[发明专利]一种太阳能发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能发电技术领域，具体地说是涉及一种太阳能发电装置。

背景技术

人类正面临着石油、煤炭等化石燃料枯竭的严重威胁，而这些化石燃料不仅储量有限，而且污染环境。太阳能作为一种新型能源具有无污染、免费使用且无需运输、储量巨大等诸多优点。太阳能光伏发电是利用光伏效应把太阳光能直接转换成电能的新能源技术。光伏发电对于人类解决能源危机和保护人类生存环境具有重大意义。

太阳能光伏组件的光电转换效率、太阳能发电装置所在位置的日照时数、太阳高度角、海拔高度以及装置工作时的大气透明度等因素都能够直接影响光伏太阳能发电装置的实际发电效率。但对于一个固定位置的太阳能装置来说，太阳的相对位置会随着每天的东升西落，每时每刻都随之而发生变化；哪怕是在相同地点每天相同的时刻，太阳的高度角也会因为不同季节的太阳的赤纬角的变化而导致和地面太阳能装置的相对位置发生改变。而只有太阳光的入射光线尽可能始终最大限度地垂直射入太阳能光伏发电装置的光伏组件，太阳能发电装置的发电效率才能不受入射光线不强的影响下有稳定的工作状况。因此太阳辐照追踪技术是太阳能发电技术的重中之重。

现有技术中的太阳能发电装置，太阳辐照追踪技术主要有单轴跟踪模式、双轴跟踪模式及光电检测追踪模式，但是，这些技术往往存在着结构复杂、实现成本高、能耗高、操作不便、跟踪精度低、太阳能发电效率低的缺陷和不足，限制了其推广使用。另外，现有技术中，需使用大面积的太阳能光伏板进行光电转换，使用成本高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种太阳能发电装置，其结构简单，成本低廉、太阳光线跟踪精度高，发电效率高，工作稳定可靠。

本发明采用如下技术方案：

一种太阳能发电装置，包括底座、方位角旋转组件、高度角追踪组件、光电组件及控制单元，所述方位角旋转组件设于底座上，所述光电组件设于方位角旋转组件上，所述高度角追踪组件设于方位角旋转组件上，其上端与光电组件连接；

所述方位角旋转组件包括第一电机、第一传动组件、转盘及支撑架，所述第一电机通过第一传动组件驱动转盘在底座上旋转，所述支撑架安装于转盘上，其上端与光电组件相连；

所述高度角追踪组件包括第二电机及第二传动组件，所述第二电机设于转盘上，所述第二传动组件与光电组件相连，所述第二电机通过第二传动组件驱动光电组件旋转；

所述控制单元控制第一电机及第二电机工作。

所述光电组件包括支撑板、反光板、光电转换件、支杆及蓄电池，所述支撑板设于支撑架上，所述光电转换件由支杆支撑设于支撑板中部，所述反光板的数量为多个，环绕光电转换件四周分布，其光线反光路径均对准光电转换件，所述蓄电池与光电转换件相连。

所述光电转换件为由多个光伏板基片组成的球形太阳能光伏件。

所述反光板包括支座及反光面板，所述支座包括U型框、设于U型框上端的连接轴及安装座，所述U型框底部安装于支撑板上，所述安装座与连接轴固定连接，所述反光面板安装于安装座上。

优选地，所述反光面板为平面反光镜、平面铝板或平面不锈钢板。

所述转盘包括转盘主体及设于转盘主体底部的滚轮，所述滚轮为多个，沿圆周分布，所述底座上设有与滚轮行走路径相适应的环形槽。

所述第一传动组件包括第一齿轮、第二齿轮及第一转轴，所述第一齿轮与第一电机的输出轴相连，所述第一转轴与转盘中部相连；所述第二齿轮设于第一转轴上，所述第二齿轮与第一齿轮相啮合。

所述支撑架包括U型支架及设有U型支架上端的支撑轴，所述U型支架底部固定在转盘上，所述支撑轴与U型支架活动连接，所述支撑轴设有连接筋，所述支撑轴通过连接筋与支撑板中段相连。

所述第二传动组件包括第三齿轮、第二转轴、轴支架、第四齿轮、曲柄、第一销轴、摇杆、第二销轴及连杆，所述第三齿轮与第二电机的输出轴相连，所述轴支架设于转盘上，所述第二转轴通过轴支架支撑，所述第四齿轮与第二转轴相连，所述第四齿轮与第三齿轮啮合，所述曲柄一端固定连接在第二转轴上，另一端通过第一销轴与摇杆连接，所述摇杆的另一端通过第二销轴与连杆相连，所述连杆另一端与支撑板的一端相连。

所述第一电机及第二电机均采用步进电机。

采用上述技术方案后，本发明与现有的背景技术相比，具有如下优点：

1、控制单元控制第一电机及第二电机的工作，可进行高度角及方位角的实时调整，使太阳光线最大限度保持垂直照射于反光板上，实现全年全天候稳定追踪太阳轨迹，提升太阳能的利用效率；