[發明專利]一種太陽能聚光器曲面自動檢測系統及方法

有效

• 申請號: 201711049155.4
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107883893B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 呂清花;翟中生;呂輝;呂偉民;蘇躍紅;張艷紅;包偉東;方子龍;崔甲臣;黃孝川
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: G01B11/30
• 分類號: G01B11/30
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 薛玲

本發明屬于光伏技術領域，公開了一種太陽能聚光器曲面自動檢測系統及方法，系統：發射單元、接收單元、導軌和計算機；發射單元與導軌連接，導軌的一端固定在接收單元上；計算機控制接收單元繞被測聚光鏡的中心軸線旋轉、發射單元沿導軌移動。方法：計算機控制發射單元、導軌隨接收單元繞被測聚光鏡的中心軸線旋轉，通過發射單元得到第一、第二無衍射光束，并入射至接收單元形成無衍射光莫爾條紋；得到被測點處曲面平整度；控制發射單元沿導軌移動，重復以上步驟，直至得到整個太陽能聚光器曲面平整度。本發明解決了現有技術中太陽能聚光器曲面檢測效率及精度較低的問題，達到了高效高精度實現太陽能聚光器曲面自動檢測的技術效果。

技術領域

本發明涉及光伏技術領域，尤其涉及一種太陽能聚光器曲面自動檢測系統及方法。

背景技術

隨著石油、煤、天然氣等不可再生能源的消耗及資源的衰竭，新能源的開發迫在眉睫。利用太陽能發電為人類生產生活提供清潔能源，已經成為人類普遍關注的熱點。太陽能發電主要包括兩種發電方式，太陽能熱發電和光伏發電。其中，光伏發電技術是通過太陽能電池芯片接收太陽光，通過電子空穴對的分離實現光電轉換，具有較高的發電效率。

光伏發電技術經歷了第一代的晶體硅電池、第二代的薄膜電池，目前已發展到第三代的聚光太陽能發電。聚光太陽能發電即通過采用廉價的聚光系統將太陽光匯聚到面積較小的高性能太陽能電池上，大幅度的降低系統的成本及昂貴的太陽能電池材料用量。其中，太陽能聚光器是聚光技術中的關鍵器件，其成本占電站總成本的40％以上。太陽能聚光器一般為大型的玻璃反射鏡，各反光鏡的光學性能，特別是他們的幾何精度將在很大程度上影響太陽能聚光器的聚光效率，進而影響到整個光伏系統的效率。而現有技術通常是通過手工調試來檢測太陽能聚光器曲面，檢測效率及精度較低。

發明內容

本發明實施例通過提供一種太陽能聚光器曲面自動檢測系統及方法，解決了現有技術中太陽能聚光器曲面檢測效率及精度較低的問題。

本發明實施例提供一種太陽能聚光器曲面自動檢測系統，包括：

發射單元、接收單元、導軌和計算機；

所述發射單元與所述導軌連接；所述發射單元在所述計算機的控制下，沿所述導軌移動第一距離；

所述導軌的一端固定在所述接收單元上，所述接收單元位于被測聚光鏡的中心軸線上；所述接收單元在所述計算機的控制下，以第一角速度繞所述被測聚光鏡的中心軸線旋轉。

優選的，所述發射單元包括激光器、擴束鏡、準直鏡、軸錐鏡、分光棱鏡；

所述接收單元包括角度調制器、合束鏡、CCD探測器；

所述分光棱鏡與所述合束鏡位于同一高度；所述計算機控制所述角度調制器內的光楔角度。

優選的，所述角度調制器由一對角度可調整的光楔組成。

優選的，所述第一角速度大于5mrad/s。

一種太陽能聚光器曲面自動檢測方法，包括以下步驟：

通過計算機控制接收單元，使發射單元、導軌隨所述接收單元以第一角速度繞被測聚光鏡的中心軸線旋轉；

通過所述發射單元得到第一無衍射光束和第二無衍射光束；所述第一無衍射光束、經所述被測聚光鏡反射的所述第二無衍射光束均入射至所述接收單元，并形成無衍射光莫爾條紋；

根據所述無衍射光莫爾條紋，得到莫爾條紋數和兩束無衍射光的中心點位置；根據所述莫爾條紋數和所述兩束無衍射光的中心點位置，得到被測點處法線誤差；根據所述被測點處法線誤差，得到被測點處曲面平整度；

通過所述計算機控制所述發射單元沿所述導軌移動第一距離，重復以上步驟，直至得到整個太陽能聚光器曲面平整度。