CN218862798U - 一种自动寻光太阳能斯特林发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动寻光太阳能斯特林发电装置，所述发电装置包括底座、聚光罩、发电机本体和控制模块；底座通过运动系统连接聚光罩，聚光罩上设有内凹的反光面，发电机本体通过支架连接聚光罩并朝向反光面设置；控制模块包括控制单元和检测单元，控制单元分别通讯连接运动系统和检测单元，检测单元设置在反光面上并用于检测光照强度，运动系统能够驱动聚光罩朝向光照强度最强的方向。所述自动寻光太阳能斯特林发电装置通过检测单元检测不同方向上的光照强度并获得光差，利用光差确定最佳光照角度，运动系统驱动聚光罩朝向光照强度最强的方向，以延长处于最佳照射角度的时间，提高发电的效率。

Description

一种自动寻光太阳能斯特林发电装置

技术领域

本实用新型属于斯特林发电设备技术领域，具体涉及一种自动寻光太阳能斯特林发电装置。

背景技术

斯特林发动机是通过气缸内工作介质(氢气或氦气)经过冷却、压缩、吸热、膨胀为一个周期的循环来输出动力，因此又被称为热气机。斯特林发电机是通过斯特林发动机运转并发电的设备，其中，现有的斯特林发电机能够利用太阳能进行发电。

现有的斯特林发电机利用太阳能发电时存在以下缺陷：太阳的转动导致太阳光照射的角度处于变化状态，现有的斯特林发电机处于最佳光照角度的时间有限，故整体发电效率低下。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种自动寻光太阳能斯特林发电装置，用以解决现有技术中存在的上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种自动寻光太阳能斯特林发电装置，包括底座、聚光罩、发电机本体和控制模块；

底座通过运动系统连接聚光罩，聚光罩上设有内凹的反光面，发电机本体通过支架连接聚光罩并朝向反光面设置；

控制模块包括控制单元和检测单元，控制单元分别通讯连接运动系统和检测单元，检测单元设置在反光面上并用于检测光照强度，运动系统能够驱动聚光罩朝向光照强度最强的方向。

在一种可能的设计中，运动系统包括转动单元和俯仰单元，检测单元包括两组光强传感器，每组包括至少一个光强传感器，转动单元和俯仰单元分别通讯连接其中一组光强传感器；

相应地，底座包括底盘和立柱，立柱竖直设置，且立柱的下端通过转动单元连接底盘，立柱的上端通过俯仰单元连接聚光罩。

在一种可能的设计中，反光面上设有由反光材料制成的反光层。

在一种可能的设计中，发电机本体包括热端、冷端、第一飞轮、第二飞轮、底架和发电机，热端包括第一气缸和第一活塞，第一活塞滑动设置在第一气缸内并通过第一连杆连接第一飞轮，冷端包括第二气缸和第二活塞，第二活塞滑动设置在第二气缸内并通过第二连杆连接第二飞轮，第一气缸与第二气缸之间设有连通管，第一飞轮和第二飞轮分别转动设置在底架的两侧，且第二飞轮连接发电机的输入端。

在一种可能的设计中，底架包括架体、支撑柱和底板，架体一端连接连通管，架体另一端连接第一飞轮和第二飞轮，架体的中部通过支撑柱连接底板，底板固定连接支架，相应地，发电机设置在底板上。

在一种可能的设计中，支架构造为曲杆，曲杆一端固定连接聚光罩，曲杆另一端延伸至聚光罩外并位于反光面上方。

有益效果：

所述自动寻光太阳能斯特林发电装置通过检测单元检测不同方向上的光照强度并获得光差，利用光差确定最佳光照角度，运动系统驱动聚光罩朝向光照强度最强的方向，以延长处于最佳照射角度的时间，提高发电的效率。

所述自动寻光太阳能斯特林发电装置通过检测单元和运动系统相互配合实现了自动寻光，能够在各个时段调整至最合适的角度上，有效提高了太阳能的利用效率，相比于现有的斯特林发电机和光伏发电，有效提高了发电效率和发电量，实用性好。

附图说明

图1为第一视角下，一种自动寻光太阳能斯特林发电装置的结构示意图。

图2为第二视角下，一种自动寻光太阳能斯特林发电装置的结构示意图。

图3为第一视角下，发电机本体的结构示意图。

图4为第二视角下，发电机本体的结构示意图。

图5为控制模块与运动系统的连接示意图。

图中：

1、底座；11、底盘；12、立柱；2、聚光罩；201、反光面；3、发电机本体；31、热端；32、冷端；33、第一飞轮；34、第二飞轮；35、底架；36、发电机；301、第一气缸；302、第一活塞；303、第一连杆；304、第二气缸；305、第二活塞；306、第二连杆；307、连通管；308、架体；309、支撑柱；310、底板；4、控制模块；41、控制单元；42、检测单元；5、运动系统；51、转动单元；52、俯仰单元；6、支架。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本实用新型作简单地介绍，显而易见地，下面关于附图结构的描述仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。

实施例：

针对于现有技术中存在的发电效率低下的现状，在此提出一种自动寻光太阳能斯特林发电装置，所述自动寻光太阳能斯特林发电装置通过检测单元42检测不同方向上的光照强度并获得光差，利用光差确定最佳光照角度，运动系统5驱动聚光罩2朝向光照强度最强的方向，以延长处于最佳照射角度的时间，提高发电的效率。

所述自动寻光太阳能斯特林发电装置通过检测单元42和运动系统5相互配合实现了自动寻光，能够在各个时段调整至最合适的角度上，有效提高了太阳能的利用效率，相比于现有的斯特林发电机36和光伏发电，有效提高了发电效率和发电量，实用性好。

如图1-图5所示，一种自动寻光太阳能斯特林发电装置，包括底座1、聚光罩2、发电机本体3和控制模块4；

底座1通过运动系统5连接聚光罩2，聚光罩2上设有内凹的反光面201，发电机本体3通过支架6连接聚光罩2并朝向反光面201设置；

控制模块4包括控制单元41和检测单元42，控制单元41分别通讯连接运动系统5和检测单元42，检测单元42设置在反光面201上并用于检测光照强度，运动系统5能够驱动聚光罩2朝向光照强度最强的方向。

其中，底座1固定设置在基体上，基体可以选用任意合适的结构。聚光罩2通过运动系统5连接底座1，一方面实现底座1与聚光罩2的连接，使得二者连接为一个有机的整体，另一方面通过运动系统5使得聚光罩2具有运动性能，达到在不同时段下聚光罩2均朝向光照强度最强的方向的目的。

发电机本体3选用斯特林发电机36并朝向反光面201设置，反光面201反射阳光并加热发电机本体3，以供给发电机本体3工作的能量。控制模块4用于实现自动控制，检测单元42检测实时光照强度并获取光差数据，并通过光差数据确定最佳光照角度，控制单元41控制运动系统5运动并朝向最佳光照角度，以提高发电机本体3的发电效率。

同时，运动系统5与控制模块4形成反馈调节，运动系统5驱动聚光罩2朝向不同角度，检测单元42获取不同朝向的光差数据，以确定某个时段内的最佳光照角度，运动系统5驱动聚光罩2朝向该最佳光照角度。进一步，不同时段时，重复以上过程以确定并使聚光罩2朝向该时段的最佳光照角度。

在本实施例中，运动系统5包括转动单元51和俯仰单元52，检测单元42包括两组光强传感器，每组包括至少一个光强传感器，转动单元51和俯仰单元52分别通讯连接其中一组光强传感器；相应地，底座1包括底盘11和立柱12，立柱12竖直设置，且立柱12的下端通过转动单元51连接底盘11，立柱12的上端通过俯仰单元52连接聚光罩2。

基于上述设计方案，转动单元51驱动立柱12转动，设置在立柱12上的各个部件，如俯仰单元52、聚光罩2、支架6和发电机本体3，均随立柱12的转动朝向不同的角度。俯仰单元52驱动聚光罩2以其与立柱12的连接处为中心上下摆动，转动单元51和俯仰单元52相结合，以扩大运动系统5的调整范围，增加了发电机本体3朝向最佳光照角度的时间，提高了发电效率。

检测单元42分为两组，以分别为转动单元51和俯仰单元52提供光差数据，增加了观测的角度，丰富了光差数据的数量，提高运动系统运动的精度。容易理解的，光强传感器可以选用任意合适的市售型号。

容易理解的，转动单元51和俯仰单元52可以分别选用任意合适的市售型号，进而根据实际布设环境的不同选择最合适的型号，提高了实用性。

在一种可能的实现方式中，反光面201上设有由反光材料制成的反光层。基于上述设计方案，利用反光材料提高反光面201的反射能力，提高聚光罩2加热发电机本体3的能力，也有助于提高发电效率。

在本实施例中，发电机本体3包括热端31、冷端32、第一飞轮33、第二飞轮34、底架35和发电机36，热端31包括第一气缸301和第一活塞302，第一活塞302滑动设置在第一气缸301内并通过第一连杆303连接第一飞轮33，冷端32包括第二气缸304和第二活塞305，第二活塞305滑动设置在第二气缸304内并通过第二连杆306连接第二飞轮34，第一气缸301与第二气缸304之间设有连通管307，第一飞轮33和第二飞轮34分别转动设置在底架35的两侧，且第二飞轮34连接发电机36的输入端。

基于上述设计方案，热端31和冷端32通过连通管307实现相互连通，且热端31的第一活塞302和冷端32的第二活塞305二者的往复滑动并不同步，以使气体在第一气缸301和第二气缸304之间往复流动，第一活塞302和第二活塞305各自往复滑动并对外做功，第一飞轮33和第二飞轮34因此转动并带动发电机36转动，达到发电的目的，也就将太阳能转化为电能。

且发电机本体3为斯特林发电机36，利用光热发电时，理疗效率高于化学能发电。配合于运动系统5，增加了发电机本体3朝向最佳光照角度的时间，进而进一步提高了发电效率，大大提高了所述自动寻光太阳能斯特林发电装置的实用性。

在一种可能的实现方式中，底架35包括架体308、支撑柱309和底板310，架体308一端连接连通管307，架体308另一端连接第一飞轮33和第二飞轮34，架体308的中部通过支撑柱309连接底板310，底板310固定连接支架6，相应地，发电机36设置在底板310上。

如图3和图4所示，底架35一方面实现了与支架6的连接，另一方面实现了发电机本体3内各个部件的连接，其中，架体308可以构造为任意合适的形状；支撑柱309优选伸缩柱，以调节架体308上各部件相对底板310的高度，进一步增加调节能力；底板310可以构造为任意合适的形状。

容易理解的，支架6可以构造为任意合适的形状，包括但不限于：如图1和图2所示，支架6构造为曲杆，曲杆一端固定连接聚光罩2，曲杆另一端延伸至聚光罩2外并位于反光面201上方。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种自动寻光太阳能斯特林发电装置，其特征在于，包括底座(1)、聚光罩(2)、发电机本体(3)和控制模块(4)；

底座(1)通过运动系统(5)连接聚光罩(2)，聚光罩(2)上设有内凹的反光面(201)，发电机本体(3)通过支架(6)连接聚光罩(2)并朝向反光面(201)设置；

控制模块(4)包括控制单元(41)和检测单元(42)，控制单元(41)分别通讯连接运动系统(5)和检测单元(42)，检测单元(42)设置在反光面(201)上并用于检测光照强度，运动系统(5)能够驱动聚光罩(2)朝向光照强度最强的方向。

2.根据权利要求1所述的自动寻光太阳能斯特林发电装置，其特征在于，运动系统(5)包括转动单元(51)和俯仰单元(52)，检测单元(42)包括两组光强传感器，每组包括至少一个光强传感器，转动单元(51)和俯仰单元(52)分别通讯连接其中一组光强传感器；

相应地，底座(1)包括底盘(11)和立柱(12)，立柱(12)竖直设置，且立柱(12)的下端通过转动单元(51)连接底盘(11)，立柱(12)的上端通过俯仰单元(52)连接聚光罩(2)。

3.根据权利要求1所述的自动寻光太阳能斯特林发电装置，其特征在于，反光面(201)上设有由反光材料制成的反光层。

4.根据权利要求1所述的自动寻光太阳能斯特林发电装置，其特征在于，发电机本体(3)包括热端(31)、冷端(32)、第一飞轮(33)、第二飞轮(34)、底架(35)和发电机(36)，热端(31)包括第一气缸(301)和第一活塞(302)，第一活塞(302)滑动设置在第一气缸(301)内并通过第一连杆(303)连接第一飞轮(33)，冷端(32)包括第二气缸(304)和第二活塞(305)，第二活塞(305)滑动设置在第二气缸(304)内并通过第二连杆(306)连接第二飞轮(34)，第一气缸(301)与第二气缸(304)之间设有连通管(307)，第一飞轮(33)和第二飞轮(34)分别转动设置在底架(35)的两侧，且第二飞轮(34)连接发电机(36)的输入端。

5.根据权利要求4所述的自动寻光太阳能斯特林发电装置，其特征在于，底架(35)包括架体(308)、支撑柱(309)和底板(310)，架体(308)一端连接连通管(307)，架体(308)另一端连接第一飞轮(33)和第二飞轮(34)，架体(308)的中部通过支撑柱(309)连接底板(310)，底板(310)固定连接支架(6)，相应地，发电机(36)设置在底板(310)上。

6.根据权利要求1所述的自动寻光太阳能斯特林发电装置，其特征在于，支架(6)构造为曲杆，曲杆一端固定连接聚光罩(2)，曲杆另一端延伸至聚光罩(2)外并位于反光面(201)上方。

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