[发明专利]非对称聚光跟踪光伏系统

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种非对称聚光跟踪光伏系统，属于太阳能应用领域。

二、背景技术

聚光跟踪技术是世界太阳能界用来大幅度降低太阳能发电系统成本的高科技手段。美国、西班牙、法国等国已建成数座太阳能电站，但多数只是一维自动跟踪，而采用二维跟踪的光伏系统又是两种跟踪各自独立进行，各有一套电机、机械减速器和电子控制系统，使之结构复杂，成本高。三倍以下的反射聚光装置都采用太阳电池组件两侧对称设置聚光镜的方式，使得风阻大，要求机械结构的抗风能力增强，制造成本增加。

三、发明内容

本发明的目的在于提供一种只需一个电机、一套减速机械和一个电子控制器就能实现二维自动跟踪；同时提供一种风阻小，成本低，结构简单的非对称式聚光跟踪光伏系统。

技术解决方案：非对称聚光跟踪光伏系统，包括：聚光光伏架与跟踪架，聚光光伏架包括：太阳电池组件、第一聚光镜、第二聚光镜、聚光支架；跟踪架包括：底架、跟踪控制器、定位螺杆、套管、主轴、传动轮、连杆、定位销、L型支架、复合轮、小轮、套轮、季轴，太阳电池组件两侧设置有第一聚光镜和第二聚光镜，太阳电池组件两侧的第一聚光镜和第二聚光镜为非对称设置，套管端部设有套轮，套管内设有主轴，主轴另一端通过季轴与聚光支架活动连接，主轴上固定安装有L型支架，L型支架上设有传动轮及复合轮，小轮与复合轮同轴且固定连接，小轮与传动轮齿合，复合轮与套轮齿合，传动轮的边缘附近设有定位销，定位销通过连杆与聚光支架活动连接。

非对称聚光跟踪光伏系统，包括：聚光光伏架与跟踪架，聚光光伏架包括：太阳电池组件、第一聚光镜、第二聚光镜、聚光支架；跟踪架包括：底架、跟踪控制器、定位螺杆、套管、主轴、传动轮、连杆、定位销、L型支架、复合轮、小轮、套轮、季轴，太阳电池组件两侧设置有第一聚光镜和第二聚光镜，太阳电池组件两侧的第一聚光镜和第二聚光镜为非对称设置，套管端部设有套轮，套管内设有主轴，主轴另一端通过季轴与聚光支架活动连接，主轴上固定安装有L型支架，L型支架上设有传动轮，传动轮与套轮齿合，传动轮的边缘附近设有定位销，定位销通过连杆与聚光支架活动连接。

第一聚光镜与第二聚光镜长度相同，第一聚光镜的宽度大于第二聚光镜的宽度。

第一聚光镜及第二聚光镜与太阳电池组件之间均设有通风间隙。

第一聚光镜的倾角α大于第二聚光镜的倾角β。

45°＜α＜90°，45°＜β＜90°。

定位销位于传动轮最上端或最下端时，主轴与聚光支架活动连接处之间的交角θ＝90°聚光支架最大摆动角度为地球的自转轴与地球绕太阳运行平面的法线之间的交角，交角的大小为锐角。

本发明由于采用两块聚光镜非对称设置，使得整体结构中间高，两侧低，便于风的流动，又由于聚光镜与太阳电池组件之间留有通风间隙，减少了风阻，对机械结构的强度要求大大降低，降低了生产成本，这种非对称设置的聚光镜的聚光倍数还可根据需要进行调整。

本发明由于采用随着主轴一起公转的复合轮与固定的套轮之间的相对齿动，使复合轮既随主轴公转又同时产生自转，这种自转再由复合轮上的小轮将转动力传到传动轮，最后经定位销与连杆将动力传到聚光支架上，使聚光支架完成摆动式的第二维(即季轴)跟踪运动，这种第二维跟踪结构简单，运行可靠，大大降低了成本。

本发明由于同时采用非对称聚光与二维自动跟踪，使太阳电池组件的发电能力提高二倍以上，与发电量相同的固定式太阳电池组件相比，成本降低40％以上。自动跟踪所消耗的电量小于该光伏系统自身发电总量的1％。

本发明采用市售太阳电池组件进行低倍聚光，不需要改造，保证了使用寿命达25年以上。

本发明便于用来建设大型并网光伏电站，或独立户用光伏系统，可大幅度降低光伏发电成本。

本发明的二维自动跟踪装置还可广泛地应用于各种太阳能光伏、光热系统以及天体观测、太阳研究仪器设备中。

四、附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明聚光光伏架侧视图；

图3为本发明第二维跟踪结构示意图。

五、具体实施方式

实施例1

本发明包括聚光光伏架与跟踪架，聚光光伏架包括：太阳电池组件1、第一聚光镜2、第二聚光镜3、聚光支架4；跟踪架包括：底架5、跟踪控制器6、定位螺杆7、套管8、主轴9、传动轮10、连杆11、定位销12、L型支架13、复合轮14、小轮15、套轮16，太阳电池组件1两侧的第一聚光镜2和第二聚光镜3为非对称设置，第一聚光镜2与第二聚光镜3长度相同，第一聚光镜2的宽度比第二聚光镜3的宽度大1倍。