專利名稱：一種聯(lián)動追蹤集光裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及ー種太陽光收集追蹤裝置，特別涉及ー種聯(lián)動追蹤集光裝置。
背景技術：
隨著能源需求增加，將太陽能輻射高效的轉(zhuǎn)換為電能、熱能等可有效利用的能源日益受到關注。傳統(tǒng)太陽電池、光熱轉(zhuǎn)換器等存在效率較低，且價格昂貴等缺陷。一般而言，光伏電池或光熱轉(zhuǎn)換器實施所述轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)換，且使用非聚光太陽能輻射以及聚光太陽能輻射執(zhí)行轉(zhuǎn)化的系統(tǒng)在本領域是公知的。使用聚光裝置將光輻射收集起來再進行光能轉(zhuǎn)化，是解決目前太陽能產(chǎn)品高成本等缺陷的有效途徑之一。另外，在成像領域，人們也一直在尋找能夠?qū)崿F(xiàn)迅速變換視場的快速，簡易方法。聚光系統(tǒng)一般使用ー個或多個平面鏡，拋物面鏡，透鏡等來實現(xiàn)聚光，并通過·太陽跟蹤傳感器、驅(qū)動裝置、轉(zhuǎn)動軸等實現(xiàn)輻射源跟蹤。與本發(fā)明所述聯(lián)動追蹤集光器相比，現(xiàn)有集光器/聚光器均存在聚光單元加工難度大、聚光對準精度低，成本高，機械運動機構復雜，安裝、調(diào)試難度大，可靠性不高等缺點，阻礙了聚光系統(tǒng)在實際應用中的進ー步推廣。鑒于以上缺陷，實有必要提供一種可以克服上述缺陷的聯(lián)動追蹤集光裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了ー種聯(lián)動追蹤集光裝置，降低系統(tǒng)組裝和調(diào)試難度，簡化聚光系統(tǒng)生產(chǎn)，降低系統(tǒng)成本，提高系統(tǒng)可靠性和可維護性。本發(fā)明所采用的技術方案是—種聯(lián)動追蹤集光裝置，包括光接收器、光收集器，分別與光接收器和光收集器固定連接的聯(lián)動支架，以及驅(qū)動聯(lián)動支架旋轉(zhuǎn)的支撐支架，所述光接收器或光收集器連接有驅(qū)動其運動的驅(qū)動機構，當太陽光位置發(fā)生改變時，所述驅(qū)動裝置驅(qū)動光接收器或光收集器發(fā)生運動，從而跟蹤太陽光，在整個旋轉(zhuǎn)過程中，所述光接收器和光收集器的相對位置始
終保持一致。作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述集光裝置進ー步包括有軌道，所述光接收器在該軌道上做往復運動；作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述軌道包括圓形結(jié)構的軌道以及在軌道上滑動且呈十字交叉的橫軸和縱軸，所述光接收器安裝在橫軸和縱軸十字交叉的交點位置，所述驅(qū)動裝置與橫軸和縱軸固定連接；作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述支撐支架的一端固定在地面或軌道，另一端設置有滾球，所述聯(lián)動支架開設有滑軌，通過所述滾球在滑軌內(nèi)的運動實現(xiàn)支撐支架的一端在聯(lián)動支架表面的滑動；作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在整個運動過程中，所述光接收器或光收集器至少有一點與地面或軌道接觸；
作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述支撐支架包括連桿以及與連桿滑動連接的帶滑槽的支撐架，所述支撐架固定在地面或軌道上，所述連桿的一端在支撐架的滑槽內(nèi)滑動，另外一端轉(zhuǎn)動的連接在光接收器或光接收器上；作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述光收集器包括共焦點的拋物面鏡和副拋物面鏡。本發(fā)明聯(lián)動追蹤集光裝置至少具有以下優(yōu)點本發(fā)明支撐支架在聯(lián)動支架表面做往復運動，從而將光接收器或光收集器的平行運動轉(zhuǎn)變?yōu)槁?lián)動支架的旋轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)太陽光的追蹤，結(jié)構簡單，可操作性強。


圖I是本發(fā)明聯(lián)動追蹤集光裝置的結(jié)構示意圖；圖2是本發(fā)明聯(lián)動追蹤集光裝置的立體結(jié)構示意圖；圖3是本發(fā)明聯(lián)動追蹤集光裝置追蹤太陽光在不同狀態(tài)下的結(jié)構示意圖；·圖4是本發(fā)明裝置第二實施例在不同狀態(tài)下的結(jié)構示意圖；圖5是本發(fā)明裝置第三實施例中軌道的結(jié)構示意圖；圖6是圖5另外ー個角度的結(jié)構示意圖；圖7是本發(fā)明裝置第四實施例中軌道的結(jié)構示意圖；圖8是圖7另外ー個角度的結(jié)構示意圖。其中，11為光接收器，12為光收集器，13為聯(lián)動支架，14為支撐支架，15太陽光，16為地面/軌道，121為拋物面鏡，123為副拋物面鏡，161為第一軌道，163為橫軸，165為縱軸，141為連桿，143為支撐架。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明聯(lián)動追蹤集光裝置做進ー步詳細闡述本發(fā)明為ー種聯(lián)動式聚光跟蹤系統(tǒng)，即通過聯(lián)動系統(tǒng)，將光伏電池/光熱轉(zhuǎn)換器等光能轉(zhuǎn)換模組與面鏡/透鏡等聚光模組相連，使得光能轉(zhuǎn)換模組或聚光模組被驅(qū)動吋，與之相連的聚光模組或光能轉(zhuǎn)換模組可同時運動，以對準輻射源，達到最大聚光效果。被驅(qū)動模組的運動方式為平動。請參閱圖I和圖2所示,本發(fā)明所述的裝置包括光接收器11 :用于將照射到其表面的光能轉(zhuǎn)換為電能、熱能或光電信號，所述光接收器可以是光伏電池；光收集器12，用于將入射方向的光輻射聚集于所述光接收器11，在本實施例中為菲涅爾透鏡；支架系統(tǒng)，包括聯(lián)動支架13和支撐支架14，其中，所述聯(lián)動支架13將光收集器12和光接收器11連接為一體，所述聯(lián)動支架13與光收集器12和光接收器11共同形成截面為梯形的結(jié)構；所述支撐支架14的一端固定在地面上，另外一端滑動的連接在聯(lián)動支架13上，當光接收器11被驅(qū)動裝置驅(qū)動時，所述聯(lián)動支架13隨著光接收器一起運動，同時，支撐支架14在聯(lián)動支架13上滑動，所述光收集器12在聯(lián)動支架13的帶動下聯(lián)動以改變方向，從而追蹤太陽光15。雖然上述驅(qū)動裝置是與光接收器連接用以驅(qū)動光接收器，然而，如果所述驅(qū)動裝置與光收集器連接用以驅(qū)動光收集器也是可以實現(xiàn)本發(fā)明目的的。所述支撐支架14的一端固定在地面，另一端設置有滾球，所述聯(lián)動支架13開設有滑軌，通過所述滾球在滑軌內(nèi)的運動實現(xiàn)支撐支架14的一端在聯(lián)動支架13表面的滑動。具體地說，當光接收器11在驅(qū)動裝置的帶動下沿軌道滑動時，所述支撐支架14的一端在聯(lián)動支架13的滑軌內(nèi)移動，由于聯(lián)動支架13的兩端分別與光接收器11和光收集器12固定連接，因此，支撐支架14的一端在滑軌內(nèi)的移動帶動聯(lián)動支架13的旋轉(zhuǎn)，從而帶動光接收器11和光收集器12本身的旋轉(zhuǎn)，最終達到追蹤太陽光的目的。所述聯(lián)動追蹤集光裝置進ー步包括有軌道16，所述光接收器在該軌道16上做往復運動，這樣，當太陽光角度發(fā)生改變時，所述光接收器在該軌道16上移動，與此同時，所述支撐支架14上設置的滾球在聯(lián)動支架的滑軌上移動，從而對太陽光進行追蹤。當太陽高度角變化時，驅(qū)動裝置驅(qū)動光接收器11在軌道上平動，同時光收集器12在聯(lián)動支架13的作用下改變方位角，直至對準太陽。此時支撐支架14固定不動，其頂端與·聯(lián)動支架滑動連接，以保證聯(lián)動支架可自由運動。此時，由光接收器、支撐支架、聯(lián)動支架共同支撐整個集光裝置。請參閱圖3所示，為本發(fā)明裝置在不同位置的狀態(tài)圖，其中，位置I為太陽在正頂方，太陽的高度角為0°，位置2為高度角為40°，位置3為高度角為30°。通過驅(qū)動光接收器11，在聯(lián)動支架13的帶動下，光收集器12改變方位角以對準太陽，實現(xiàn)最大光接收面積。支撐支架14固定不動并起到支撐集光裝置的作用。請參閱圖4所示，為本發(fā)明裝置的第二實施例，與前述裝置的不同點在于在該實施例中，所述聯(lián)動追蹤集光裝置的光收集器包括拋物面鏡121和副拋物面鏡123，且拋物面鏡和副拋物面鏡共焦點，其中，I和2分別為太陽光角度在不同位置的示意圖。下面請參閱圖5和圖6所示，為本發(fā)明裝置的第三實施例，其中，圖6為第三實施例的結(jié)構示意圖，圖7為第三實施例太陽光偏轉(zhuǎn)一定角度后的示意圖，與前述實施例的不同點在干與光接收器相連的軌道16，在本實施例中，所述軌道包括圓形結(jié)構的第一軌道161以及在第一軌道161上滑動且呈十字交叉的橫軸163和縱軸165，所述光接收器安裝在橫軸163和縱軸165十字交叉的交點位置，所述驅(qū)動裝置與橫軸163和縱軸165固定連接，這樣，驅(qū)動裝置通過驅(qū)動橫軸和縱軸在軌道上移動，帶動支撐支架在聯(lián)動支架上的移動，從而實現(xiàn)對太陽光的ニ維追蹤。下面請參閱圖7和圖8所示，為本發(fā)明裝置的第四實施例，其與上述實施例的不同點在于支撐支架14，在本實施例中，所述支撐支架14包括連桿141以及與連桿滑動連接的帶滑槽的支撐架143，所述支撐架143固定在地面或軌道上，所述連桿141的一端在支撐架143的滑槽內(nèi)滑動，另外一端轉(zhuǎn)動的連接在光接收器11上，這樣，當光接收器11在驅(qū)動裝置的帶動下沿軌道滑動時，所述連桿141的一端在支撐架143的滑槽內(nèi)移動，由于聯(lián)動支架13的兩端分別與光接收器11和光收集器12固定連接，因此，連桿141在滑槽內(nèi)的移動帶動聯(lián)動支架13的旋轉(zhuǎn)，從而帶動光接收器11和光收集器12本身的旋轉(zhuǎn)，最終達到追蹤太陽光的目的。以上所述僅為本發(fā)明的一種實施方式，不是全部或唯一的實施方式，本領域普通技術人員通過閱讀本發(fā)明說明書而對本發(fā)明技術方案采取的任何等效的變換，均為本發(fā)明的權利要求所涵蓋。
權利要求
1.一種聯(lián)動追蹤集光裝置，其特征在于包括光接收器(11)、光收集器(12)，分別與光接收器(11)和光收集器(12)固定連接的聯(lián)動支架(13)，以及驅(qū)動聯(lián)動支架(13)旋轉(zhuǎn)的支撐支架(14)，所述光接收器或光收集器連接有驅(qū)動其運動的驅(qū)動機構，當太陽光位置發(fā)生改變時，所述驅(qū)動裝置驅(qū)動光接收器或光收集器發(fā)生運動，從而跟蹤太陽光，在整個旋轉(zhuǎn)過程中，所述光接收器和光收集器的相對位置始終保持一致。
2.如權利要求I所述的聯(lián)動追蹤集光裝置，其特征在于所述集光裝置進一步包括有軌道，所述光接收器在該軌道上做往復運動。
3.如權利要求2所述的聯(lián)動追蹤集光裝置，其特征在于所述軌道包括圓形結(jié)構的軌道以及在軌道上滑動且呈十字交叉的橫軸和縱軸，所述光接收器安裝在橫軸和縱軸十字交叉的交點位置，所述驅(qū)動裝置與橫軸和縱軸固定連接。
4.如權利要求2或3所述的聯(lián)動追蹤集光裝置，其特征在于所述支撐支架的一端固定在地面或軌道，另一端設置有滾球，所述聯(lián)動支架(13)開設有滑軌，通過所述滾球在滑軌 內(nèi)的運動實現(xiàn)支撐支架的一端在聯(lián)動支架(13)表面的滑動。
5.如權利要求4所述的聯(lián)動追蹤集光裝置，其特征在于在整個運動過程中，所述光接收器或光收集器至少有一點與地面或軌道接觸。
6.如權利要求2或3所述的聯(lián)動追蹤集光裝置，其特征在于所述支撐支架(14)包括連桿(141)以及與連桿滑動連接的帶滑槽的支撐架(143)，所述支撐架(143)固定在地面或軌道上，所述連桿(141)的一端在支撐架(143)的滑槽內(nèi)滑動，另外一端轉(zhuǎn)動的連接在光接收器(11)或光接收器(12)上。
7.如權利要求4所述的聯(lián)動追蹤集光裝置，其特征在于所述光收集器包括共焦點的拋物面鏡和副拋物面鏡。
8.如權利要求5所述的聯(lián)動追蹤集光裝置，其特征在于所述光收集器包括共焦點的拋物面鏡和副拋物面鏡。
9.如權利要求6所述的聯(lián)動追蹤集光裝置，其特征在于所述光收集器包括共焦點的拋物面鏡和副拋物面鏡。
10.一種聯(lián)動追蹤裝置，其特征在于包括光電轉(zhuǎn)換裝置、滑動桿、聯(lián)動支架，支撐支架，其中，所述聯(lián)動支架的兩端分別與光電轉(zhuǎn)換裝置和滑動桿樞軸連接，所述光電轉(zhuǎn)換裝置或滑動桿連接有驅(qū)動其運動的驅(qū)動機構，當太陽光位置發(fā)生改變時，所述驅(qū)動裝置驅(qū)動光 電轉(zhuǎn)換裝置或滑動桿發(fā)生運動，從而跟蹤太陽光，在整個旋轉(zhuǎn)過程中，所述光電轉(zhuǎn)換裝置和滑動桿的相對位置始終保持一致。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種聯(lián)動追蹤集光裝置，包括光接收器、光收集器，連接光接收器和光收集器的聯(lián)動支架，以及在聯(lián)動支架表面做往復運動的支撐支架，所述光接收器或光收集器連接有驅(qū)動其轉(zhuǎn)動的驅(qū)動機構，當太陽光位置發(fā)生改變時，所述驅(qū)動裝置驅(qū)動光接收器或光收集器發(fā)生旋轉(zhuǎn)，從而跟蹤太陽光，在整個旋轉(zhuǎn)過程中，所述光接收器和光收集器始終保持平行。本發(fā)明支撐支架在聯(lián)動支架表面做往復運動，從而將光接收器或光收集器的平行運動轉(zhuǎn)變?yōu)槁?lián)動支架的旋轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)太陽光的追蹤，結(jié)構簡單，可操作性強。
文檔編號F24J2/46GK102790104SQ20121028661
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月13日 優(yōu)先權日2012年8月13日
發(fā)明者郭熹 申請人:郭熹