全文摘要
本实用新型公开了一种聚光式太阳能发电装置，包括：底座、阳光追踪机构、反光板、电池板和电池板支架，其中，反光板的内表面为旋转抛物面、且反光板的正向投影为圆形；反光板倾斜设置，通过阳光追踪机构支撑于底座上；电池板为圆形结构；阳光追踪机构包括驱动电机、水平调节支架、水平调节螺杆、水平调节球螺母、水平调节销轴、摇柄、高度调节螺杆和高度调节球螺母，实现阳光追踪。本装置发光板聚光均匀，整个电池板接收的光能也均匀，发电效率高，其中的阳光追踪机构大量采用杆和铰接结构，结构简单，重量轻，成本低，而且性能稳定，不易出现问题，大大提高了发电装置的可靠性；同时，维护成本低，有利于批量生产。
主设计要求
1.一种聚光式太阳能发电装置，其特征在于，包括：底座(14)、阳光追踪机构、反光板(2)、电池板(5)和电池板支架(6)，其中，所述反光板(2)的内表面为旋转抛物面、且所述反光板(2)的正向投影为圆形，所述反光板(2)倾斜设置，通过所述阳光追踪机构支撑于所述底座(14)上；所述电池板(5)为圆形结构，所述电池板(5)通过电池板支架(6)支撑于所述反光板(2)上，且所述电池板(5)的中心点设置在所述旋转抛物面的旋转轴上，所述电池板(5)与所述旋转轴垂直设置，且电池板(5)的受光面面向所述反光板(2)、另一面设置冷却箱(4)；所述阳光追踪机构包括驱动电机(19)、水平调节支架(17)、水平调节螺杆(13)、水平调节球螺母(12)、水平调节销轴(15)、摇柄(7)、高度调节螺杆(8)和高度调节球螺母(9)，其中，所述水平调节支架(17)包括竖直部(22)和水平部(23)，所述竖直部(22)的底端与所述水平部(23)的一端固定连接，所述水平部(23)的一端还通过水平调节销轴(15)与所述底座(14)铰接；所述竖直部(22)的顶端与所述反光板(2)的顶端铰接，所述反光板(2)的底端与摇柄(7)的一端固定连接，所述摇柄(7)的另一端通过高度调节球螺母(9)与高度调节螺杆(8)的一端铰接，所述高度调节螺杆(8)的另一端与所述水平部(23)的另一端通过高度调节销轴(11)铰接；所述驱动电机(19)通过联轴器(18)与所述水平调节螺杆(13)的一端连接，所述水平调节螺杆(13)还通过所述水平调节球螺母(12)与所述水平部(23)的另一端铰接。
设计方案
1.一种聚光式太阳能发电装置，其特征在于，包括：底座(14)、阳光追踪机构、反光板(2)、电池板(5)和电池板支架(6)，其中，
所述反光板(2)的内表面为旋转抛物面、且所述反光板(2)的正向投影为圆形，所述反光板(2)倾斜设置，通过所述阳光追踪机构支撑于所述底座(14)上；
所述电池板(5)为圆形结构，所述电池板(5)通过电池板支架(6)支撑于所述反光板(2)上，且所述电池板(5)的中心点设置在所述旋转抛物面的旋转轴上，所述电池板(5)与所述旋转轴垂直设置，且电池板(5)的受光面面向所述反光板(2)、另一面设置冷却箱(4)；
所述阳光追踪机构包括驱动电机(19)、水平调节支架(17)、水平调节螺杆(13)、水平调节球螺母(12)、水平调节销轴(15)、摇柄(7)、高度调节螺杆(8)和高度调节球螺母(9)，其中，
所述水平调节支架(17)包括竖直部(22)和水平部(23)，所述竖直部(22)的底端与所述水平部(23)的一端固定连接，所述水平部(23)的一端还通过水平调节销轴(15)与所述底座(14)铰接；
所述竖直部(22)的顶端与所述反光板(2)的顶端铰接，所述反光板(2)的底端与摇柄(7)的一端固定连接，所述摇柄(7)的另一端通过高度调节球螺母(9)与高度调节螺杆(8)的一端铰接，所述高度调节螺杆(8)的另一端与所述水平部(23)的另一端通过高度调节销轴(11)铰接；
所述驱动电机(19)通过联轴器(18)与所述水平调节螺杆(13)的一端连接，所述水平调节螺杆(13)还通过所述水平调节球螺母(12)与所述水平部(23)的另一端铰接。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述高度调节球螺母(9)的非球面端设置高度调节手柄(10)。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述竖直部(22)的顶端与所述反光板(2)的顶端通过活页(1)铰接。
4.如权利要求1至3任一所述的装置，其特征在于，所述冷却箱(4)的形状为圆形，且所述冷却箱(4)的外径与电池板(5)的外径相同。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及太阳能发电技术领域，尤其涉及一种聚光式太阳能发电装置。
背景技术
太阳能发电是指无需通过热过程直接将光能转变为电能的发电方式，它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电。光伏发电是利用太阳能电池将阳光能直接转化为电能，目前常用的太阳能发电方式一种是直接将太阳能电池板直接至于阳光光线下，另一种是聚光式太阳能发电。聚光式太阳能发电是通过聚光的方式把一定面积上的光通过聚光系统会聚在一个狭小的区域(焦斑)，太阳能电池仅需焦斑面积的大小即可，从而大幅度减少了太阳能电池的用量、减少成本。
目前，常用的聚光式太阳能发电的结构包括内表面为旋转抛物面的方形反光板和聚光太阳能电池板、冷却聚光太阳能电池板的水箱，反光板将大面积的阳光会聚到聚光太阳能电池板上，聚光太阳能电池板将接收的光转换为电能。
但是，现有技术中常采用的聚光太阳能电池板为方形，目前市场上的聚光太阳能电池板一般为方形，反光板通常采用投影为方形的旋转抛物面，这就导致了聚光太阳能电池板在整个面积内接收光能不均匀，电池板的四个角附近接收能量少，发电少，影响发电效率，而且由于聚光太阳能电池板是电池板串联连接，在没有光照的前提下，相当于一个电阻，起到内阻作用。而且在阳光追踪传动方面，目前常采用局部齿轮和齿条传动，这些机构制造成本高，重量重，维护要求高，不利于批量生产。
实用新型内容
为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型实施例提供一种聚光式太阳能发电装置，包括：底座、阳光追踪机构、反光板、电池板和电池板支架，其中，
所述反光板的内表面为旋转抛物面、且所述反光板的正向投影为圆形，所述反光板倾斜设置，通过所述阳光追踪机构支撑于所述底座上；
所述电池板为圆形结构，所述电池板通过电池板支架支撑于所述反光板上，且所述电池板的中心点设置在所述旋转抛物面的旋转轴上，所述电池板与所述旋转轴垂直设置，且电池板的受光面面向所述反光板、另一面设置冷却箱；
所述阳光追踪机构包括驱动电机、水平调节支架、水平调节螺杆、水平调节球螺母、水平调节销轴、摇柄、高度调节螺杆和高度调节球螺母，其中，
所述水平调节支架包括竖直部和水平部，所述竖直部的底端与所述水平部的一端固定连接，所述水平部的一端还通过水平调节销轴与所述底座铰接；
所述竖直部的顶端与所述反光板的顶端铰接，所述反光板的底端与摇柄的一端固定连接，所述摇柄的另一端通过高度调节球螺母与高度调节螺杆的一端铰接，所述高度调节螺杆的另一端与所述水平部的另一端通过高度调节销轴铰接；
所述驱动电机通过联轴器与所述水平调节螺杆的一端连接，所述水平调节螺杆还通过所述水平调节球螺母与所述水平部的另一端铰接。
优选地，所述高度调节球螺母的非球面端设置高度调节手柄。
优选地，所述竖直部的顶端与所述反光板的顶端通过活页铰接。
优选地，所述冷却箱的形状为圆形，且所述冷却箱的外径与电池板的外径相同。
本实用新型实施例提供的聚光式太阳能发电装置，通过将反光板设置成正向投影为圆形的旋转抛物面以及圆形结构的电池板设计，解决了现有技术中电池板在整个面积内接收光能不均匀的问题。本实施例中的聚光式太阳能发电装置，发光板聚光均匀，整个电池板接收的光能也均匀，发电效率高；其中的阳光追踪机构大量采用杆和铰接结构，结构简单，重量轻，成本低，而且性能稳定，不易出现问题，大大提高了发电装置的可靠性；同时，维护成本低，有利于批量生产。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种聚光式太阳能发电装置的剖面结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的一种聚光式太阳能发电装置垂直于阳光光线方向的剖面结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的一种聚光式太阳能发电装置的聚光原理图；
图4为图1的B-B视图；
图5为图2的C-C视图；
图6为图1的A-A视图。
图1至图6中：1、活页，2、反光板，3、反光膜，4、冷却箱，5、电池板，6、电池板支架，7、摇柄，8、高度调节螺杆，9、高度调节球螺母，10、高度调节手柄，11、高度调节销轴，12、水平调节球螺母，13、水平调节螺杆，14、底座，15、水平调节销轴，16、水平调节开口销，17、水平调节支架，18、联轴器，19、驱动电机，20、高度调节开口销，21、螺栓，22、竖直部，23、水平部，24、电机固定板。
具体实施方式
参见图1至图6，本实用新型实施例提供的一种聚光式太阳能发电装置，包括底座14、阳光追踪机构、反光板2、电池板5和电池板支架6，其中：
反光板2的内表面为旋转抛物面、且反光板2的正向投影为圆形。在具体实施过程中，反光板2的内表面贴附反光膜3，以提高光反射的效率。反光板2倾斜设置，通过所述阳光追踪机构支撑于底座14上。反光板2正对阳光设置，以使反光板将大面积的阳光汇聚到一个相对较小的集中区中。
相应的，电池板5也设计为圆形结构，电池板5通过电池板支架6支撑在反光板2上，且电池板5的中心点设置在反光板2内表面所在旋转抛物面的旋转轴上，电池板5与旋转轴垂直设置，且电池板5的受光面面向反光板2。且由于反光板2的正向投影为圆形，电池板5也为圆形结构，反光板反射的阳光均会聚到电池板5上，从而使电池板5在整个面积内接收的光能均匀，从而提高发光效率。
因聚光之后光强度增大，电流也增大，需要背面冷却，电池板5的另一面设置冷却箱4，冷却箱4中装入冷却液，冷却液可以采用纯净水等。在本实施例中，与电池板5的形状对应的，冷却箱4的形状也为圆形，且冷却箱的外径与电池板5的外径相等。
在具体实施过程中，阳光追踪机构包括驱动电机19、水平调节支架17、水平调节螺杆13、水平调节球螺母12、水平调节销轴15，其中，
如图1所示，水平调节支架17包括竖直部22和水平部23，竖直部22的底端与水平部23的一端固定连接，在具体实施过程中，竖直部22和水平部23的夹角可以为90°。水平部23靠近与竖直部22连接处的一端还通过水平调节销轴15与底座14铰接，水平调节销轴15可通过水平调节开口销16锁定。在有动力带动时，水平部23可以绕水平调节销轴15转动。
竖直部22的顶端与反光板2的顶端铰接，反光板2的底端与水平部23的另一端连接。水平部23转动时，反光板2可随之转动。
如图5所示，驱动电机19通过联轴器18与水平调节螺杆13的一端连接，水平调节螺杆13还通过水平调节球螺母12与水平部23的另一端铰接。工作时，驱动电机19连续转动，带动水平调节螺杆13、水平调节球螺母12、水平调节支架17，使水平调节支架17绕水平调节销轴15摆动。在具体实施过程中，驱动电机19恒定输出转速，保证反光板的跟踪角速度与太阳自传角速度相同，从而追踪阳光。在具体实施过程中，电池板5可以为驱动电机提供电力。
在具体实施过程中，驱动电机19底部固定设置电机固定板24，电机固定板24与底座14通过螺栓21铰接，驱动电机19在带动水平调节支架17的过程中，驱动电机19也可以转动，从而改变水平调节螺杆13与水平调节之间17之间的角度，保证水平调节支架17绕水平调节销轴15进行摆动。
在具体实施过程中，阳光追踪机构还包括摇柄7、高度调节螺杆8、高度调节球螺母9，其中，反光板2的底端与摇柄7的一端固定连接，摇柄7的另一端通过高度调节球螺母9与高度调节螺杆8的一端铰接，高度调节螺杆8的另一端与水平部的另一端通过高度调节销轴11铰接；水平调节支架17的竖直部22的顶端与反光板2的顶端铰接。在具体实施过程中，高度调节销轴11可通过高度调节开口销20锁定。通过上述结构，使得反光板的高度角可调，从而保证在四季变化中，可以调整该高度角，从而准确追踪到太阳光线，保证发电效率。在具体实施过程中可以每天调整一次，也可以每隔几天调整一次。
本实施例中的阳光追踪机构，大量采用杆和铰接结构，结构简单，重量轻，成本低，而且性能稳定，不易出现问题，大大提高了发电装置的可靠性；同时，维护成本低，有利于批量生产。
在一种可能的实施例中，为了方便调整反光板的高度角，可以在高度调节球螺母9的非球面端设置高度调节手柄10，方便高度调节。
在另一种可能的实施例中，水平调节支架17竖直部22的顶端与反光板2的顶端可以通过活页1进行铰接，从而实现高度角可调。
本实用新型实施例提供的一种聚光式太阳能发电装置，包括：底座、阳光追踪机构、反光板、电池板和电池板支架，其中，所述反光板的内表面为旋转抛物面、且所述反光板的正向投影为圆形，所述反光板倾斜设置，通过所述阳光追踪机构支撑于所述底座上；所述电池板为圆形结构，所述电池板通过电池板支架支撑于所述反光板上，且所述电池板的中心点设置在所述旋转抛物面的旋转轴上，所述电池板与所述旋转轴垂直设置，且电池板的受光面面向所述反光板、另一面设置冷却箱；所述阳光追踪机构包括驱动电机、水平调节支架、水平调节螺杆、水平调节球螺母、水平调节销轴、摇柄、高度调节螺杆和高度调节球螺母，其中，所述水平调节支架包括竖直部和水平部，所述竖直部的底端与所述水平部的一端固定连接，所述水平部的一端还通过水平调节销轴与所述底座铰接；所述竖直部的顶端与所述反光板的顶端铰接，所述反光板的底端与摇柄的一端固定连接，所述摇柄的另一端通过高度调节球螺母与高度调节螺杆的一端铰接，所述高度调节螺杆的另一端与所述水平部的另一端通过高度调节销轴铰接；所述驱动电机通过联轴器与所述水平调节螺杆的一端连接，所述水平调节螺杆还通过所述水平调节球螺母与所述水平部的另一端铰接。本实用新型实施例提供的聚光式太阳能发电装置，通过将反光板设置成正向投影为圆形的旋转抛物面以及圆形结构的电池板设计，解决了现有技术中电池板在整个面积内接收光能不均匀的问题。本实施例中的聚光式太阳能发电装置，发光板聚光均匀，整个电池板接收的光能也均匀，发电效率高；其中的阳光追踪机构大量采用杆和铰接结构，结构简单，重量轻，成本低，而且性能稳定，不易出现问题，大大提高了发电装置的可靠性；同时，维护成本低，有利于批量生产。
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里实用新型的公开后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
以上所述的本实用新型实施方式并不构成对本实用新型保护范围的限定。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920307977.6
申请日:2019-03-12
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:88(济南)
授权编号:CN209562504U
授权时间:20191029
主分类号:H02S 40/22
专利分类号:H02S40/22;H02S20/32;H02S40/42;F24S30/45
范畴分类:37B;
申请人:山东省机械设计研究院
第一申请人:山东省机械设计研究院
申请人地址:250031 山东省济南市济洛路129号
发明人:李波
第一发明人:李波
当前权利人:山东省机械设计研究院
代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计