一种双轴跟踪式光伏聚光发电系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102223109102223109B(45)授权公告日2014.11.26(21)申请号201110160083.7(22)申请日2011.06.15(73)专利权人中国科学院电工研究所地址100190北京市海淀区中关村北二条6号(72)发明人李卫军刘四洋许洪华窦伟(74)专利代理机构北京科迪生专利代理有限责任公司11251代理人关玲(51)Int.Cl.H02S20/32(2014.01)(56)对比文件CN201328090Y,2009.10.14,全文.CN2909107Y,2007.06.06,全文.审查员薛飞权权利要求书1页利要求书1页说明书6页说明书6页附图5页附图5页(54)发明名称一种双轴跟踪式光伏聚光发电系统(57)摘要一种双轴跟踪式光伏聚光发电系统，包括控制器(1)、双轴跟踪机械结构(2)、光伏电池板组(3)和低倍聚光镜片(4)。双轴跟踪机械结构由谐波减速器、蜗轮蜗杆减速器(2-2-3-1)、电动推杆(2-2-2)、承载立柱(2-2-1)、旋转工作钢结构(2-2-3)、仰俯工作钢结构(2-2-4)组成。低倍聚光反射镜片(4)对太阳光进行聚光，同时通过机械跟踪结构驱动光伏电池板面垂直于太阳光线，并用镜面将太阳光反射到光伏电池板面，增强其光电转换特性。CN102223109BCN10239BCN102223109B权利要求书1/1页1.一种双轴跟踪式光伏聚光发电系统，所述的光伏聚光发电系统包括控制器（1）、双轴跟踪机械结构（2）、光伏电池板组（3）和低倍聚光镜片（4）；所述的双轴跟踪机械结构（2）包括承载立柱（2-2-1）、电动推杆（2-2-2）、安装在承载立柱顶端的水平面内旋转工作钢结构（2-2-3），以及位于工作钢结构顶端铰接销上面的仰俯工作钢桁架（2-2-4）；电动推杆（2-2-2）的上端与所述的仰俯工作钢桁架（2-2-4）铰接在一起，电动推杆（2-2-2）的下端与旋转工作钢结构（2-2-3）铰接；所述的仰俯工作钢桁架（2-2-4）外形为“W”形状，在仰俯工作钢桁架（2-2-4）的四个内侧面装有反射太阳光的低倍聚光镜片（4），在仰俯工作钢桁架（2-2-4）的两个底部上表面装有光伏电池板组（3）；水平面内旋转工作钢结构（2-2-3）实现双轴跟踪式聚光发电系统的水平旋转；仰俯工作钢桁架（2-2-4）实现双轴跟踪式聚光发电系统的在竖直平面内的仰俯运动，其特征在于，所述的水平面内旋转工作钢结构（2-2-3）内部安装有蜗轮蜗杆减速器（2-2-3-1）、谐波减速器和第一步进电机（2-2-3-2）；第一步进电机（2-2-3-2）和谐波减速器通过第一步进电机（2-2-3-2）主轴输出端连接，谐波减速器的输出轴端和蜗轮蜗杆减速器（2-2-3-1）连接，蜗轮蜗杆减速器的蜗杆和旋转工作钢结构外部的钢管连接，通过蜗轮蜗杆减速器的蜗杆的旋转带动水平面内旋转工作钢结构（2-2-3）旋转。2.按照权利要求1所述的双轴跟踪式光伏聚光发电系统，其特征在于，所述的电动推杆（2-2-2）底部装有由控制器（1）控制的第二步进电机（2-2-2-1）和一套齿轮，所述的第二步进电机（2-2-2-1）和齿轮轴连接，电动推杆（2-2-2）的上部由丝杆丝母和密封钢桶组成，丝杆、丝母和密封钢桶由内向外顺序依次装配。3.按照权利要求1所述的双轴跟踪式光伏聚光发电系统，其特征在于，所述的水平面内旋转工作钢结构（2-2-3）的转动齿轮上装有第一角度传感器，所述的第一角度传感器和水平面内旋转工作钢结构（2-2-3）同步运动；第二角度传感器安装在仰俯工作钢桁架（2-2-4）下部铰接销上，第二角度传感器和仰俯工作钢桁架（2-2-4）同步运动；两个角度传感器内部安装有限位开关，角度传感器采用旋转编码器反馈旋转轴的位置信号。2CN102223109B说明书1/6页一种双轴跟踪式光伏聚光发电系统技术领域[0001]本发明涉及太阳能光伏发电系统，特别涉及一种太阳能聚光光伏发电装置。背景技术[0002]目前化石能源的逐渐枯竭以及环保呼声的高涨，迫切需要人们开发清洁的可再生能源，太阳能发电便是人们青睐的可再生能源之一。随着现代电力电子技术、微电子技术和控制技术的进步，特别是电力电子器件和高性能微控制器技术的提高，研制出双轴跟踪式两倍聚光发电系统成为可能。由于太阳能跟踪设备的电池板价格过于昂贵，造成整体太阳能跟踪设备成本高，不容易推广。低倍聚光式光伏跟踪系统用镜面反射方法增强了太阳光辐射，提高了光伏电池板的光电转换效率，节省了大量昂贵的光伏电池板。相对于那些普通光伏跟踪系统而言，双轴跟踪式两倍聚光发电系统具有结构简单，总体成本低，而发电效率比普通跟踪类型高特点。[0003]在现有的国内外