【技术实现步骤摘要】
一种高精度聚光太阳电池双轴太阳跟踪系统与方法
本专利技术涉及光伏发电，尤其涉及一种高精度聚光太阳电池双轴太阳跟踪系统与方法。
技术介绍
光伏发电太阳能电池（PV）可以将太阳能直接转换为电能，其性能可靠易于商用，目前有发电低成本和规模化推广的趋势，所以发展较快。尽管目前PV发电量占全球发电量的0.1%，但国际能源署（IEA）预测在2030年PV发电量将达5%，并在2050年持续增长到11%。但是PV电池受制于材料的性能，虽然已经发展了几代不同的技术，其工作效率仍然处于较低的水平。虽然通过增加PV电池的数量可以增大接收到太阳光的面积并提高总输出电量，但是该种方式会大大提高发电的经济成本。为了在不增加PV电池数量的情况下增大电池单位面积内接收到的太阳辐射，聚光光伏电池（CPV）技术受到了越来越多的重视。该技术包括三个部分：三结光伏电池、光学组件、追踪机构。光学组件基于反射原理（如抛物线形反射镜）或折射原理（如菲涅尔透镜），可以将太阳光聚焦1000倍投射在三结光伏电池上，因此大大提高了CPV电池的工作效率。然而由于CPV技术...
【技术保护点】
1.一种高精度聚光太阳电池双轴太阳跟踪系统，其特征在于：包括聚光光学组件、俯仰轴组件、方位轴组件和基座，其中，所述方位轴组件安装在所述基座上，所述俯仰轴组件安装在方位轴组件的输出端，所述聚光光学组件安装在所述俯仰轴组件的输出端，所述方位轴组件包括方位轴箱体以及安装在所述方位轴箱体内的方位轴电机、方位轴蜗轮蜗杆机构，所述方位轴箱体安装在所述基座上，所述方位轴蜗轮蜗杆机构包括相啮合的方位轴蜗杆和方位轴蜗轮，所述方位轴电机与所述方位轴蜗杆连接，所述方位轴蜗轮与所述俯仰轴组件连接，所述方位轴蜗轮的轴线垂直于水平面，所述俯仰轴组件包括俯仰轴箱体以及安装在所述俯仰轴箱体内的俯仰轴电机、...
【技术特征摘要】
1.一种高精度聚光太阳电池双轴太阳跟踪系统，其特征在于：包括聚光光学组件、俯仰轴组件、方位轴组件和基座，其中，所述方位轴组件安装在所述基座上，所述俯仰轴组件安装在方位轴组件的输出端，所述聚光光学组件安装在所述俯仰轴组件的输出端，所述方位轴组件包括方位轴箱体以及安装在所述方位轴箱体内的方位轴电机、方位轴蜗轮蜗杆机构，所述方位轴箱体安装在所述基座上，所述方位轴蜗轮蜗杆机构包括相啮合的方位轴蜗杆和方位轴蜗轮，所述方位轴电机与所述方位轴蜗杆连接，所述方位轴蜗轮与所述俯仰轴组件连接，所述方位轴蜗轮的轴线垂直于水平面，所述俯仰轴组件包括俯仰轴箱体以及安装在所述俯仰轴箱体内的俯仰轴电机、俯仰轴蜗轮蜗杆机构和俯仰轴偏置架，所述俯仰轴箱体安装在所述方位轴蜗轮上，所述俯仰轴蜗轮蜗杆机构包括啮合的俯仰轴蜗杆和俯仰轴蜗轮，所述俯仰轴电机与所述俯仰轴蜗杆连接，所述俯仰轴蜗轮与所述俯仰轴偏置架连接，所述聚光光学组件安装在所述俯仰轴偏置架上，所述俯仰轴蜗轮的轴线平行于水平面。
2.根据权利要求1所述的高精度聚光太阳电池双轴太阳跟踪系统，其特征在于：所述聚光光学组件包括聚光光学支架组件以及安装在所述聚光光学支架组件上的菲涅尔透镜、凹透镜、四象限硅光电池传感器，所述聚光光学支架组件安装在所述俯仰轴偏置架上，入射光线经所述菲涅尔透镜后聚焦在所述凹透镜上，最终形成一束准直光线照射在所述四象限硅光电池传感器上。
3.根据权利要求2所述的高精度聚光太阳电池双轴太阳跟踪系统，其特征在于：所述高精度聚光太阳电池双轴太阳跟踪系统还包括微控制器、供电模块、RTC模块、获取当前跟踪系统所在经纬度的GPS模块、获取当前基座的姿态欧拉角的IMU模块，所述IMU模块安装在所述基座上，所述GPS模块的输出端与所述IMU模块连接，所述IMU模块的输出端与所述微控制器连接，所述四象限硅光电池传感器的输出端与所述微控制器连接，所述供电模块分别与所述RTC模块、微控制器、方位轴电机、俯仰轴电机连接，所述RTC模块的输出端与所述微控制器连接，所述微控制器通过方位轴电机驱动单元与所述方位轴电机连接，所述方位轴电机通过方位轴编码器与所述微控制器连接，所述微控制器通过俯仰轴电机驱动单元与所述俯仰轴电机连接，所述俯仰轴电机通过俯仰轴编码器与所述微控制器连接。
4.根据权利要求3所述的高精度聚光太阳电池双轴太阳跟踪系统，其特征在于：所述方位轴组件还包括对方位轴进行位置限定和零位标定的方位轴光电槽型传感器，所述方位轴光电槽型传感器的输出端与所述微控制器连接，所述俯仰轴箱体的底部设有与所述方位轴光电槽型传感器配合使用的棒体。
5.根据权利要求3所述的高精度聚光太阳电池双轴太阳跟踪系统，其特征在于：所述俯仰轴组件还包括对俯仰轴进行位置限定和零位标定的第一俯仰轴光电槽型传感器和第二俯仰轴光电槽型传感器，所述第一俯仰轴光电槽型传感器、第二俯仰轴光电槽型传感器分别安装...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐心海，王梦盈，崔建朋，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44
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