[发明专利]一种剪叉式跟踪聚光太阳能发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能设备，特别是一种剪叉式跟踪聚光太阳能发电系统。

背景技术

太阳能是一种取之不尽、清洁无污染的能源，在解决目前石化能源所面临的污染与短缺的问题时，一直是备受瞩目的焦点。通过光伏电池可以将光能转换成电能向人类社会提供能源。然而，如何充分地利用太阳光使其具有较佳的光电转换效率则为目前相当重要的研究课题。

现有技术中有采用剪叉臂式跟踪的太阳能发电设备，存在多方面的不足。其一是系统的俯仰角度问题，参考图1，理论上该系统是可以实现精确跟踪太阳的，但实际中却很困难，因计算复杂和不直观，只选取位于赤道位置的太阳能发电设备进行描述，可以看到夏至日出时（1）至冬至中午时（2）的俯仰角度为113.5度，考虑到冬至日的日出日落时段，该俯仰角度将更大，而且纬度越高，所需的俯仰角度越大。俯仰角度大对支架和升降臂来说，是一个极大的考验，传统技术中的双轴跟踪系统，俯仰角度只需要0°-90°；其二是装机量的浪费，由于该系统的南北轴向固定，只是通过一端升降来实现精确跟踪。因此在升降端，不能安装太多的电池板。整个系统电池板的安装形状是一个梯形，升降端为短边固定端为长边。但是在冬夏之间，升降端的高度差别较大，这样一来就形成了空间上的浪费；其三是难以与聚光系统结合，由于南北轴向的固定以及太阳的东西走向，如果用反光板对该系统实行聚光，则反光板的轨迹将会是一个圆锥面，如果采用同样的结构作聚光部分，就会面临一个安装位置的问题，以升降端为对称点还是以固定端为对称点？不管是哪种，都很难将阳光准确反射到电池板上。因此在实际应用中无法采用同一结构实现聚光的功能。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的是提供一种剪叉式跟踪聚光太阳能发电系统，在保证跟踪能力的基础上，通过降低支架的高度，以及多点支撑的结构形式，提高了抗风能力，通过廉价的聚光组件与跟踪系统结合，大幅提升发电量。

一种剪叉式跟踪聚光太阳能发电系统，包括旋转底座和发电系统，所述发电系统安装在旋转底座上，其中：还包括有剪叉式升降组件，所述旋转底座包括有底架，所述发电系统包括有聚光板托架和电池板托架，所述聚光板托架与电池板托架的一端交接形成交接点，并绕交接点旋转，所述底架上中心设有支撑支架，所述交接点设于支撑支架上，所述电池板托架和聚光板托架分别通过剪叉式升降组件与底架连接。

作为本发明的进一步改进：所述剪叉式升降组件分为聚光板支撑组件和电池板支撑组件，均包括有支撑杆和推杆，所述支撑杆为至少两层的剪叉式折叠支撑杆，所述支撑杆顶端与聚光板托架或电池板托架上的一个铰接点连接，底端与底架上的一个铰接点连接。

作为本发明的进一步改进：所述推杆置于其中一层剪叉式折叠支撑杆中，并连接横向相对的两个节点或纵向相对的两个节点。

作为本发明的进一步改进：所述底架边缘均匀设有至少3个支撑滚筒。

作为本发明的进一步改进：所述旋转底座的边缘设有可调节支座，所述可调节支座为“7”字形结构，锁于底架边缘。

作为本发明的进一步改进：所述旋转底座在底架中心下方设有旋转轴，所述底架通过电机和齿轮驱动底架绕旋转轴转动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明可以准确追踪太阳，使阳光直射光伏电池，并以低倍聚光组件使光伏电池保持以接近峰值的功率输出，大幅度提高发电量。度电成本可以比传统的太阳能发电系统大幅降低，维护简单，抗风能力更强。同等装机量下，系统的高度仅为传统跟踪系统的一半左右，加上多点支撑的结构形式使得本发明拥有更强的抗风能力。

附图说明

图1为传统太阳能发电设备的结构示意图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为本发明的聚光增幅原理结构示意图。

图4为本发明的某一状态结构示意图。

图5为多种剪叉式升降组件的结构示意图。

图6为本发明的抗风状态的结构示意图。

图7为本发明实施案例一的结构示意图。

图8为本发明实施案例二的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图说明与实施例对本发明进一步说明：