[發(fā)明專利]光熱支架仰角重力、光線復(fù)合測(cè)量一體集成裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410215710.6
• 申請(qǐng)日: 2014-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN103983233A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛黎明;劉伯昂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中海陽能源集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): G01C1/00
• 分類號(hào): G01C1/00
• 代理公司: 北京中創(chuàng)陽光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11003
• 代理人: 尹振啟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種俯仰角測(cè)量裝置，尤其是一種重力、光線對(duì)光熱支架仰角進(jìn)行復(fù)合測(cè)量的一體集成裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的太陽跟蹤傳感器，其采集信號(hào)的種類主要有以下兩種：一是采用光敏芯片作為核心器件，接收太陽光的照度，利用象限分析的方法由計(jì)算機(jī)計(jì)算得到太陽的方向角度信息。再有就是圖像法，即根據(jù)太陽所成光斑像在圖像接收屏上的位置反向推算出太陽的方向角度信息。無論哪種采集方式，都要對(duì)安裝有光伏元件的光伏支架進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使陽光垂直射到光伏元件表面，達(dá)到發(fā)電效率最高。在調(diào)節(jié)光熱支架時(shí)，主要調(diào)節(jié)其水平轉(zhuǎn)向和仰起角度。

同理光伏領(lǐng)域檢測(cè)太陽光元件及裝置也可用于太陽能光熱跟蹤系統(tǒng)，太陽跟蹤傳感器一般只是單一使用，在不同環(huán)境和測(cè)量條件下不同種類的傳感器各有精度優(yōu)勢(shì)，如此所得到的測(cè)量數(shù)據(jù)的精度和可靠性就缺乏可靠的旁證及其他方式的驗(yàn)證方法；如何能夠?qū)鉄嶂Ъ艿难銎鸾嵌冗M(jìn)行驗(yàn)證，是本發(fā)明要解決的重點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種光熱支架仰角重力、光線復(fù)合測(cè)量一體集成裝置，該測(cè)量裝置通過在光熱支架仰角改變時(shí)，太陽入射光線和重力液質(zhì)量的改變，這兩種物理量的變化情況來測(cè)量光熱支架的仰角，相互驗(yàn)證。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明光熱支架仰角重力、光線復(fù)合測(cè)量一體集成裝置，該集成裝置通過基座安裝于光熱支架上，并設(shè)置有測(cè)量該支架仰角的光線測(cè)量機(jī)構(gòu)和重力測(cè)量機(jī)構(gòu)，其中，所述光線測(cè)量機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在所述基座上的暗箱，所述暗箱的箱體上設(shè)置有漏光縫，暗箱內(nèi)部與漏光縫對(duì)應(yīng)的弧面上設(shè)置有光敏角度傳感區(qū)，所述光敏角度傳感區(qū)覆蓋有若干光線傳感器，所述漏光縫將太陽的條形光斑透射到所述光敏角度傳感區(qū)，根據(jù)太陽光斑在光敏角度傳感區(qū)所對(duì)應(yīng)的角位置得出光熱支架的仰角；所述重力測(cè)量機(jī)構(gòu)包括用于對(duì)所述暗箱進(jìn)行稱重的重力傳感器，在暗箱內(nèi)部設(shè)置有重力液，暗箱的箱體上設(shè)置有與所述重力液的液面持平的溢出槽，該重力測(cè)量機(jī)構(gòu)還包括用于補(bǔ)充重力液的重力液補(bǔ)充系統(tǒng)，所述重力液補(bǔ)充系統(tǒng)不與暗箱接觸，在光熱支架仰起時(shí)，所述溢出槽排出部分重力液，使箱體內(nèi)重力液的液面始終與地平面保持水平，根據(jù)所述重力傳感器測(cè)得暗箱的重力與所述光熱支架的仰角的對(duì)應(yīng)關(guān)系得出其仰角。

進(jìn)一步，所述重力液補(bǔ)充系統(tǒng)包括供液池，所述供液池安裝在所述基座上，供液池內(nèi)設(shè)置有待補(bǔ)充的重力液，供液池內(nèi)連接有排液管，所述排液管的一端位于供液池內(nèi)，另一端懸置于所述暗箱內(nèi)部，排液管與暗箱不接觸并光密封，供液池設(shè)置有進(jìn)液口，所述進(jìn)液口位于所述溢出槽的下方，回收溢出槽流出的重力液。

進(jìn)一步，所述暗箱設(shè)置呈四棱柱形，橫截面類似直角梯形；其中對(duì)應(yīng)于斜腰的側(cè)面設(shè)置為弧面，此面向外凸起呈圓柱面形狀，其圓心線設(shè)置在下底與直角腰所對(duì)應(yīng)的兩側(cè)面的相交線即四棱柱的一條棱柱線上，此棱柱線上還設(shè)置有朝向弧面并具有一定長度的所述漏光縫，所述若干光線傳感器設(shè)置在與漏光縫相對(duì)應(yīng)的在所述弧面的凹表面上。

進(jìn)一步，所述暗箱內(nèi)部表面涂黑光密封，在暗箱的所述上底與所述直角腰圍成的角區(qū)域內(nèi)設(shè)置重力液的盛裝空間，在上底所在的暗箱箱體上設(shè)置有所述溢出槽。

進(jìn)一步，所述漏光縫沿平行于光熱支架轉(zhuǎn)軸的方向延伸，其外設(shè)置有一層濾光片；所述若干光線傳感器感光波段以及與漏光縫的間距、濾光片波長、漏光縫的寬度按照物理光學(xué)的相互關(guān)聯(lián)設(shè)置，以使光線傳感器的成像或光斑最清晰。

進(jìn)一步，所述集成裝置的多種測(cè)量數(shù)據(jù)能夠用于誤差統(tǒng)計(jì)，分析不同測(cè)量方法與系統(tǒng)誤差或偶然誤差之間的聯(lián)系。

本發(fā)明通過將兩種太陽角度測(cè)量的不同裝置統(tǒng)一設(shè)置集成于一個(gè)測(cè)量載體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)多種方式的一體簡化測(cè)量，其策略是對(duì)所采集的兩種以上物理量進(jìn)行直接測(cè)量并經(jīng)簡單的計(jì)算得到同一相關(guān)參數(shù)；此后對(duì)不同途徑計(jì)算所得到的參數(shù)結(jié)果進(jìn)行比較及校對(duì)，從而分析不同測(cè)量路徑的系統(tǒng)誤差及準(zhǔn)確性，此外又可以與原有跟蹤系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。本裝置用于太陽能光熱支架俯仰角的即時(shí)跟蹤對(duì)比，簡潔、快速、準(zhǔn)確地得出反饋參數(shù)并提供給系統(tǒng)及外界，以此達(dá)到系統(tǒng)的測(cè)量及校準(zhǔn)功能。

附圖說明

圖1為本集成裝置初始狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)截面示意圖；

圖2為本集成裝置工作過程中的結(jié)構(gòu)截面示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作詳細(xì)說明。

附圖中示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以體現(xiàn)為多種不同形式，并不應(yīng)理解為局限于這里敘述的示例性實(shí)施例。而是，提供這些實(shí)施例，從而使本發(fā)明全面和完整，并將本發(fā)明的范圍完全地傳達(dá)給本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員。