[發(fā)明專利]一種仿松樹聚光太陽能發(fā)電裝置及方法

在審

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• 申請日: 2021-02-04
• 公開（公告）號: CN114866020A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 熊新紅;石婷;王心誠
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: H02S40/22
• 分類號: H02S40/22;H02S40/38
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 汪瑋華

1.一種仿松樹聚光太陽能發(fā)電裝置，其特征在于，包括支架、聚光模塊、控制模塊、發(fā)電模塊及儲能模塊，所述聚光模塊包括多個聚光片和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，所述多個聚光片沿所述支架的軸向間隔布設(shè)，通過所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)與支架相連；所述控制模塊包括控制器、太陽光傳感器和角度傳感器，所述太陽光傳感器和角度傳感器分別監(jiān)測太陽及聚光片的方位，通過線纜與所述控制器的輸入端相連，控制器的輸出端與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)相連；所述發(fā)電模塊為斯特林發(fā)電機(jī)，所述儲能模塊為穩(wěn)壓器與蓄電池，所述斯特林發(fā)電機(jī)將光能轉(zhuǎn)化成電能后，經(jīng)過所述穩(wěn)壓器，將電能轉(zhuǎn)化成所述蓄電池里的化學(xué)能。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿松樹聚光太陽能發(fā)電裝置，其特征在于，相鄰的兩塊所述聚光片在豎直投影方向夾角為137.5°。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種仿松樹聚光太陽能發(fā)電裝置，其特征在于，所述聚光片為菲涅爾透鏡。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種仿松樹聚光太陽能發(fā)電裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括舵機(jī)、舵機(jī)底座和轉(zhuǎn)動架，所述舵機(jī)通過舵機(jī)底座安設(shè)于所述支架上，所述轉(zhuǎn)動架為U型結(jié)構(gòu)，頂部與所述聚光片相連，兩側(cè)邊與舵機(jī)相連。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種仿松樹聚光太陽能發(fā)電裝置，其特征在于，所述聚光片為平板或彎曲扇形或彎曲卵形結(jié)構(gòu)，多個聚光片沿所述支架的軸向螺旋上升布設(shè)。

6.一種仿松樹聚光太陽能發(fā)電裝置的發(fā)電方法，其特征在于，包括如下內(nèi)容：

太陽光傳感器將測量信號傳輸?shù)娇刂破鳎贸鎏柕膶?shí)時位置，由太陽的實(shí)時位置計算出聚光片跟蹤太陽的旋轉(zhuǎn)角度ρ，然后，根據(jù)角度傳感器測量的聚光片的對聚光片的實(shí)時位置角度φ進(jìn)行偏差計算：在程序執(zhí)行周期內(nèi)，若ρ-φ＞0，且其絕對值大于設(shè)定角度閾值，系統(tǒng)就會產(chǎn)生舵機(jī)驅(qū)動的動作指令，使聚光片由東向西運(yùn)行跟蹤太陽；若ρ-φ＜0，且其絕對值大于設(shè)定角度閾值，系統(tǒng)就會產(chǎn)生舵機(jī)驅(qū)動的動作指令，使聚光片由西向東運(yùn)行跟蹤太陽；若該偏差絕對值小于設(shè)定角度閾值，則表示反射器已跟蹤上太陽運(yùn)行，激光片將太陽光反射焦點(diǎn)聚集到斯特林發(fā)電機(jī)的熱源處做功發(fā)電，將光能轉(zhuǎn)化成電能，后經(jīng)過穩(wěn)壓后轉(zhuǎn)化成電池內(nèi)的化學(xué)能存儲。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種仿松樹聚光太陽能發(fā)電方法，其特征在于，所述角度閾值為0.4°。