装有光电传感器。
5.如权利要求1所述的一种新型阵列式聚光光伏发电装置，其特征在于：所述壳体底部设置有排水孔。
6.如权利要求1所述的一种新型阵列式聚光光伏发电装置，其特征在于：所述电池芯片为砷化镓芯片。
7.如权利要求1所述的一种新型阵列式聚光光伏发电装置，其特征在于：所述电池芯片安装在散热底板上；散热底板为绝缘板，散热底板背面布置有散热鳍片。
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|---|---|---|---|---|
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| WO2020006927A1 (zh) * | 2018-07-05 | 2020-01-09 | 东汉新能源汽车技术有限公司 | 光伏组件发电装置及光伏车辆 |
| CN112968664A (zh) * | 2021-02-02 | 2021-06-15 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 一种智能光谱匹配的太阳电池阵列 |
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