[发明专利]太阳能发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种再生能源利用系统，更具体的说，本发明主要涉及一种太阳能发电系统。 

背景技术

在边远山区，居住人群分散，如采取集中供电方式，维护保养相关的线路、输变电站等费用高。太阳能发电机为一种可将太阳光热能直接或间接转化为电能的一种环保发电装置，现有太阳能发电机的主要原理是通过太阳光直接照在太阳能电池板上产生电能，而此类发电机较为重要的一个特性是需根据不同时间太阳光照射的角度进行跟踪，以确保能获得太阳光的最大能效。目前，国内已研制出一种用于碟式太阳能聚能器的太阳自动跟踪系统，是用高精度的PSD 

（该缩写的英文全称为PositionSensitiveDetector，即位置敏感探测器）传感器来获取太阳的入射方位指向位置，通过32位的嵌入式ARM7微控制器S3C44B0X实现开闭环结合的控制算法来控制步进电机带动高精度机械转台转动，从而使得聚能器指向太阳入射方向，系统实现了对太阳的全自动跟踪，该结构选用了某科技公司生产的二维面型PSD作为光电位置探测器来获取太阳的入射方位信息。设计编程方位信息与硬件驱动的计算方法，使跟踪器跟随太阳光的入射方向带动聚能罩朝相应的方向转动，达到了提高太阳能的利用效率。但是前述高精度的PSD的价格较高，进而使得应用此类太阳光自动跟踪系统的发电机的生产成本也大大提高，限制了太阳能发电机的大规模推广应用。并且现有的太阳能发电机中基本全部都将能量转化装置直接置于聚能罩的上方或下侧，由跟踪系 统中的执行机构带动其整体旋转跟踪，无形中也大大增加了跟踪执行机构的载荷强度，导致其额定功率增加，并降低了采集装置方位调整的精确性。同时太阳能电池板由于其产生电能的原理限制，在太阳光不充足的环境中通常不能连续使用，因此基于前述问题，有必要针对现有技术中的太阳能发电机结构及原理做进一步的改进。 

发明内容

本发明的目的之一在于针对上述不足，提供一种太阳能发电系统，以期望解决现有技术中太阳能发电机太阳光采集装置成本较高，且调整载荷大、精度低，太阳光入射方位跟踪装置成本高，以及无法实现连续使用等技术问题。 

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案： 

本发明所提供的一种太阳能发电系统，包括聚能罩，所述聚能罩通过多轴并联机构安装在安装平台上，且多轴并联机构一端与聚能罩固定的位置均偏离聚能罩的正中心；所述发电系统中还包括机械能转化装置与控制装置，所述机械能转化装置也安装在安装平台上，且置于聚能罩的下方； 

所述聚能罩的聚能中心位置处安装有反射装置，所述聚能罩上与反射装置的法线相重合的位置处设有能量引导介质，所述能量引导介质延伸至聚能罩之外，用于将来自于反射装置的太阳能引导至聚能罩的外部，并传输至机械能转化装置的能量输入端，所述机械能转化装置的动力输出端与发电装置的转子动力连接，用于带动发电装置运转产生电能； 

所述控制装置上安装有光信号采集装置，所述光信号采集装置用于采集当前太阳光入射角度信息并传输至控制装置中，控制装置根据该角度信息实时通过多轴并联机构调整聚能罩的朝向； 

作为优选，进一步的技术方案是：所述发电系统中还包括储热能量箱，所述能量引导介质在聚能罩的外部分为两路，其中一路端部接近或接入机械能转化装置的能量输入端，另一路接入储热能量箱；所述储热能量箱还通过热传导管接入或端部接近机械能转化装置的能量输入端。 

更进一步的技术方案是：所述能量引导介质为光纤导管，所述光纤导管延伸至聚能罩的底部之外后分叉为两路，所述光纤导管内部的分叉位置上设有光学棱镜，所述光学棱镜用于将来自于反射装置的太阳能分别折射至光纤导管分叉的两路中进行热传导。 

更进一步的技术方案是：所述并联机构为三轴并联机构，且至少两个轴上设有伺服电机，所述伺服电机接入控制装置，用于由控制装置通过伺服电机控制三轴并联机构各个轴的伸缩位置；所述反射装置中至少包括光学聚光镜，所述光学聚光镜的法线与聚能罩上能量引导介质在同一条直线上。