[發明專利]一種太陽光反射聚光定日定位傳感器及跟蹤傳動裝置

無效

• 申請號: 201010207987.6
• 申請日: 2010-06-24
• 公開（公告）號: CN101893897A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 余英;夏朝鳳;浦紹選;陳國棟;劉家明;李杰
• 申請（專利權）人: 云南師范大學;陳國棟;昆明晟昱達模具有限公司;昆明高德新能源開發有限公司
• 主分類號: G05D3/00
• 分類號: G05D3/00
• 代理公司: 昆明今威專利代理有限公司 53115
• 代理人: 楊宏珍

技術領域：

本發明涉及一種太陽光反射聚光定日定位傳感器及跟蹤傳動裝置，屬太陽能應用技術領域。

背景技術：

隨著石油、煤炭等全球化學能源的日趨耗盡和價格日趨升高以及低碳環保節能潮流的日益興起，使太陽能應用倍受關注，特別是高溫太陽能應用。但高溫太陽能的獲得卻因其控制技術復雜、制造工藝復雜、成本高昂而制約了其應用，甚至是可望而不可及。目前的控制方法是：將地球自轉速度和地球圍繞太陽公轉的速度以及地球自轉平面與地球繞太陽公轉平面的夾角輸入計算機。使用時首先必須將太陽能旋轉跟蹤主軸調準到與地球的旋轉軸方向一致，然后輸入所在位置的精確經緯度，時間及反射鏡面現在與地平面的東西和南北面的精確夾角，此時計算機根據所輸入的參數，計算出當前時刻太陽在天空中的位置，通過控制太陽能裝置上的X和Y方向的步進電機轉動，將聚光聚熱面調整對準太陽，是一種主動式跟蹤方式。如果是多個裝置，特別高溫太陽能，都是由很多反射面組成，各自的位置和初始角度又不一樣，校準起來將更為復雜。而且，因為是采用主動跟蹤方式，不可能考慮天氣狀況和云層運動狀況，導致無論天氣晴朗或陰雨以及有無云層遮擋，均控制聚光聚熱面始終對準太陽，從而導致不必要的電能消耗。此外，由于采用步進電機進行控制，存在耗電量大，價格高的缺點。

發明內容：

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺陷，而本提供一種太陽光反射聚光定日傳感器及跟蹤傳動裝置。

本發明的太陽光反射聚光定日傳感器及跟蹤傳動裝置，采用陽光隨動控制方式，當陽光強度達到預設基準值以上時，裝置即時將太陽光準確反射到聚熱器上。

本發明的一種太陽光反射聚光定日定位傳感器及跟蹤傳動裝置，由太陽光反射聚光定日定位傳感器、通過轉動主軸(17)與太陽光反射聚光定日定位傳感器連接的太陽光反射聚光跟蹤傳動機構組成。接線盒(8)

所述的太陽光反射聚光定日定位傳感器由定日瞄準傳感器(18)和太陽光正射反射轉換器(12)組成；太陽光反射聚光跟蹤傳動機構由由轉動主軸(17)、置于轉動主軸(17)上的半圓驅動輪(16)、安裝在半圓驅動輪(16)支架上的太陽光反射鏡片(13)、置于半圓驅動輪(16)下方的橡皮驅動輪(14)、與橡皮驅動輪(14)連接的直流減速電機(15)構成；直流減速電機(15)通過橡皮驅動輪(14)和半圓驅動輪(16)在160°范圍內轉動，帶動太陽光反射鏡片(13)將太陽光反射到固定的集熱器上。

所述的定日瞄準傳感器(18)由左側太陽光亮采集腔(1)、右側太陽光亮采集腔(5)及位于兩個太陽光亮采集腔中部的定日瞄準臂(3)、置于外殼框架(7)下部的接線盒(8)構成。其中，左側太陽光亮采集腔(1)中部緊貼定日瞄準臂(3)左側中部裝有左側紅外光敏二極管(2)，右側太陽光亮采集腔(5)中部緊貼定日瞄準臂(3)右側中部裝有右側紅外光敏二極管(6)。定日瞄準傳感器的外殼框架(7)上貼裝有一層淺色漫透散射光材質薄片(4)；定日瞄準臂(3)采用不透光不反光材質，用于分隔左右光路。太陽光從定日瞄準臂兩側透過淺色漫透散射光材質薄片進入左右兩個太陽光亮采集腔，并通過腔內的紅外光敏二極管(2)進行光度檢測與比較控制。

所述的太陽光正射反射轉換器(12)由主動齒輪(9)、從動齒輪(11)和換向齒輪(10)相互嚙合組成。三個齒輪采用硬質基輪并貼裝上韌性滌綸齒帶，構成無轉動間歇的齒輪組，其中，主動齒輪與從動齒輪的齒數比為2∶1，完成太陽光正射到反射的光線轉換；換向齒輪與從動齒輪齒數比為1∶1，完成太陽光反射聚光定日傳感器的定日換向功能。

反射聚光跟蹤傳動機構由轉動主軸(17)、半圓驅動輪(16)、直流減速電機(15)、橡皮驅動輪(14)以及安裝在半圓驅動輪支架上的太陽光反射鏡片(13)組成。其中，直流減速電機(15)通過橡皮驅動輪(14)驅動半圓驅動輪(16)在160°范圍內轉動，帶動太陽光反射鏡片(13)將太陽光反射到固定位置的集熱器上；橡皮驅動輪(14)通過摩擦力驅動半圓驅動輪(16)，當半圓器動輪支架上出現卡死現象時，橡皮驅動輪與半圓驅動輪打滑，能夠防止直流減速電機損毀。

本發明與現有技術相比，具有以下優點及有益效果：

1、采用定日瞄準傳感器與太陽光隨動跟蹤方式，當太陽光光亮低于一定閥值時，跟蹤即停止，減少電能消耗，能夠有效主動式跟蹤方式所固有的在陰天或有云層遮擋時仍跟蹤耗電的缺點。安裝時也不必強調經緯度及方位，使安裝、調試和維護非常簡便，不論任何位置安裝都能夠精確跟蹤太陽并準確將太陽光反射到集熱器上。