[發明專利]基于聚光光伏的照明系統及其控制方法

在審

• 申請號: 201910460069.5
• 申請日: 2019-05-30
• 公開（公告）號: CN110285373A
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 裴文平
• 主分類號: F21S9/03
• 分類號: F21S9/03;F21V23/00;F21V29/57;F21V29/502;H02S20/32;H02S40/22;H02S40/42;F21Y115/10
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本發明提供了一種基于聚光光伏的照明系統及其控制方法，該照明系統包括光伏模塊、照明模塊和水循環系統；本發明采用聚光光伏組件進行發電，該組件沿光路方向依次包括菲涅爾透鏡陣列、與菲涅爾透鏡陣列正對應布置的凸透鏡陣列以及聚光光伏板，具有發電效率高、散熱速度快、噪音低、使用壽命長以及結構簡單易于推廣等優點。

技術領域

本發明涉及一種照明系統，特別涉及一種基于聚光光伏的照明系統及其控制方法。

背景技術

為了最大程度地利用太陽能，高效能的太陽能電池和先進的太陽能追日跟蹤系統必不可少。太陽能追日跟蹤系統通過判斷不同方向的陽光強度，不斷調整至最佳方位，以便太陽能電池面向最強的陽光。太陽發電自動光源跟蹤系統憑借多軸運動控制系統，不斷調整太陽能電池板，達到最佳的角度和位置，獲得最強烈的陽光。此外溫度因素也影響著太陽能電池的性能，當溫度升高時其開路電壓下降呈線性關系，不同的材料的太陽能電池，都有著自己的工作溫度范圍。

當前一般太陽電池的光電轉換效率僅為6％～15％，聚光硅太陽電池的實驗室最高效率能達到27.6％，在運行的過程中，未被利用的太陽輻射能除了一部分被反射外，大部分被電池吸收轉化為熱能。如果這些吸收的熱量不能及時排除，電池溫度就會逐漸升高，發電效率將降低-0.2％～-0.5％/K。此外，太陽電池長期在高溫下工作會迅速老化，從而縮短太陽電池的使用壽命，所以光伏電池的冷卻與散熱對提升光伏發電效率以及延長使用壽命具有重要意義。

為了克服當前存在的問題，因此急需一種發電效率高、散熱速度快、使用壽命長且維護成本低的光伏照明系統。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于聚光光伏的照明系統及其控制方法，該照明系統包括：光伏模塊、照明模塊、水循環系統。

光伏模塊包括錐面外殼、位于所述錐面外殼下方且與所述錐面外殼的開口密封連接的球面容器、位于所述錐面外殼與所述球面容器中心處且底部側面開設有多個通孔的圓形立管、位于所述圓形立管上端部的軸承、套接在所述軸承上的連接件、懸浮支撐體以及上端部與所述連接件活動連接且下端部與所述懸浮支撐體相連接的聚光光伏組件；所述聚光光伏組件與所述懸浮支撐體的數量相同。

照明模塊包括在所述球面容器外側布置的LED燈、位于所述球面容器下方且與所述球面容器邊緣密封連接的燈罩、位于所述燈罩正下方且內部中空的燈桿、一端連接在所述燈桿上且另一端與所述燈罩邊緣活動連接的呈放射狀的多根支撐桿件以及設置在所述燈桿上儲能單元。

水循環系統包括蓄水池、水泵、一端與所述水泵出水口相連且另一端沿所述燈桿內壁向上穿過所述燈罩后進入所述球面容器內部的進水管、位于所述燈罩中心處且上端部與所述圓形立管下端部相連接的流量控制閥、與所述流量控制閥下端部相連接的出水管以及設置在所述圓形立管上端部內側中心處的水位傳感器。

所述聚光光伏組件沿光路方向依次包括菲涅爾透鏡陣列、與所述菲涅爾透鏡陣列正對應布置的凸透鏡陣列以及聚光光伏板。

優選地，所述聚光光伏組件的表面上還設置有光敏傳感器。

優選地，所述聚光光伏組件為梯形結構且上邊長小于下邊長。

優選地，所述聚光光伏板的背面還設置有散熱層。

優選地，所述散熱層為柵格狀且由導熱金屬材料制成。

優選地，所述燈罩由透明玻璃制成。

優選地，所述蓄水池位于所述燈桿所處位置的地下。

此外本發明還公開了一種基于聚光光伏的照明系統及其控制方法，該方法包括以下步驟：