[发明专利]太阳能发电装置、太阳能发电系统及其控制方法

权利要求书

1.一种太阳能发电装置，其特征在于，包括太阳能吸收装置和位置调节装置；其中，

所述的太阳能吸收装置包括表面均覆盖太阳能薄膜电池材料的太阳能吸收曲面装置(1)和太阳能吸收杆状装置(2)；所述的太阳能吸收曲面装置(1)通过固定支架(12)设置在固定平台(11)上，固定平台(11)通过支撑杆与底座(9)连接；所述的太阳能吸收杆状装置(2)设置在太阳能吸收曲面装置(1)的中心线上；太阳光经过太阳能吸收曲面装置(1)后会聚在太阳能吸收杆状装置(2)上；

所述的位置调节装置包括驱动太阳能吸收装置调节倾斜角度的齿轮机构和驱动太阳能吸收装置转动的凸轮摇杆机构；所述的齿轮机构包括旋转电机(10)、设置在旋转电机(10)输出轴上的第二螺旋伞齿轮和设置在支撑杆底部上的第一螺旋伞齿轮(8)，第一螺旋伞齿轮(8)和第二螺旋伞齿轮相啮合；所述的凸轮摇杆机构包括升降电机(6)、设置在升降电机(6)的输出轴上的凸轮(7)、连接凸轮(7)与固定平台(11)的多个连杆(5)和多个连杆(5)连接用的万向铰链(4)；支撑杆与固定平台(11)一端铰接，凸轮摇杆机构的一连杆(5)与固定平台(11)另一端连接。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能发电装置，其特征在于，所述的太阳能吸收曲面装置(1)为圆锥形结构，太阳能吸收杆状装置(2)一端固定在太阳能吸收曲面装置(1)的中心，另一端伸出太阳能吸收曲面装置(1)。

3.根据权利要求2所述的一种太阳能发电装置，其特征在于，所述的太阳能吸收曲面装置(1)的圆锥形母线与太阳能吸收杆状装置(2)之间的夹角

4.根据权利要求1所述的一种太阳能发电装置，其特征在于，所述的太阳能薄膜电池材料为CIGS薄膜太阳能电池材料。

5.一种太阳能发电系统，其特征在于，包括自动跟踪系统和权利要求1至4任意一项所述的太阳能发电装置，所述的自动跟踪系统包括光电传感器(3)、光电信号分析系统(13)、控制系统(14)和电机控制模块(20)；

所述的光电传感器(3)设置在太阳能吸收杆状装置(2)上，用于接收外界环境的光信号转换成电信号，

所述的光电信号分析系统(13)与光电传感器(3)连接，所述的控制系统(14)包括综合判断单元(15)和升降计算及旋转计算单元(16)，综合判断单元(15)连接光电信号分析系统(13)；

所述的电机控制模块(20)包括控制升降电机(6)转动的升降电机驱动模块(19)和控制旋转电机(10)转动的旋转电机驱动模块(20)，升降电机驱动模块(19)和旋转电机驱动模块(20)均与升降计算及旋转计算单元(16)连接。

6.根据权利要求5所述的一种太阳能发电系统，其特征在于，还包括功耗分析比较系统(17)，功耗分析比较系统(17)与升降电机驱动模块(19)和旋转电机驱动模块(20)均连接。

7.权利要求5所述的一种太阳能发电系统得控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

光电信号分析系统(13)将光电传感器(3)接收到的太阳光信号进行分析，判断如果不是白天将系统中断进入等待状态；如果是白天再分析是否是晴天，若为晴天，启动光电检测跟踪模式，光电信号分析系统(13)将光电检测跟踪模式的光电辨识信号发送到控制系统(14)的综合判断单元(15)，得出方向信号，进而传输到升降计算以及旋转计算单元(16)，最后将旋转信号和升降信号传输给电机控制模块(20)，升降电机驱动模块(18)和旋转电机驱动模块(19)同时分别对升降电机(6)和旋转电机(10)进行调整，实现太阳光的实时跟踪；

若为阴天，启动视日跟踪模式，然后将此光电辨识信号依然发送到控制系统(14)的综合判断单元(15)，由综合判断单元(15)中的GPS装置定位太阳能装置的地理经纬度，然后利用时钟芯片和单片机控制单元计算实时方位角和高度角，以及太阳能跟踪控制器的水平角和仰角即方向信号，通过转动装置(20)驱动升降电机(6)和旋转电机(10)，实现太阳光的实时跟踪。