[實用新型]太陽跟蹤裝置

有效

• 申請號: 201220456108.8
• 申請日: 2012-09-10
• 公開（公告）號: CN202748671U
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 魯健東;魯帝
• 申請（專利權）人: 魯健東;魯帝
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種太陽跟蹤裝置，屬于太陽跟蹤裝置技術領域。

背景技術

化石燃料的快速耗盡以及溫室效應的日趨惡化，使得人們對清潔能源、尤其是太陽能利用的期望越來越高。實際上，人們在太陽能轉換問題上所做的努力由來已久，但由于諸多原因，如地表太陽光功率密度較低，再加上現有太陽能轉換器件（如光伏電池）的能量轉換效率較低，使得太陽能轉換項目的平均建設成本較高。以光伏為例，目前光伏發電成本就遠高于傳統火電等的發電成本，這導致該項應用的發展受到很大限制。因此，如何有效降低建設成本，是今后太陽能利用必須解決的重點問題。

在有效降低太陽能利用項目的建設成本方面，人們也做過大量努力、取得了很多成果，聚光方案即是其中之一。聚光方案的基本思想（以聚光光伏為例）是通過提高輻照到光伏電池表面的太陽光功率密度實現增加單位面積光伏電池的輸出電功率以實現降低每瓦建設成本的目的。目前，已實用化的聚光方案大都使用了太陽跟蹤系統，其作用在于：1、匯聚太陽光以提高光功率密度；2、確保匯聚光束照射到光伏電池。

目前的太陽跟蹤系統多使用光電探測器陣列作為太陽方位傳感器。此舉雖然理論上講可以實現很高的探測精度，但在實際應用中卻存在一些問題，如：①高靈敏度光電傳感器帶來的較高的費用問題，不利于降低太陽能轉換系統的建設成本；②由于各光電探測器的老化速度事實上是有差別的，因此從理論上講，這將導致各個光電探測器的探測結果之間不具有可比性，相應地，以各個探測器探測結果為依據的太陽跟蹤精度是必然要受限的。

（為便于討論起見，在本專利申請中均以光伏發電為例進行說明。對于其它如熱伏、光熱等太陽能利用項目，都存在類似情況。并且，從概念使用上講，例如對于光伏而言的光伏電池，在熱伏中即指熱伏電池、在光熱中即指太陽能集熱器等。此外，也以“太陽能轉換器件”來統稱光伏電池、熱伏電池以及太陽能集熱器等。）

發明內容

鑒于現有太陽跟蹤系統所使用的太陽方位傳感器所存在的問題，本實用新型提出一種通過直接監測太陽能轉換系統特性輸出參量的變化實現太陽跟蹤的裝置。該裝置有利于以高可靠性實現對太陽的高精度跟蹤。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的：

一種太陽跟蹤裝置，包括：輸出特性參數取樣電路、數據處理器、轉向驅動裝置和太陽能轉換器件，所述輸出特性參數取樣電路的輸出端和數據處理器的輸入端相連接，數據處理器的輸出端和轉向驅動裝置的輸入端相連接，轉向驅動裝置的輸出端和太陽能轉換器件的輸入端相連接，太陽能轉換器件的輸出端和輸出特性參數取樣電路的輸入端相連接。

本實用新型的有益效果是，由于所述太陽跟蹤裝置可以在無需光電探測器的情況下通過直接監測太陽能轉換系統的特性輸出參量來判斷太陽方位，從而避免了目前太陽跟蹤方式中存在的由于器件老化所導致的跟蹤精度降低的問題，并且有利于以有益的成本方式實現對太陽的高可靠性、高精度跟蹤。

附圖說明

圖1為光線輻照光伏電池示意圖；

圖2為現有太陽跟蹤裝置實施框圖；

圖3為本實用新型所述太陽跟蹤裝置實施框圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明：本實施例在以本實用新型技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式，但本實用新型的保護范圍不限于下述實施例。

如圖3所示，本實施例所涉及的一種太陽跟蹤裝置，包括：至少一組輸出特性參數取樣電路1、數據處理器2、轉向驅動裝置3和太陽能轉換器件4，所述輸出特性參數取樣電路1的輸出端和數據處理器2的輸入端相連接，數據處理器2的輸出端和轉向驅動裝置3的輸入端相連接，轉向驅動裝置3的輸出端和太陽能轉換器件4的輸入端相連接，太陽能轉換器件4的輸出端和輸出特性參數取樣電路1的輸入端相連接。

參見圖1，假設光伏電池面型是平面（也可以是其它形式，如曲面或折面、且折面的每個子面又可以是平面或曲面等，這一點并不影響以下討論），則①當入射光伏電池的是平行光時，則光伏電池輸出特性參量???????????????????????????????????????????????和光伏電池平面的法線方向與入射光線方向之間夾角之間滿足關系這一關系；②而當入射光伏電池的是非平行光時，光伏電池輸出特性參量和光伏電池平面法線方向與某一空間取向之間的夾角，我們仍用來表示，也應存在一定關系，如可以寫成的形式。不失一般性，以下我們以平行光入射平面光伏電池的情形為例加以討論。