[发明专利]一种平板接收型复合抛物面聚光器的截取方法

权利要求书

1.一种平板接收型复合抛物面聚光器的截取方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）在平板接收型复合抛物面聚光器CPC的横切面建立xoy坐标系，设CPC的横切面由抛物线组成，其中，点B、点F在X轴上，且对称设置于Y轴两侧，点G、点I在X轴上方，则入射光孔宽度出射光孔宽度抛物线焦距CPC高度H以及CPC最佳均匀面B₁F₁与出射光孔BF之间的距离均已确定，平板接收体或太阳光伏电池布置在B₁F₁上；

2）将光线MC平行于y轴射向抛物线经抛物线发生反射后，反射后光线经过B点后与最佳均匀面B₁F₁交于A₁点；其中，点C为光线MC在抛物线的反射点，光路M-C-B-A₁为发生二次反射导致破坏B₁F₁上光强均匀度的分界线，则以出射光孔BF为基准，点C到X轴的距离为最大特征高度H_max；

3）将光线M'C'平行于y轴射向抛物线经抛物线发生反射后，与最佳均匀面B₁F₁交于A点；其中，点A为最佳均匀面B₁F₁与Y轴的交点，光路M'-C'-A为在B₁F₁上出现未聚光区域导致破坏B₁F₁上光强均匀度的分界线，则以出射光孔BF为基准，点C'到X轴的距离为最小特征高度H_min；

4）将CPC上部进行截取，截取后CPC高度为d，d起始于为X轴，沿Y轴向上，d的取值范围为：H_min≤d≤H_max。

2.根据权利要求1所述的平板接收型复合抛物面聚光器的截取方法，其特征在于，最大特征高度H_max的计算过程为：

首先，获取点C在xoy坐标系中的参数方程组：

xC=(4FF′-tC2-FF′‾)sinθ-4FF′‾tCcosθ+FF′‾1+sinθyC=(4FF′‾tC2-FF′‾)cosθ+4FF′‾tCsinθ]]>

其中，t_C为参数方程组中的参数；

其次，计算最大特征高度H_max：

16(sin2θ+sinθ)tc4+8(3sin2θ+sinθ-1)tc2+(-16sinθcosθ)tc+(-3sin2θ+sinθ+2)=0Hmax=(4FF′‾tC2-FF′‾)cosθ+4FF′‾tCsinθ]]>

其中，为抛物线的焦距，θ为采光半角；

最后，将t_C代回点C在xoy坐标系中的参数方程验算，满足x_C<0且y_C>0，则H_max为所求值。

3.根据权利要求1或2所述的平板接收型复合抛物面聚光器的截取方法，其特征在于，最小特征高度H_min的计算过程为：

首先，获取点C'在xoy坐标系中的参数方程组：

xC′=(4FF′‾tC′2-FF′‾)sinθ-4FF′‾tC′cosθ+FF′‾1+sinθyC′=(4FF′‾tC′2-FF′‾)cosθ+4FF′‾tC′sinθ]]>

其中，t_C'为参数方程组中的参数；

其次，计算最小特征高度H_min：

16(sin2θ+sinθ)tc′4+(32sin2θ+8sinθ-4)tc′2+8sinθcosθ(tan2θ-2)tc′+(-5sin2θ+sinθ+1)=0Hmin=(4FF′‾tC′2-FF′‾)cosθ+4FF′‾tC′sinθ]]>

其中，为抛物线的焦距，θ为采光半角；

最后，将t_C'代回点C在xoy坐标系中的参数方程验算，满足x_C<0且y_C>0，则H_min为所求值。