[发明专利]塔式镜场定日镜聚焦调整与性能优化方法

权利要求书

1.一种塔式镜场定日镜聚焦调整与性能优化方法，包括以下步骤：

第一步：反射镜面聚光光斑拟合

首先，使用条纹相移法或其他检测方法对反射镜面进行检测，得出反射镜面表面的法线分布数据，光斑拟合的已知参数包括：太阳的实时角度、吸热器的位置、反射镜面的位置；

其次，光线经反射镜面反射到吸热器，入射光线和反射镜面中心和吸热器中心连线相对于反射镜面法线对称，根据反射定律计算出反射镜面的当前角度；

最后，反射镜面的位置确定后，其法线分布的具体数值也确定，根据光线的角度直接计算对应吸热器上的反射位置，得出理论上该反射镜面的聚光光斑；

第二步：吸热器上光线量统计分析

首先，通过第一步计算的每个反射镜面的聚光光斑，通过反射镜面的位置和角度以及太阳方位和吸收器的位置可计算出所有反射镜面在吸收器接收面上的整体光斑；

然后，将吸热器上接收能量的区域划分为若干个连续的、相等的小区域，对反射到每个区域中的光斑所包含的光线条数进行计算，对这些光线所属于哪块反射镜进行区分，得出有多少块反射镜面反射到此区域，每块反射镜面有多少条光线反射进此区域；

第三步：贡献度分析

首先，计算每个反射镜面所反射的光线条数占到此区域总光线条数的占比，得出所有的占比数据，即为实际贡献度；

然后，将实际贡献度与标准贡献度做对比；实际贡献度超出此标准贡献度越多时，热斑效应越大，出现热斑即为贡献过剩的现象；当实际贡献度低于此标准贡献度越多时，说明此反射镜面更多的贡献度出现在别的区域，会造成此区域光斑分布不均；其中，所述标准贡献度是在假定所有反射镜面能形成均匀分布且无热斑的条件下，每个反射镜面对每个反射区域的贡献度做一个理想化的计算，得到一个标准参考的贡献度；

第四步：系统优化

首先，根据第三步的贡献度对比的实际情况，综合每个反射镜面在所有区域里的贡献度的分布情况计算出每个反射镜面应该调整的俯仰和水平角度数据，将此参数发送到控制器中并调整反射镜面。

2.根据权利要求1所述的一种塔式镜场定日镜聚焦调整与性能优化方法，其特征在于，所述第四步，每一次调整反射镜面之后，返回第一步至第四步，重新计算贡献度，根据调整后的贡献度对比情况再次对反射镜面进行调整，整个过程直至吸热器上的光斑分布均匀性达到最优、且无热斑出现而终止。

3.一种反射镜面聚光光斑拟合方法，包括以下步骤：

首先，使用条纹相移法或其他检测方法对反射镜面进行检测，得出反射镜面表面的法线分布数据，光斑拟合的已知参数包括：太阳的实时角度、吸热器的位置、反射镜面的位置；

其次，光线经反射镜面反射到吸热器，入射光线和反射镜面中心和吸热器中心连线相对于反射镜面法线对称，根据反射定律计算出反射镜面的当前角度；进一步包括吸热器上光线量统计分析的过程：通过第一步计算的每个反射镜面的聚光光斑，拟合出所有反射镜面在吸收器接收面上的整体光斑；将吸热器上接收能量的区域划分为若干个连续的、相等的小区域，对反射到每个区域中的光斑进行量化，统计出有多少块反射镜面反射到此区域，每块反射镜面有多少条光线反射进此区域；

最后，反射镜面的位置确定后，其法线分布的具体数值也确定，根据光线的角度直接计算对应吸热器上的反射位置，得出理论上该反射镜面的聚光光斑。

4.根据权利要求3所述的一种反射镜面聚光光斑拟合方法，其特征在于，进一步包括贡献度分析的过程：

首先，计算每个反射镜面所反射的光线条数占到此区域总光线条数的占比，得出所有的占比数据，即为实际贡献度；

然后，将实际贡献度与标准贡献度做对比；实际贡献度超出此标准贡献度越多时，热斑效应越大，出现热斑即为贡献过剩的现象；当实际贡献度低于此标准贡献度越多时，说明此反射镜面更多的贡献度出现在别的区域，会造成此区域光斑分布不均；其中，所述标准贡献度是在假定所有反射镜面能形成均匀分布且无热斑的条件下，每个反射镜面对每个反射区域的贡献度做一个理想化的计算，得到一个标准参考的贡献度。

5.根据权利要求3或4所述的一种反射镜面聚光光斑拟合方法，其特征在于，所述反射镜面为：定日镜面、碟盘背板镜面或槽式反光镜面。