[发明专利]太阳能收集器定位装置

说明书

相关申请

本申请案主张2010年11月24日申请的美国临时申请案序号61/417,086的35USC§119(e)的利益，其完整内容是通过引用方式而纳入本文中。

技术领域

本发明一般是属于由太阳能能量提供动力的装置的技术领域，在特定具体实施例中是与光电电力有关。数个特定具体实施例是有关于接附太阳能收集器模块的装置；以及更具体而言，是有关于太阳能收集器模块的自动定位，以供模块表面维持于与太阳的电磁辐射实质垂直的方向。

背景技术

本发明的特定具体实施例是有关于太阳能收集器模块的表面方向的自动调整，以置放模块表面为垂直于太阳的电磁辐射。这些具体实施例是集中在使光电模块移动至与太阳射线垂直方向的方法。此种太阳能模块的移动已被给予一个业界所广泛接受的名称“追日（tracking）”，并且在此后将用于代表这个动作。对于消费者而言，一般有两种类型的商业可得的追日机制。第一种类型的追日系统（已知为单轴追日系统）是使光电模块从早上的向东方位偏斜到下午的向西方位，其无法调整针对太阳穿过天空的路径的季节性倾角及偏角进行调整。第二种类型的追日系统（已知为双轴追日系统）是使太阳能模块定位为垂直于太阳射线，其具有可针对整年太阳路径的倾角及偏角进行补偿的装置。

附图说明

图1是本发明的一个具体实施例的透视图。

图2是在天体坐标中的太阳位置图。

图3A是在一个具体实施例中太阳位置相对于装置位置的示意图。

图3B是在另一个具体实施例中太阳位置相对于装置位置的示意图。

图4示出了图1装置的偏斜角度的示意图。

图5是图1中所示装置的偏斜角度的示意图。

图6说明了如图1中定位为整合单元的多个装置。

图7是本发明的第二具体实施例的透视图。

图8A是本发明的第三具体实施例的透视图。

图8B是图8A的具体实施例的一个变化例。

图9说明了如图8A定位为整合单元的多个装置。

图10是本发明的第四具体实施例的透视图。

图11是图10中装置的偏斜角度的示意图。

图12是本文描述装置的控制系统的一个具体实施例的示意图。

图13是在图8A及图8B中所示的谢比雪夫（Chebyshev）连杆的示意图。

图14是示例收集器面板间隔的示意图，通过调整北-南方向中的相邻面板而避开面板的阴影。

图15是示例收集器面板间隔的示意图，用以通过调整东-西方向中的相邻面板而避开面板的阴影。

图16是由某些具体实施例所执行的“回溯追日（backtracking）”功能的示意图。

图17是固定在运输载具上的本发明的一个具体实施例的透视图。

具体实施方式

图1中所示的本发明的一个具体实施例是太阳能收集器模块定位装置1。图1的具体实施例一般包含基部结构2、以及通过基部支撑脚11而连接至所述基部结构2的中间框体4。在此具体实施例中，基部支撑脚11具有对于所述基部结构2的铰链连接17，以及对于所述中间框体4的铰链连接17，借此将所述中间框体4的移动限制在一个平面，所述平面垂直于被所述基部结构2占据的平面。

这个定位装置1的具体实施例也具有太阳能收集器支撑框体6，其通过中间支撑脚13而连接到所述中间框体4。中间支撑脚13同样具有对于太阳能收集器支撑框体6的铰链连接17，以及对于中间框体4的铰链连接17，借此将所述太阳能收集器支撑框体6的移动限制在一个平面，其正交于所述中间框体所占据的平面。此处所使用的“正交”是指两个对象（例如，向量或平面）以直角交叉。

在本发明说明中所使用的名词“太阳能收集器模块”是指任何装置，其可为了有用的目的而收集太阳能能量，或为了远程收集的目的而将能量重新导向。太阳能收集器模块的一个例子是可将太阳能能量转换成电力的光电面板或模块。太阳能收集器模块的其它非限制性例子是太阳能的水加热器面板、太阳能的热冷凝器、太阳能的热蒸发器或镜子。

在图1中观察到的铰链连接17是一般铰接装置的代表性描述。在本发明说明中所使用的名词“铰链连接”是指任何类型的连接，其可容许一些范围的旋转，但不容许或实质上不容许转变。非限制性的例子包含插接、枢接、轴台、轴承连接及插入的U形钩。在图1的具体实施例中，铰链连接17实质上将铰接组件限制在单一平面中旋转。