本发明专利技术公开了一种基于太阳能汇聚发电的采光装置，包括反射组件、支撑组件与光纤，反射组件设在支撑组件上，且支撑组件上设有驱动机构，用于驱动反射组件在支撑组件上作旋转运动和/或俯仰运动；反射组件包括一级反射单元、二级反射单元与聚光单元，一级反射单元上具有大口径抛物面型的第一反射面，二级反射单元上具有小口径的第二反射面；二级反射单元上迎向太阳光的一端设有热电片，且热电片迎向太阳光的一侧设有散热机构，热电片与驱动机构电连接。该采光装置通过设置热电片与散热机构，热电片可以将此高温中蕴含的能量转换为电能，同时也一定程度降低温度，有效地利用太阳光中的红外热效应，为采光装置的追光过程供电。为采光装置的追光过程供电。为采光装置的追光过程供电。
【技术实现步骤摘要】
一种基于太阳能汇聚发电的采光装置
[0001]本专利技术涉及采光装置
，具体是一种基于太阳能汇聚发电的采光装置。
技术介绍
[0002]太阳光导入照明系统将太阳光能光纤导入系统安装在室外房顶、阳台、地面、墙壁等能一年四季均照得到太阳光的地方，通过光缆接入室内，这样每天从太阳升起到落下，室内都有阳光的直射。阳光采集装置是阳光导入照明系统的核心部分，其采光效率直接影响导入式阳光照明系统照明效果和总体成本，而为了有效保障采光装置的采光效率，需要驱动采光装置跟随太阳偏转。现有技术中采光装置大多都采用外部电源，或选择采用光伏板发电的方式用于采光装置，但是在太阳光被汇聚之后往往会产生较高的温度，光伏板在高温环境下对光能转化效率低甚至会失效，而且光伏板发电会损失部分光能，产生副作用。
技术实现思路
[0003]针对上述现有技术中的不足，本专利技术提供一种基于太阳能汇聚发电的采光装置，有效地利用太阳光中的红外热效应，进而为采光装置的追光过程供电。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供一种基于太阳能汇聚发电的采光装置，包括反射组件、支撑组件与光纤，所述反射组件设在所述支撑组件上，且所述支撑组件上设有驱动机构，用于驱动所述反射组件在所述支撑组件上作旋转运动和/或俯仰运动；
[0005]所述反射组件包括一级反射单元、二级反射单元与聚光单元，所述一级反射单元上具有大口径抛物面型的第一反射面，所述二级反射单元上具有小口径的第二反射面；
[0006]所述第二反射面位于所述第一反射面的焦点附近且正对所述第一反射面，所述一级反射单元上正对所述第二反射面的位置设有通孔，所述聚光单元位于所述第二反射面与所述通孔之间，且所述光纤的一端穿过所述通孔后位于所述聚光单元的焦点处；
[0007]所述二级反射单元上迎向太阳光的一端设有热电片，且所述热电片迎向太阳光的一侧设有散热机构，所述热电片与所述驱动机构电连接。
[0008]优选地，所述支撑组件包括脚架、立轴与横轴，所述驱动机构包括电缸与电机；
[0009]所述立轴的底端转动连接在所述脚架上，所述电机设在所述脚架上且与所述立轴传动相连，所述立轴的顶端穿过所述通孔后位于所述第一反射面的前方；
[0010]所述横轴固定设在所述立轴上且与所述立轴垂直，所述一级反射单元转动连接在所述横轴上，所述电缸的一端与所述立轴铰接，另一端与所述一级反射单元铰接，且所述电缸的伸缩方向与所述横轴垂直。
[0011]优选地，还包括连接组件，所述二级反射单元、所述聚光单元均通过所述连接组件与所述一级反射单元固定相连。
[0012]优选地，所述连接组件包括固定环与连接杆；
[0013]所述固定环的一端通过第一支杆与所述一级反射单元固定相连，另一端通过第二支杆与所述立轴的顶端铰接，所述聚光单元固定设在所述固定环上；
[0014]所述连接杆的数量为多个，多个连接杆的一端沿环形间隔连接在所述固定环上，另一端向远离所述一级反射单元的方向延伸并与所述二级反射单元固定相连。
[0015]优选地，还包括控制组件，所述控制组件与所述驱动机构电连接，以用于控制所述驱动机构运行，使得所述第一反射面保持正对太阳光。
[0016]优选地，所述控制组件包括控制器与四个光敏机构；
[0017]四个所述光敏机构呈十字对称结构分布在所述第一反射面的边缘位置，所述光敏机构包括四个挡板与光敏电阻模块，所述挡板紧贴所述光敏电阻模块靠近所述第一反射面中心的一侧安装；
[0018]每一所述光敏电阻模块均与所述控制器电连接，所述控制器与所述驱动机构电连接。
[0019]优选地，所述控制组件的控制过程为：
[0020]追光启动判断：采集四个光敏电阻模块输出的模拟信号，基于四个模拟信号判断当前对日误差是否达到追光阈值，若是则进行追光操作，否则停止追光并经过第一预设时段后再次进行追光启动判断；
[0021]追光操作：将四个模拟信号中相对位置的光敏电阻模块输出的模拟信号两两作差，判断是否有差值大于误差阈值，若是则控制电缸和/或电机运行，直至所有差值均小于或等于误差阈值，并在经过第二预设时段后追光操作，否则直接进行追光操作，其中，在每一次追光操作之间进行一次追光启动判断。
[0022]本专利技术提供的一种基于太阳能汇聚发电的采光装置，其先通过第一反射面将太阳光汇聚在第二发射面，再经过第二反射面与聚光单元的反射汇聚后用于太阳光导入照明系统，这一过程中二级反射单元由于太阳光的汇聚会产生较高的热能，在此高温环境中，若是采用光伏板发电，由于过高的温度，会影响光伏板的效率，甚至使其失效；而本申请中通过设置热电片与散热机构，热电片可以将此高温中蕴含的能量转换为电能，同时也一定程度降低温度，有效地利用太阳光中的红外热效应，为采光装置的追光过程供电。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0024]图1为本专利技术实施例中采光装置的第一轴测图；
[0025]图2为本专利技术实施例中采光装置的第二轴测图；
[0026]图3为本专利技术实施例中一级反射单元的反射光路示意图；
[0027]图4为本专利技术实施例中二级反射单元的反射光路示意图；
[0028]图5为本专利技术实施例中聚光单元的汇聚光路示意图；
[0029]图6为本专利技术实施例中光敏机构在一级反射单元上的分布示意图；
[0030]图7为本专利技术实施例中光敏机构在一级反射单元上的剖视图。
[0031]附图标号：一级反射单元1、第一反射面101、通孔102、连接环103、连接板104、第一连接架105、二级反射单元2、第二反射面201、聚光单元3、脚架401、立轴402、横轴403、电缸
404、电机405、第二连接架406、伸缩轴407、第三连接架408、固定环501、连接杆502、第一支杆503、第二支杆504、防护罩6、挡板701、光敏电阻模块702、热电片8、散热板801、散热风扇802、光纤9。
[0032]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0033]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于太阳能汇聚发电的采光装置，其特征在于，包括反射组件、支撑组件与光纤，所述反射组件设在所述支撑组件上，且所述支撑组件上设有驱动机构，用于驱动所述反射组件在所述支撑组件上作旋转运动和/或俯仰运动；所述反射组件包括一级反射单元、二级反射单元与聚光单元，所述一级反射单元上具有大口径抛物面型的第一反射面，所述二级反射单元上具有小口径的第二反射面；所述第二反射面位于所述第一反射面的焦点附近且正对所述第一反射面，所述一级反射单元上正对所述第二反射面的位置设有通孔，所述聚光单元位于所述第二反射面与所述通孔之间，且所述光纤的一端穿过所述通孔后位于所述聚光单元的焦点处；所述二级反射单元上迎向太阳光的一端设有热电片，且所述热电片迎向太阳光的一侧设有散热机构，所述热电片与所述驱动机构电连接。2.根据权利要求1所述基于太阳能汇聚发电的采光装置，其特征在于，所述支撑组件包括脚架、立轴与横轴，所述驱动机构包括电缸与电机；所述立轴的底端转动连接在所述脚架上，所述电机设在所述脚架上且与所述立轴传动相连，所述立轴的顶端穿过所述通孔后位于所述第一反射面的前方；所述横轴固定设在所述立轴上且与所述立轴垂直，所述一级反射单元转动连接在所述横轴上，所述电缸的一端与所述立轴铰接，另一端与所述一级反射单元铰接，且所述电缸的伸缩方向与所述横轴垂直。3.根据权利要求2所述基于太阳能汇聚发电的采光装置，其特征在于，还包括连接组件，所述二级反射单元、所述聚光单元均通过所述连接组件与所述一级反射单元固定相连。4.根据权利要求3所述基于太阳能汇聚发电的采光装置，其特征在于，所述连接组件包括固...
【专利技术属性】
技术研发人员：周帆，周子博，冯昱嘉，李思微，赵玉新，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：
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