蹤技術(shù)實(shí)時(shí)調(diào)整運(yùn)動(dòng)式能量獲取裝置102的角度，可提高利用太陽能獲取能量的系統(tǒng)對(duì)投射在其上的光照資源的利用效率。具體地，當(dāng)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)式能量獲取裝置102靠近固定式能量獲取裝置101-1的這一端設(shè)置有鉸接點(diǎn)(即，旋轉(zhuǎn)支點(diǎn))，并可繞此鉸接點(diǎn)旋轉(zhuǎn)?？梢酝ㄟ^利用常規(guī)的輻照跟蹤技術(shù)調(diào)整運(yùn)動(dòng)式能量獲取裝置102的角度來增加利用太陽能獲取能量的系統(tǒng)接收陽光輻照的輻照接收面積，并通過角度調(diào)整來提高有效的輻照接收面積，從而大幅度提高給定場(chǎng)地內(nèi)利用太陽能獲取能量的系統(tǒng)的滿發(fā)小時(shí)數(shù)。
[0028]這里，對(duì)于運(yùn)動(dòng)式能量獲取裝置102的角度調(diào)整策略為:在當(dāng)前時(shí)刻的太陽高度角條件下，運(yùn)動(dòng)式能量獲取裝置102的陰影不遮擋后方的固定式能量獲取裝置101-2，或在可控范圍內(nèi)部分遮擋后方的固定式能量獲取裝置101-2。這種調(diào)整策略的實(shí)質(zhì)是舍棄早晚時(shí)段傾斜角度極大、被大氣層折射嚴(yán)重的低品質(zhì)陽光輻照時(shí)段，針對(duì)太陽高度較高、輻照度優(yōu)良的時(shí)段，增加實(shí)際接收陽光輻射的利用太陽能獲取能量的系統(tǒng)的光照面積，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)陽光輻照強(qiáng)烈時(shí)段能量的充分接收。
[0029]如圖5a所示，當(dāng)早晨和下午太陽高度較低時(shí)，正常角度的固定式能量獲取裝置101-1接收陽光輻照并利用太陽能獲取能量(例如，發(fā)電)，此時(shí)運(yùn)動(dòng)式能量獲取裝置102處于收起位置，不對(duì)其后方的固定式能量獲取裝置101-2造成遮擋；當(dāng)太陽高度角超過正常角度的固定式能量獲取裝置101-1頂部與固定式能量獲取裝置101-2底部之間的連線與地面之間的夾角時(shí)，運(yùn)動(dòng)式能量獲取裝置102轉(zhuǎn)動(dòng)至工作位置。圖5中b所示為夏秋季節(jié)太陽高度角比較高的月份，正常角度的固定式能量獲取裝置101-1、101-2和運(yùn)動(dòng)式能量獲取裝置102均有效接收陽光輻照，并且運(yùn)動(dòng)式能量獲取裝置102的接收效果要優(yōu)于正常角度的固定式能量獲取裝置101-1、101-2。圖5中c所示為春冬季節(jié)太陽高度角比較低的月份，運(yùn)動(dòng)式能量獲取裝置102也表現(xiàn)出良好的接收效果。
[0030]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白的是，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的利用太陽能獲取能量的系統(tǒng)可以包括兩組或者更多組固定式能量獲取裝置、以及與它們配合放置的運(yùn)動(dòng)式能量獲取裝置(它們之間的位置關(guān)系如圖5中所示)，因此本發(fā)明的范圍并不限于圖5中所示的情形。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白的是，運(yùn)動(dòng)式能量獲取裝置102也可以抵近固定式能量獲取裝置101-1獨(dú)立設(shè)置，并且相對(duì)于固定式能量獲取裝置101-1直線運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0031]下面，舉例說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的利用太陽能獲取能量的系統(tǒng)。圖6和圖7示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的利用太陽能獲取能量的系統(tǒng)的應(yīng)用示例。這里，以角度固定的光伏電場(chǎng)常用的300瓦的光伏組件為對(duì)象，進(jìn)行增發(fā)改造(即，在該示例中，固定式能量獲取裝置為角度固定式光伏組件，運(yùn)動(dòng)式能量獲取裝置為角度可調(diào)式光伏組件，利用太陽能獲取能量的系統(tǒng)為光伏發(fā)電系統(tǒng))。如圖6和圖7所示，在角度固定式光伏組件支架的后方立柱上，通過鉸接方式固定一套推桿電機(jī)，推桿電機(jī)的頂部鉸接有長(zhǎng)度很短的萬向節(jié)，以適應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)部件之間角度的變化。推桿電機(jī)、萬向節(jié)、角度可調(diào)式光伏組件桁架及角度固定式光伏組件支架后立柱等部件構(gòu)成了一個(gè)三連桿機(jī)構(gòu)，通過控制推桿電機(jī)推桿的伸縮，可調(diào)整角度可調(diào)式光伏組件進(jìn)行角度變化。
[0032]由于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的利用太陽能獲取能量的系統(tǒng)采用的角度調(diào)整策略是最大化利用高度角較大的陽光輻照資源，因此推桿電機(jī)的供電可直接從角度固定式光伏組件獲取，因而可以大大簡(jiǎn)化系統(tǒng)布線，也有利于降低系統(tǒng)造價(jià)。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的利用太陽能獲取能量的系統(tǒng)的應(yīng)用示例中角度可調(diào)式光伏組件處于避光位置的狀態(tài)。
[0033]當(dāng)太陽高度角超過前一排角度固定式光伏組件(例如，101-1)頂部與后一排角度固定式光伏組件(例如，101-2)底部之間的連線與地面之間的夾角后，控制系統(tǒng)(圖中未示出)驅(qū)動(dòng)推桿電機(jī)進(jìn)行動(dòng)作，將角度可調(diào)式光伏組件(例如，102)逐步推高，并確保在該時(shí)刻太陽高度角條件下角度可調(diào)式光伏組件的陰影不遮擋后一排角度固定式光伏組件。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的利用太陽能獲取能量的系統(tǒng)的應(yīng)用示例中角度可調(diào)式光伏組件處于工作位置的狀態(tài)。另外，結(jié)合圖5a-5c，從圖6中可以看出，角度可調(diào)式光伏組件處于避光位置時(shí)還可以起到反射陽光的有益效果，有利于后一排角度固定式光伏組件的增發(fā)。
[0034]除此之外，角度固定式光伏組件可為聚光形式的太陽能電池板，角度可調(diào)式光伏組件可通過反射的方式獲取太陽能，進(jìn)而將獲取的太陽能反射到前方設(shè)置的角度固定式光伏組件上，進(jìn)一步增加角度固定式光伏組件接收到的太陽能量值。圖8示出了采取反射結(jié)構(gòu)的光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖8所示，角度可調(diào)式光伏組件102將太陽能反射到角度固定式光伏組件101-1或101-2上，進(jìn)一步增加了角度固定式光伏組件接收到的太陽能量值。
[0035]另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白的是，這里所說的固定式或運(yùn)動(dòng)式能量獲取裝置可以通過以下方式中的一種或多種方式利用太陽能獲取能量:直接接收、聚光接收、反射接收、或者它們的任意組合。并且，這里所說的固定式或運(yùn)動(dòng)式能量獲取裝置可以是光伏組件、光熱組件、光反射組件、或者它們的任意組合。
[0036]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的利用太陽能獲取能量的系統(tǒng)可以大大提高系統(tǒng)裝機(jī)容量和有效發(fā)電小時(shí)數(shù)，土地利用率高；并且角度固定式與運(yùn)動(dòng)式能量獲取裝置的組合使得調(diào)整機(jī)構(gòu)工作負(fù)荷小，成本低。
[0037]本發(fā)明可以以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)，而不脫離其精神和本質(zhì)特征。例如，特定實(shí)施例中所描述的算法可以被修改，而系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)并不脫離本發(fā)明的基本精神。因此，當(dāng)前的實(shí)施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而非上述描述定義，并且，落入權(quán)利要求的含義和等同物的范圍內(nèi)的全部改變從而都被包括在本發(fā)明的范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用太陽能獲取能量的系統(tǒng)，包括: 角度固定的至少一組固定式能量獲取裝置；以及 至少一組運(yùn)動(dòng)式能量獲取裝置，設(shè)置在所述至少一組固定式能量獲取裝置后部。2.如權(quán)利要求1所述的利用太陽能獲取能量的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一組運(yùn)動(dòng)式能量獲取裝置抵近所述至少一組固定式能量獲取裝置獨(dú)立設(shè)置，或者與所述至少一組固定式能量獲取裝置整體設(shè)置。3.如權(quán)利要求1所述的利用太陽能獲取能量的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一組運(yùn)動(dòng)式能量獲取裝置直線運(yùn)動(dòng)、或者其一端繞另一端旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。4.如權(quán)利要求1所述的利用太陽能獲取能量的系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述至少一組運(yùn)動(dòng)式能量獲取裝置的一端繞另一端旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述至少一組運(yùn)動(dòng)式能量獲取裝置的旋轉(zhuǎn)軸線位于其自身前端。5.如權(quán)利要求4所述的利用太陽能獲取能量的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一組運(yùn)動(dòng)式能量獲取裝置上設(shè)置有運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。6.如權(quán)利要求5所述的利用太陽能獲取能量的系統(tǒng)，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)所需的電能由所述至少一組固定式能量獲取裝置、或者由外部電源提供。7.如權(quán)利要求5所述的利用太陽能獲取能量的系統(tǒng)，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)根據(jù)所述利用太陽能獲取能量的系統(tǒng)自身測(cè)得的輻照信息、或者通過有線和/或無線方式從外部獲取的光照信息來調(diào)整所述至少一組運(yùn)動(dòng)式能量獲取裝置的旋轉(zhuǎn)角度。8.如權(quán)利要求1所述的利用太陽能獲取能量的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一組固定式或運(yùn)動(dòng)式能量獲取裝置利用太陽能獲取能量的原理是光伏原理、光熱原理、光反射原理、或者它們的任意組合。9.如權(quán)利要求1所述的利用太陽能獲取能量的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一組固定式或運(yùn)動(dòng)式能量獲取裝置利用太陽能獲取能量的方式是直接接收、聚光接收、反射接收、或者它們的任意組合。10.如權(quán)利要求1所述的利用太陽能獲取能量的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一組固定式或運(yùn)動(dòng)式能量獲取裝置被設(shè)置在地面上、或者能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)備上。11.如權(quán)利要求8所述的利用太陽能獲取能量的系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述至少一組運(yùn)動(dòng)式能量獲取裝置利用太陽能獲取能量的原理是光反射原理時(shí)，所述光反射原理是通過至少一次反射結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的。12.如權(quán)利要求11所述的利用太陽能獲取能量的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一次反射結(jié)構(gòu)為所述至少一組運(yùn)動(dòng)式能量獲取裝置的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、直線運(yùn)動(dòng)、或者它們二者的結(jié)合實(shí)現(xiàn)的。
【專利摘要】提供了一種利用太陽能獲取能量的系統(tǒng)，包括：角度固定的至少一組固定式能量獲取裝置；以及至少一組運(yùn)動(dòng)式能量獲取裝置，設(shè)置在至少一組固定式能量獲取裝置后部。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的利用太陽能獲取能量的系統(tǒng)能夠大幅提升現(xiàn)有角度固定式利用太陽能獲取能量的系統(tǒng)的裝機(jī)容量和滿發(fā)小時(shí)數(shù)，組件結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠。
【IPC分類】G05D3/12
【公開號(hào)】CN105204530
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510659434
【發(fā)明人】南寅, 王立昌, 耿存杰, 朱超
【申請(qǐng)人】首瑞（北京）投資管理集團(tuán)有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年10月12日