太阳能跟踪装置的制作方法

1.本实用新型涉及太阳能应用技术领域，具体涉及一种太阳能跟踪装置。


背景技术：

2.作为清洁能源的太阳能板的使用越来越多，为节能减排做出了较大贡献。太阳能板可以固定在屋顶，建筑物的表面，水面，沙漠表面等地方。由于每天太阳的位置一直会变化，因此将太阳能板固定在某一个地方，其受光的效率会随着太阳位置的变化而改变。为了增加太阳能板的受光的效率，人们可以将太阳能板固定在一个可以转动的支架上，然后让该支架能够根据太阳的实际位置来转动，让太阳能板实时地对准太阳光的方向，以此来较大幅度地提高太阳能板的受光的效率，进而提高太阳能板的发电功率。但是能够跟踪太阳方向的支架需要能够转动，同时还需要有强大的抗大风的能力，因此其生产成本较高，维修安装成本也都比较高。


技术实现要素：

3.1、实用新型要解决的技术问题
4.针对现有的太阳能跟踪装置需要使用旋转支架的技术问题，本实用新型提供了一种太阳能跟踪装置，它不需要借助外部的转动结构来实现太阳的跟踪，大幅减少跟踪支架的生产和安装的成本，也更加有利于抗风。
5.2、技术方案
6.为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案为：
7.一种太阳能跟踪装置，包括底座和盖板，所述盖板上设有若干透光窗，所述透光窗处安装有聚光镜，所述底座内设有活动底板，所述活动底板上铺设有若干与透光窗一一对应的太阳能板，还包括用于控制活动底板在底座内移动的控制结构。
8.可选地，所述盖板为透明的材质。
9.可选地，所述聚光镜为相对于盖板向上突起或向下突起或上下双向突起的聚光镜。
10.可选地，所述聚光镜的形状为柱状、圆形、多边形或椭圆形中的一种。
11.可选地，所述聚光镜的形状为不规则形状。
12.可选地，所述聚光镜经扁平化处理。
13.可选地，所述控制结构包括与若干太阳能板电连接的太阳能板功率检测器，所述太阳能板功率检测器与控制结构电连接。
14.可选地，还包括分别与太阳能板功率检测器和控制结构电连接的跟踪控制器，所述跟踪控制器用于记录活动底板处于不同位置时的太阳能板功率。
15.可选地，所述盖板和聚光镜集成为一体。
16.可选地，所述活动底板在底座内具有一个移动方向或者两个垂直的移动方向。
17.3、有益效果
18.采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
19.(1)本太阳能跟踪装置能够通过聚光效应来大幅减少太阳能板的面积，进而节省太阳能板的使用量和成本，也更加环保；能够通过内部改变太阳能板的位置，来跟踪太阳的位置，提高太阳能装置的发电效率，完全不需要让太阳能板用外部的支架来对太阳方向做自动跟踪，适合在无法安装或者使用太阳能板外部的自动跟踪转动支架的情况下使用；不需要借助外部的转动结构来实现太阳的跟踪，大幅减少跟踪支架的生产和安装的成本，也更加有利于抗风。
附图说明
20.图1为本实用新型实施例提出的一种太阳能跟踪装置的结构示意图一(正向光线)；
21.图2为本实用新型实施例提出的一种太阳能跟踪装置的结构示意图二(左侧光线)；
22.图3为本实用新型实施例提出的一种太阳能跟踪装置的结构示意图三(右侧光线)；
23.图4为本实用新型实施例提出的一种太阳能跟踪装置中包含太阳能板功率检测器和跟踪控制器的结构示意图；
24.1、底座；2、盖板；3、聚光镜；4、活动底板；5、太阳能板；6、太阳能板功率检测器；7、跟踪控制器。
具体实施方式
25.为进一步了解本实用新型的内容，结合附图1-4及实施例对本实用新型作详细描述。
26.结合附图1-4，本实施例的一种太阳能跟踪装置，包括底座1和盖板2，所述盖板2为透明的材质，所述透光窗为透明的盖板2上的某一区域，并非贯穿式的开口，以便于更多的光线穿过，所述盖板2上设有若干透光窗，所述透光窗处安装有聚光镜3，所述底座1内设有活动底板4，所述活动底板4上铺设有若干与透光窗一一对应的太阳能板5，光线可通过聚光镜3的聚光作用下照射至多个太阳能板5上，还包括用于控制活动底板4在底座1内移动的控制结构，所述控制结构可以使用多种常见的现成的成熟产品，如电动螺纹螺杆平移装置，电动推杆，电动拉绳平移装置，主要控制活动底板4在底座1内沿x轴和y轴两个方向移动。
27.当太阳光从正上方入射时，如1所示，多个聚光镜3能够将入射的阳光聚焦到底座1上内置的多个太阳能板5上，此时活动底板4无需移动，太阳能板5能够接收到被多个聚光镜3聚焦后的来自正上方的阳光；当太阳光从左上方入射时，如2所示，多个聚光镜3能够将入射的阳光聚焦到底座1上内置的多个太阳能板5上，此时活动底板4需要向右侧移动以便让太阳能板5能够接收到被多个聚光镜3聚焦后的来自左上方的阳光；当太阳光从右上方入射时，如3所示，多个聚光镜3能够将入射的阳光聚焦到底座1上内置的多个太阳能板5上，此时活动底板4需要向左侧移动以便让太阳能板5能够接收到被多个聚光镜3聚焦后的来自右上方的阳光；在实际应用时，太阳会从一侧升起，然后从另一侧落下，活动底板4就需要跟随太阳的方向，从一侧移动到另一侧。
28.本太阳能跟踪装置能够通过聚光效应来大幅减少太阳能板的面积，进而节省太阳能板的使用量和成本，也更加环保；能够通过内部改变太阳能板的位置，来跟踪太阳的位置，提高太阳能装置的发电效率，完全不需要让太阳能板用外部的支架来对太阳方向做自动跟踪，适合在无法安装或者使用太阳能板外部的自动跟踪转动支架的情况下使用；不需要借助外部的转动结构来实现太阳的跟踪，大幅减少跟踪支架的生产和安装的成本，也更加有利于抗风。
29.作为本实用新型的可选方案，所述聚光镜3为相对于盖板2向上突起或向下突起或上下双向突起的聚光镜，向上突出的聚光镜3能够更加好地把通过较大的斜角入射的阳光汇聚到内置的多个太阳能板上，减少了太阳光在突出的聚光镜3表面的反射，但是表面清洁起来会比较麻烦一些；向下突出的聚光镜3把通过较大的斜角入射的阳光汇聚到内置的多个太阳能板上的能力会稍微差一点，太阳光在向下突出的聚光镜3表面的反射会多一些，但是表面清洁起来会比较容易；此外，人们还可以使用上下双向突出的聚光镜，人们可以更加实际应用的需求来选择使用向上突出的聚光镜3或者向下突出的聚光镜3，或者上下双向突出的聚光镜3。
30.作为本实用新型的可选方案，所述聚光镜3的形状为柱状、圆形、多边形或椭圆形中的一种，又或者是不规则形状，柱状的聚光镜3又称柱面镜。柱面镜能够将太阳光聚焦成为一根细的光线，因此底座1内置的多个太阳能板可以做成与之相匹配的细长条。所述的多个细长条的太阳能板的总的面积会比整块的太阳能板的总面积小很多。假定柱面镜能够将入射光聚焦成为十分之一的细的光线，那么所述的多个细长条的太阳能板的总的面积只要整块的太阳能板的总面积的十分之一多一点就可以完成入射太阳光的接收和转换。因此柱面镜的使用能够大幅减少太阳能板中半导体材料的使用；除了柱面镜之外，圆形的聚光透镜更加常见，多个圆形的聚光镜3排布在盖板2上。所述的多个圆形的聚光镜3能够将入射光聚焦成为多个光点，照射到底座1内置的多个点状的小块太阳能板上。假定所述的多个圆形的聚光镜3能够将入射光聚焦成原来百分之一大小的光斑，那么所述的多个点状的小块太阳能板的总的面积只要整块的太阳能板的总面积的百分之一多一点就可以完成入射太阳光的接收和转换。因此，在使用多个圆形的聚光镜3时，人们可以更多地节省制造太阳能板所需要的半导体材料，进而大幅节省生产成本。
31.作为本实用新型的可选方案，为了减轻总量，所述聚光镜3经扁平化处理，这就是常见的菲尼尔聚光镜。菲尼尔聚光镜可以将一块普通的凸起的聚光镜做得很薄，让聚光镜变得非常的轻薄。菲尼尔聚光镜非常常见，人们经常为老人阅读书籍提供类似于放大镜的菲尼尔聚光镜。菲尼尔聚光镜非常方便携带，常用透明的塑料材料压制而成，非常耐用，生产方便快速，而且成本低廉，不易摔坏。因此本实施例中的太阳能板的透明盖板上的多个聚光镜可以使用菲尼尔聚光镜技术，让含有多个菲尼尔聚光镜的太阳能板的透明盖板一次成型，大幅降低生产成本。菲尼尔聚光镜还有一个优点就是可以方便地制造出非圆形的菲尼尔聚光镜。事实上，老人阅读书籍使用的菲尼尔聚光镜一般就以长方形为主，而老式的老人阅读书籍使用的玻璃聚光镜(放大镜)则一般均为圆形。
32.作为本实用新型的可选方案，所述控制结构包括与若干太阳能板5电连接的太阳能板功率检测器6，所述太阳能板功率检测器6与控制结构电连接，所述太阳能板功率检测器6可采集活动底板4处于不同位置时的太阳能板功率，从而通过控制结构将活动底板4移
动至太阳能板功率最大的位置，还包括分别与太阳能板功率检测器6和控制结构电连接的跟踪控制器7，所述跟踪控制器7用于记录活动底板4处于不同位置时的太阳能板功率，所述跟踪控制器7可以为数据储存器和比较模块的组合，比较模块对数据储存器内的功率数据进行比对，并挑选出最大功率的信息，从而可以将活动底板4移动到太阳能板功率最大的位置，实现对太阳方向的跟踪。
33.作为本实用新型的可选方案，所述聚光镜3和盖板2可以一次压铸成型，将聚光镜3和盖板2集成在一起，成为一个部件，既方便生产安装，也减少了部件，降低了成本。
34.作为本实用新型的可选方案，根据聚光镜的聚光特性，所述与太阳能板功率检测器和控制结构电连接的跟踪控制器可以控制活动底板沿着一个方向或者两个垂直的方向移动。当聚光镜为多个长条的柱状的聚光镜3，又称柱面镜时，所述多个柱面镜能够将太阳光聚焦成为多根细长的光线，照射到底座1内置的多个与之相匹配的细长条太阳能板上。当聚光镜3的聚光特性将入射光聚焦成为细长的光线时，跟踪控制器可以控制活动底板沿着一个方向(即细长条太阳能板的宽度的方向)移动，就可以对太阳方向实现跟踪；当聚光镜为圆形、多边形或椭圆形，或者其他不规则形时，多个聚光镜3会将入射光聚焦成为多个光点，照射到底座1内置的多个点状的小块太阳能板上；聚光镜3的聚光特性将入射光聚焦成为光点时，跟踪控制器就需要控制活动底板沿着两个垂直的方向移动，才可以对太阳方向实现跟踪。
35.以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。