專利名稱：球面反射鏡組合式聚光發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能發(fā)電裝置，尤其涉及一種球面反射鏡組合式聚光發(fā) 電裝置。
背景技術(shù)：
聚光太陽能光伏發(fā)電可以大幅度降低光伏發(fā)電成本。隨著新型高效聚光電 池效率的不斷提高，聚光發(fā)電系統(tǒng)在太陽能光伏發(fā)電領(lǐng)域?qū)⒃絹碓街匾＞酃?光學(xué)系統(tǒng)有多種形式，目前主要應(yīng)用的是拋物面反射式點(diǎn)聚焦系統(tǒng)，這種系統(tǒng) 的優(yōu)點(diǎn)是維修方便(電池可以更換)；便于升級(可以更換更高效率的電池)； 聚光倍數(shù)可變；成本低(反射鏡成本低，聚光倍數(shù)可以很高，對電池的需求量 減少)。但也有以下缺點(diǎn) 一是當(dāng)采用長焦距反射鏡時，光強(qiáng)相對較均勻，但 對跟蹤精度要求很高，而且焦距的長度受到太陽光發(fā)散角(+/-0.26度)的限制； 二是當(dāng)采用短焦距反射鏡時，光強(qiáng)嚴(yán)重不均勻，但對跟蹤精度要求較低，此時 需要較復(fù)雜的二級光學(xué)系統(tǒng)，以提高光強(qiáng)的均勻性，但其作用有限，系統(tǒng)復(fù)雜； 三是反射鏡制作精度要求較高，局部的誤差，將導(dǎo)致電池表面能量分布的不均 勻，降低發(fā)電效率。
由試驗可知，焦距越短能量分布越不均勻，當(dāng)焦距小于直徑時，光強(qiáng)的不 均勻性已經(jīng)不能使用(因為存在較大的畸變)。焦距越長，由于太陽光的發(fā)散 角引起的邊緣溢出現(xiàn)象越嚴(yán)重，其溢出量與焦距長度成正比。這一特性會同時 反映在跟蹤器的精度上，也就是說，焦距越長，對跟蹤器的精度要求越高。
另外，大型拋物面反射系統(tǒng)， 一般在制作時將其分成小塊，對每一小塊的 精度有較高的要求，對處在不同直徑上的小塊，其曲率也不同，也就是說這些 小塊反射鏡要有不同的模具制作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種光強(qiáng)分布均 勻、對跟蹤精度要求又不高的球面反射鏡組合式聚光發(fā)電裝置。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的 一種球面反射鏡組合式聚光發(fā)電裝置，包括 聚光器、太陽光接收器和太陽光自動跟蹤器，太陽光自動跟蹤器能自動跟蹤太 陽以使聚光器始終指向太陽，其特點(diǎn)是，所述的聚光器由多個球面反射鏡組合 而成，每個球面反射鏡的位置保證其將入射的太陽光匯聚到太陽光接收器外表 面時的形狀和位置與太陽光接收器外表面的形狀和位置基本一致。
所述的各球面反射鏡的面積分別為太陽光接收器的面積的2~30倍。
所述的聚光器由至少4個球面反射鏡組合而成，并以接收器中心軸為中心 對稱排列。
所述的多個球面反射鏡的曲率和大小相同。 所述的多個球面反射鏡的曲率和大小不同。
本發(fā)明球面反射鏡組合式聚光發(fā)電裝置由于其聚光器由多個球面反射鏡 組合而成，每個球面反射鏡將入射的太陽光匯聚成與接收器面積基本一致大小 的光斑照射在接收器上，多個這樣的小反射鏡反射同樣大小的光斑在接收器上 重合，從而提高了聚光倍數(shù)。這樣對每個球面反射鏡的聚光倍數(shù)要求不高，從 而使每個球面反射鏡聚到接收器上的光強(qiáng)比較均勻，而且，當(dāng)由多個這樣的球 面反射鏡匯聚的光斑在接收器上重疊時，個別反射鏡的表面誤差對接收器上總 的光強(qiáng)分布不均勻性影響很小。反射鏡與接收器的距離越短，對反射鏡表面精 度的要求越低，同時對跟蹤器的精度要求也越低。


圖1為本發(fā)明球面反射鏡組合式聚光發(fā)電裝置的基本結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明中的聚光器的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明中的聚光器的第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明中的聚光器的第三實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
參見圖1、配合參見圖2、圖3、圖4，本發(fā)明的球面反射鏡組合式聚光發(fā)電裝置，包括聚光器1、太陽光接收器2和太陽光自動跟蹤器3，太陽光自動 跟蹤器3能自動跟蹤太陽以使太陽光始終垂直入射聚光器。其中的聚光器l由 多個球面反射鏡11組合而成，每個球面反射鏡11的位置保證其將入射的太陽 光匯聚成與太陽光接收器面積基本一致的光斑照射在接收器上。各球面反射鏡
的面積分別為太陽光接收器的面積的2~30倍，多個球面反射鏡的曲率和大小 可以相同，也可以不同。
參見圖2，本發(fā)明的球面反射鏡組合式聚光發(fā)電裝置中的聚光器1可由4 個球面反射鏡11組合而成。4個球面反射鏡11分別有不同的旋轉(zhuǎn)角和位置高 度，以使匯聚的光斑的大小與接收器2的大小基本一致，并且仝部照在接收器 上。
參見圖3，本發(fā)明的球面反射鏡組合式聚光發(fā)電裝置中的聚光器1可由15 個球面反射鏡11組合而成，這15個球面反射鏡組成類似4X4的陣列，只是 其中一角空缺，形成4X4缺角陣列。圖3左下角所缺的一個反射鏡，是由于 當(dāng)反射鏡與接收器的距離較短時，這個反射鏡的旋轉(zhuǎn)角度太大，匯聚光斑容易 產(chǎn)生崎變，故取消。如果反射鏡與接收器的距離較長時，不必取消此反射鏡。
參見圖4，本發(fā)明的球面反射鏡組合式聚光發(fā)電裝置中的聚光器1可由60 個球面反射鏡11組合而成，每15個球面反射鏡組成一個4X4缺角陣列，4個 4X 4缺角陣列以接收器為中心對稱設(shè)置并使4個缺角對稱分布在整個聚光器的 4角。這種聚光器可使聚光能量增加到圖3所示聚光器的4倍。
權(quán)利要求
1、一種球面反射鏡組合式聚光發(fā)電裝置，包括聚光器、太陽光接收器和太陽光自動跟蹤器，太陽光自動跟蹤器能自動跟蹤太陽以使聚光器始終指向太陽，其特征在于所述的聚光器由多個球面反射鏡組合而成，每個球面反射鏡的位置保證其將入射的太陽光匯聚到太陽光接收器外表面時的形狀和位置與太陽光接收器外表面的形狀和位置基本一致。
2、 如權(quán)利要求1所述的球面反射鏡組合式聚光發(fā)電裝置，其特征在于 所述的各球面反射鏡的面積分別為太陽光接收器的面積的2~30倍。
3、 如權(quán)利要求1所述的球面反射鏡組合式聚光發(fā)電裝置，其特征在于 所述的聚光器由至少4個球面反射鏡組合而成，并以接收器中心軸為中心對稱 排列。
4、 如權(quán)利要求1所述的球面反射鏡組合式聚光發(fā)電裝置，其特征在于 所述的多個球面反射鏡的曲率和大小相同。
5、 如權(quán)利要求1所述的球面反射鏡組合式聚光發(fā)電裝置，其特征在于 所述的多個球面反射鏡的曲率和大小不同。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種球面反射鏡組合式聚光發(fā)電裝置，它包括聚光器、太陽光接收器和太陽光自動跟蹤器，太陽光自動跟蹤器能自動跟蹤太陽以使聚光器始終指向太陽。其中的聚光器由多個球面反射鏡組合而成，每個球面反射鏡的位置保證其將入射的太陽光匯聚到太陽光接收器外表面時的形狀和位置與太陽光接收器外表面的形狀和位置基本一致。本發(fā)明球面反射鏡組合式聚光發(fā)電裝置提高了聚光倍數(shù)，光強(qiáng)分布均勻，同時對跟蹤器的精度要求也不高。
文檔編號H02N6/00GK101345496SQ200710043608
公開日2009年1月14日 申請日期2007年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月9日
發(fā)明者鄧運(yùn)明 申請人:上海華達(dá)運(yùn)新能源科技有限公司