[發明專利]太陽能電池板的單軸追日方法及其系統

無效

• 申請號: 201110371032.9
• 申請日: 2011-11-21
• 公開（公告）號: CN102509738A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 瞿磊
• 申請（專利權）人: 蘇州蓋婭智能科技有限公司
• 主分類號: H01L31/042
• 分類號: H01L31/042;G05D3/10
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 陳忠輝

技術領域

本發明涉及一種普及型太陽能應用系統，尤其涉及一種針對太陽能電池板低成本運行實現追日的方法及其系統。

背景技術

太陽能作為一種可再生能源目前已被人們所廣泛重視，尤其是太陽能光伏發電越來越受到人們的青睞。眾所周知，太陽能電池板的光電轉換率伏發電系統中有著至關重要的作用，因此從事本領域的技術人員樂此不疲地發明創造出提高光電轉換率的方法，包括改變太陽能電池板內部的材料，改進太陽能電池板的生產工藝等等。同時，可以通過對陽光的追蹤來提高太陽能組件的有效受光面積和日發電量。

傳統的太陽能追日系統能夠使太陽能電池板的受光面積達到最大，提高光電轉換效率和發電量，但由于其結構復雜，穩定性差，成本高，應用面窄，只能適用于大功率的系統。如圖1所示的傳統太陽能追日系統，需要對太陽能電池板1進行對應第一旋轉軸51和第二旋轉軸52兩個方向上的驅動和精度控制，勢必造成控制成本及能耗的增加，相對小功率的應用系統而言，其性價比不高。

發明內容

鑒于上述現有技術存在的缺陷，本發明的目的是提出太陽能電池板的單軸追日方法及其實施系統。

本發明上述第一個目的，一種太陽能電池板的單軸追日方法，其特征在于：根據太陽能應用所處地域的緯度，在水平的安裝面上以緯度為夾角固定安裝太陽能電池板，太陽能電池板在驅動力下沿一個垂直于水平面的軸線自轉同步太陽位置變換，且自轉角度滿足太陽的當前位置時刻處于太陽能電池板的中心線面之中。

進一步地，所述太陽能電池板沿軸線在0～180°的角度范圍內進行受控自轉及復位。

本發明上述第二個目的，一種太陽能電池板單軸追日方法的系統，其特征在于：包括一個垂直設于水平安裝面上的支撐體，設于固定裝接在支撐體上的太陽能電池板，一個驅動太陽能電池板自轉的驅動裝置以及一個用于控制支撐體自轉角度的控制裝置，其中所述太陽能電池板與水平安裝面間夾角為太陽能應用所處地域的緯度，且控制裝置輸出滿足太陽的當前位置時刻處于太陽能電池板的中心線面之中的控制信號至驅動裝置。

進一步地，所述支撐體為細長的軸桿，且軸桿底部與驅動裝置受驅相接。

進一步地，所述支撐體為幾何柱體形，包括用作固定結構的主體以及主體頂部水平狀所設圓環形的轉動軌道，且轉動軌道與驅動裝置受驅相接，所述太陽能電池板的幾何中心與轉動軌道同心相對，且太陽能電池板的傾斜下緣與轉動軌道相固接。

應用本發明的技術方案，較之于固定安裝的太陽能電池板和傳統兩軸旋轉調整的追日系統，其突出效果為：將一天中在清晨和傍晚時的太陽能電池板的受光面積有效地從0提高到了50%以上，提高了日發電效率，且有效節省了結構和控制上的成本及能耗，滿足了小型應用系統中太陽能電池板的光電轉換效率。

以下便結合實施例附圖，對本發明的具體實施方式作進一步的詳述，以使本發明技術方案更易于理解、掌握。

附圖說明

圖1是傳統追日系統的結構示意簡圖；

圖2是本發明追日方法實現系統的結構示意圖；

圖3是本發明一優選實施例的運作示意圖；

圖4是本發明另一較佳實施例的運作示意圖。

具體實施方式

太陽能電池板的光電轉換率在光伏發電系統中有著至關重要的作用，因此，從事本領域的技術人員樂此不疲地發明創造出提高光電轉換率的方法，包括改變太陽能電池板內部的材料，改進太陽能電池板的加工工藝等等。同時，通過對陽光的追蹤，也是提高太陽能組件的有效受光面積，進而有效提高日發電量的重要手段。

鑒于現有技術普遍采用固定安裝太陽能電池板（以下簡稱PV）或采用兩軸旋轉調整PV實現追日的方式存在多方面嚴重的不足，難以適用于小型應用系統中太陽能電池板的光電轉換效率。

概括來看本發明實現低成本追日的技術方案，其主要是通過精確控制單軸旋轉實現追日的。如圖2所示，根據太陽能應用所處地域的緯度，在水平的安裝面上以緯度θ為夾角固定安裝太陽能電池板1，太陽能電池板在驅動力下沿一個垂直于水平面的軸線（依托于支撐體）自轉同步太陽位置變換，且自轉角度滿足太陽的當前位置時刻處于太陽能電池板的中心線面之中。圖示支撐體為細長的軸桿21，當然其也可以是其它任意結構形式。

其中，太陽能電池板的中心線面為與太陽能電池板垂直交錯的對稱中心面，更確切地描述：旋轉軸線也位于該中心線面之中。該太陽能電池板沿軸線在0～180°的角度范圍內進行受控自轉及復位。