[發明專利]太陽能發電陽光直驅隨日自旋機構

有效

• 申請號: 201210165015.4
• 申請日: 2012-05-24
• 公開（公告）號: CN102662409A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 耿貴立
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王吉勇

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技術領域

本發明涉太陽能發電技術，尤其是一種太陽能發電陽光直驅隨日自旋機構。

背景技術

目前，被賦予綠色發電美譽的太陽能發電，因不產生二氧化碳(CO2)而倍受到人們的重視，現已建造了大量的太陽能光伏發電站。但是，由于每天的日升日落，太陽的光照角度每時每刻都在發生變化，因此太陽能電池板不可能每時每刻都正對著太陽。太陽能電池板只有在每時每刻都正對著太陽時，其發電效率才會達到最佳。現在建造和使用的大多數太陽能光伏發電裝置都是比較傳統的固定式，因而不會每時每刻都正對著太陽，所以其發電效率也會受到一定影響。目前現有的時鐘式、程序控制式、光電式等方式，最終都是通過電機驅動來實現太陽能電池板每時每刻正對著太陽這一動作。電機驅動不但需要使用電力，因而會進一步降低發電效率，而且電路維護維修復雜，使用成本較高。

發明內容

本發明的目的是為克服上述現有技術需用電或需用電機驅動的不足，提供一種太陽能發電陽光直驅隨日自旋機構，該機構結構簡單，不用電，不需電機驅動，陽光直驅，安裝方便，后續維修少，壽命長，使用成本極低。

為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：

一種太陽能發電陽光直驅隨日自旋機構，包括機架、太陽能光伏電池板、蝸輪蝸桿機構、智能簧組和復位機構，所述蝸輪蝸桿機構設置于機架上，太陽能光伏電池板安裝于蝸輪蝸桿機構上，智能簧組和復位機構的一端固定于機架上，另一端與蝸輪蝸桿機構相連。

所述復位機構位于智能簧組的一側。

所述蝸輪蝸桿機構包括蝸輪和蝸桿，蝸輪安裝在蝸輪軸上，太陽能光伏電池板固定在蝸輪兩側的蝸輪軸上，蝸輪軸兩端通過蝸輪軸支座固定在機架上，蝸桿位于蝸輪下方，且兩者相嚙合，蝸桿固定在蝸桿軸上，蝸桿軸的兩端通過蝸桿軸支座固定在機架上。

所述智能簧組由若干個均布在蝸桿軸上的智能簧組件組成，每個智能簧組件均包括一個智能簧，一個聚光透鏡、一個飛輪和一個短不銹鋼簧，所述智能簧一端固定于機架上，智能簧另一端與嚙合于飛輪上的鏈條一端相連，鏈條另一端與固定于機架上短不銹鋼簧相連，飛輪固定于蝸桿軸上；聚光透鏡位于智能簧一側，且聚光透鏡固定于機架上；所述短不銹鋼簧在機架上的位置高于智能簧和聚光透鏡。

所述智能簧一端通過智能簧固定桿固定于機架上；所述短不銹鋼簧一端通過短不銹鋼簧固定桿固定于機架上；所述聚光透鏡通過聚光透鏡座板固定于機架上。

所述智能簧由鈦鎳記憶合金絲，或銅基記憶合金絲制成，且所述記憶合金絲的Af溫度即母相轉變結束溫度大于電站當地全年最高氣溫。

所述每一個智能簧的形狀回復量一致；所有智能簧的恢復總量應與蝸桿的頭數、蝸輪的齒數相配合，即所有智能簧全部回復后，蝸桿帶動蝸輪轉動180°。

所述聚光透鏡采用的是菲涅爾線焦平板聚光透鏡。

所述相鄰的兩個聚光透鏡的平面與地表南北方向垂直切面的夾角的差值為：180°/聚光透鏡的數量。

所述復位機構包括固定于蝸桿軸上的回轉固定輪，回轉固定輪上與細不銹鋼繩一端相連，細不銹鋼繩另一端與固定于機架上的回轉不銹鋼簧相連。

所述回轉不銹鋼簧和短不銹鋼簧均為拉簧。

所述飛輪采用的是自行車飛輪，或具有同種功能的飛輪。

工作原理：當本發明設置8個透鏡時，早上太陽正對著第一個與地表南北切面成22.5°夾角的聚光透鏡時，處在聚光透鏡后面線焦上的智能簧就會被加熱，當智能簧的溫度達到其As溫度后，馬氏體轉變成母相，同時原來被拉長的智能簧就會恢復成短簧。因為智能簧的下端被固定在智能簧固定桿上，不能運動，而智能簧與鏈條相連的另一端則會牽引鏈條向下運動，向下運動的鏈條就會帶動飛輪、蝸桿軸、蝸桿轉動，蝸桿就會帶動蝸輪、蝸輪軸運動，順時針轉動的蝸輪軸就會帶動太陽能光伏電池板由東向西轉動。同時鏈條另一端的短不銹鋼簧被拉長，并儲存了一定數量的彈性能。

當太陽西移，聚光透鏡的線焦光柱離開該智能簧后，該智能簧的溫度就開始下降，當溫度低于由母相向馬氏體開始轉變的溫度時，母相轉變成較軟的馬氏體，這時較軟的智能簧將被鏈條另一端被拉長的短不銹鋼簧拉長而處于待采光狀態，此時飛輪僅空轉，蝸桿軸并不轉動。

當太陽西移照射到右側相鄰的聚光透鏡后，就會重復如上所述的動作。如此循環下去，直到太陽快要落山，蝸輪轉過180°，太陽能光伏電池板也由原來的面向正東轉到了面向正西。