[发明专利]太阳能收集系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能收集系统，特别涉及一种能根据太阳的 位置自动调整收集太阳能的太阳能收集系统。

背景技术

随着能源危机的恶化和环保意识的加强，人们对洁净能源的关 注日益增强，而太阳能做为目前较为成熟的洁净能源运用已成为能 源领域的研究热点。

太阳能的收集主要是利用太阳能电池板将太阳辐射的光子通过 半导体物质转变为电能(请参见“Grown junction GaAs solar cell”， Shen，C.C.；Pearson，G.L.；Proceedings of the IEEE，Volume 64，Issue 3，March 1976Page(s)：384-385)。太阳能电池板的光电转换过 程是指太阳辐射到太阳能电池板上的一部分光子与半导体的原子 及价电子产生电子-空穴对。在所述电子-空穴的作用下，半导体材 料在P-N结附近形成光生伏打电动势，只要在半导体材料的P型区 和N型区焊上金属导线便可利用所述光生伏打电动势对外供电。将 所述具有光生伏打电动势的半导体材料串联、并联起来就形成了能 输出一定电压和电流的太阳能电池板。

为了提高收集太阳能的效率，一般会令太阳能收集系统的受光 面朝向太阳，并跟随太阳位置的变化而不断调整受光面的朝向。现 有的跟踪太阳位置的方法采用根据太阳能收集系统所在的地理位 置和太阳高度角季节性变化的规律计算出当地太阳位置随时间变 化的轨迹从而驱动太阳能收集系统的传动机构按照所计算出来的 轨迹跟踪太阳。此种根据理论计算来预测太阳位置的跟踪方法由于 计算模型的缺陷和地理数据的误差，所预测的太阳位置与实际情况 存在差异从而会影响太阳能收集系统收集太阳能的效率。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种可根据太阳的实际位置适时调整太 阳能收集装置受光面朝向的太阳能收集系统。

一种太阳能收集系统，其包括：

抛物面反射器，具有一凹面；

太阳能电池板，其包括一光接收面，所述光接收面朝向所述抛 物面反射器的凹面；

马赛克状光敏感测器，所述马赛克状光敏感测器的光感测面包 括多个马赛克状的方格感测区，每个方格感测区可根据其所受到的 太阳光照射而输出对应的感测信号，在所述马赛克状光敏感测器光 感测面的东、南、西、北四个方向上设置有参照线；

标杆，垂直固设于所述马赛克状光敏感测器的中心，以在太阳 光的照射下在马赛克状光敏感测器上形成阴影；

太阳位置计算模块，其与所述马赛克状光敏感测器电性相连并 根据所述标杆投射在马赛克状光敏感测器上的阴影长度与标杆自身 长度的比值计算出太阳的高度角，根据投射阴影与邻近参照线之间 的角度值计算出太阳的方位角；

追踪驱动装置，其可根据太阳位置计算模块所计算出的太阳位 置信息调整所述抛物面反射器，使其凹面正对太阳照射的最佳方位。

相对于现有技术，本发明所提供的太阳能收集系统可以根据太 阳的实际位置适时调整太阳能收集装置的受光面朝向，使其朝向太 阳所在位置从而高效率地收集太阳能。

附图说明

图1为本发明实施方式所提供的太阳能收集系统结构示意图。

图2为本发明实施方式所提供的太阳高度角计算方法示意图。

图3为本发明实施方式所提供的太阳方位角计算方法示意图。

图4为图1的太阳能收集系统的方位角调整机构的结构示意图。

图5为图1的太阳能收集系统的高度角调整机构的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明所提供的太阳能收集系统2包括一抛物面 反射器22、一太阳能电池板24、一马赛克状光敏感测器28、一标 杆210、一太阳位置计算模块212和一追踪驱动装置213。

请一并参阅图1和图5，所述抛物面反射器22具有一焦点A和 一凹面221，所述凹面221具有一中心点O，所述凹面221上敷设 有高反射率材料。所述抛物面反射器22用于集中反射太阳光至太阳 能电池板24上，以提高太阳能的收集效率。