57]上述每个光电转换装置260中的光伏电池组中,每个光伏电池262布置在独立的导热电路板264上,当其中一个光伏电池262发生故障时,不需要将整个光伏电池组进行更换,只需要将发生故障的光伏电池262取下更换即可,并不影响其他光伏电池262的正常工作,方便了准槽式点聚光太阳能利用装置200的持续使用,并提高了准槽式点聚光太阳能利用装置200的使用寿命。
[0058]在其他的实施例中,上述光伏电池组中的每个光伏电池262也可相互串联。
[0059]具体的,上述每个光伏电池262的受光范围大于等于9mm*9mm。当上述光伏电池262数量为四个时,上述光伏电池组的整体受光面略小于40mm*40mm,进一步的,略小于38mm*38mm。并且,抛物面反射镜在光电转换装置的受光口形成的入射光斑面积小于35mm*35mm,使入射光斑能量更强,实现上述入射光斑能够完全的落在光伏电池262组的受光面内,保证尽可能的将太阳能转化为电能。在另一实施例中,上述每个光伏电池262的受光范围为10mm*10mm。
[0060]具体的,上述外壳上的受光口的宽度大于60mm,能够保证光伏电池262组的受光面完全的暴露,并保证入射光斑完全的落入上述光伏电池262组的受光范围内。
[0061]进一步的,参考图7,上述光电转换装置还包括二次聚光器265,上述二次聚光器265包括光输入端(图未标)和光输出端(图未标),所述光输入端设置多个光入射口(图未标),各光入射口呈矩阵状密集靠拢,上述光输出端设置多个与上述光入射口对应的光输出口(图未不),各所述光输出口光学连接所述光伏电池262。上述二次聚光器265的光输入端接收从受光口射入的太阳光,并进行二次聚光,光输出端将二次聚光后的太阳光射入上述光伏电池组。
[0062]上述点聚光元件反射的太阳光并不均匀,通过使用二次聚光器,将上述点聚光元件汇聚的不均匀的太阳光进行进一步聚光处理,使射入的入射光斑更小光强更强,使射入上述光伏电池262组的入射光斑相对均匀,提升了单位面积光伏电池262所接收的太阳光的强度,以进一步提高光伏电池的利用率,降低光伏电池的使用量,从而降低成本。。具体的,上述二次聚光器为透射式二次聚光棱镜,或反射式二次聚光杯。
[0063]上述准槽式点聚光太阳能利用装置应用时放置于追日仪上,由追日仪自动跟踪太阳位置,使准槽式点聚光太阳能利用装置的点聚光元件与太阳光的夹角保持在一定角度范围内不变,或保持准槽式点聚光太阳能利用装置的点聚光元件正对于太阳。具体的,太阳实际入射光线与理想入射光线之夹角为Y,并且,I Y I ^0.5°。
[0064]上述尺寸链,包括抛物面反射镜的焦距、受光面、入射角、入射光斑的大小、光伏电池262的受光面等,兼顾平衡了二次聚光器265对入射光角度的限制,追日仪控制误差造成的光斑在受光区域晃动的影响,光伏电池262理想受光强度,光伏电池262在对极端受光不均匀时的受光强度的耐受能力范围限制,导线截面尺寸对电流强度的限制,导线硬度对电路板的影响,串联升压限制条件,实现光伏电池262逐个电流导出,散热器268空间尺寸和布置,散热器268的导热性能,光伏电池262独立更换,点聚光元件240加工精度允许范围,点聚光元件240安装方便性,点聚光元件240清洁的方便性,风压对追日仪的影响,系统的造价尽量低廉等诸多问题。
[0065]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种准槽式点聚光太阳能利用装置,其特征在于,包括: 支撑装置,包括支架和底座,所述底座对称分布于所述支架两侧; 多个点聚光元件,对称分布于所述支架两侧的底座上,形成准槽式结构,用于接收并汇聚太阳光; 多个光电转换装置,位于所述支架与所述底座相对的一端,所述光电转换装置与所述点聚光元件数量相等并与所述点聚光元件--对应,所述光电转换装置的受光口朝向所对应的点聚光元件并位于所对应的点聚光元件的聚光焦点处;用于将所述点聚光元件汇聚的太阳光转换为电能。2.根据权利要求1所述的准槽式点聚光太阳能利用装置,其特征在于,所述点聚光元件为反射式点聚光元件,所述点聚光元件的焦距为0.8m-1.5m,每个所述点聚光元件相对于对应的光电转换装置的入射角小于30°。3.根据权利要求1所述的准槽式点聚光太阳能利用装置,其特征在于,所述点聚光元件为抛物面反射镜。4.根据权利要求3所述的准槽式点聚光太阳能利用装置,其特征在于,所述抛物面反射镜的受光面积为0.2m2-0.75m2,所述抛物面反射镜在所述光电转换装置的受光口形成的入射光斑面积小于35mm*35mm,所述受光面积与所述入射光斑的面积之比大于250。5.根据权利要求4所述的准槽式点聚光太阳能利用装置,其特征在于,所述抛物面反射镜的焦距与所述受光面积的平方根之比大于1.2且小于3。6.根据权利要求1所述的准槽式点聚光太阳能利用装置,其特征在于,所述光电转换装置包括: 多个光伏电池,分别设于导热电路板上,用于将所述点聚光元件汇聚的太阳光转换为电能; 多个所述导热电路板,用于分别固定每一所述光伏电池,并传导所述光伏电池工作时产生的热能; 多个导电片,分别设于所述导热电路板上并分别连接所述光伏电池,用于向外部电路导出所述光伏电池产生的电能; 散热器,连接所述导热电路板,用于导出所述光伏电池工作时产生的热能; 外壳,用于容纳所述光伏电池、导热电路板、导电片和散热器,并设有受光口,所述光伏电池通过所述受光口接收所述点聚光元件汇聚的太阳光。7.根据权利要求6所述的准槽式点聚光太阳能利用装置,其特征在于,所述光伏电池为多结砷化镓光伏电池,每个所述光伏电池的受光范围大于等于9mm*9mm。8.根据权利要求6所述的准槽式点聚光太阳能利用装置,其特征在于,所述光伏电池的数量为四个,呈四方形矩阵排布形成光伏电池组;其中,对角布置的光伏电池相互并联并分别连接保护电路。9.根据权利要求8所述的准槽式点聚光太阳能利用装置,其特征在于,不同的点聚光元件所对应的光电转换装置的光伏电池组之间相互串联。10.根据权利要求6所述的准槽式点聚光太阳能利用装置,其特征在于,所述光电转换装置还包括二次聚光器,所述二次聚光器包括光输入端和光输出端;所述光输入端设置多个光入射口,所述多个光入射口呈矩阵状密集靠拢,所述光输出端设置多个与所述光入射口 对应的光输出口,所述光输出口光学连接所述光伏电池;所述二次聚光器对从所述受光口射入的太阳光进行二次聚光并将所述二次聚光后的太阳光射入所述光伏电池。
【专利摘要】本发明公开了一种准槽式点聚光太阳能利用装置,包括支撑装置,包括支架和底座,所述底座对称分布于所述支架两侧;多个点聚光元件,对称分布于所述支架两侧的底座上,形成准槽式结构,用于接收太阳光并进行聚光;多个光电转换装置,位于所述支架与所述底座相对的一端,所述光电转换装置与所述点聚光元件数量相等并与所述点聚光元件一一对应,所述光电转换装置的受光口朝向所对应的点聚光元件并位于所对应的点聚光元件的聚光焦点处;用于将所述点聚光元件汇聚的太阳光转换为电能。通过使用准槽式的结构进行聚光,方便通过清洁装置对上述准槽式点聚光太阳能利用装置进行清洗;并且通过点聚光对太阳能进行接收,太阳能的利用率较高。
【IPC分类】H02S20/00, H02S40/22
【公开号】CN104917444
【申请号】CN201410085281
【发明人】容云
【申请人】容云
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2014年3月10日
【公告号】WO2015135458A1