太阳能设备是基于将太阳光能转化为电能；要做到这一点，如今主要使用太阳能电池。太阳能电池需要以这样的方式布置，即太阳光照射太阳能电池板的承载太阳能电池的表面，此外，所述太阳能电池必须是干净的，没有物质阻挡阳光。在此提供的本发明专利技术的目的包括一种使太阳能设备的功率输出最大化的系统和一种使太阳能设备的功率输出最大化的方法，两者都基于部署两个辐照传感器，具体是布置在太阳能设备的某个太阳能跟踪器上，当太阳能电池板由太阳能跟踪器追随太阳路径运行时，所述辐照传感器捕获辐照水平并产生所述辐照水平的读数。辐照水平并产生所述辐照水平的读数。辐照水平并产生所述辐照水平的读数。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使太阳能设备的功率输出最大化的系统和方法及其太阳能跟踪器
[0001]本专利技术涉及可再生能源
，特别是涉及太阳能领域。
[0002]本专利技术的目的是使由太阳能跟踪器(solartrackers)驱动的太阳能电池板中的太阳能电池产生的功率输出(poweroutput)最大化。
技术介绍
[0003]太阳能发电是基于将太阳能、太阳辐射转化为电能，这主要但不完全是通过太阳能电池来实现的。太阳能电池也被称为“光伏电池”或“PV电池”，不管来源是太阳光还是人造光。除了产生能量外，它们还可以用作光探测器(photodetector)(如红外探测器(infrareddetector))，检测可见范围附近的光或其他电磁辐射，或测量光的强度。
[0004]太阳能电池或光伏电池是一种通过光伏效应(photovoltaiceffect，是一种物理化学现象)将光的能量直接转化为电能的电气装置。它是光电池(photocell)的一种形式，它限定了一种其诸如电流、电压或电阻等电性能在其暴露于光下时发生变化的装置。各单个太阳能电池装置通常是光伏模块(photovoltaicmodules)(俗称“太阳能模块(solarmodules)”)的电气元件。光伏电池的运行需要三个基本特性：吸收光线、产生电子
‑
空穴对(electron
‑
holepairs)或激子(excitons)、分离相反类型的载流子(chargecarriers)并将这些载流子单独提取到外部电路。
[0005]为了使光伏电池产生最大的输出功率水平，必须保证这三个特性。当需要高输出功率水平时，太阳光吸收是主要的需求；为了保证高水平的太阳光吸收，必须寻求高水平的太阳光。这意味着须适当安排和设置光伏电池，以使太阳辐射水平最大化，从而优化辐照水平。
[0006]太阳能跟踪系统沿着一定的路径(通常是一圆周)移动，跟随太阳；因此，辐照水平旨在在白天保持。
[0007]为了保持所述水平，太阳能电池板及(因此)光伏电池要根据向它们提供的辐照水平来进行定位和重新定位，问题是要以高精度和高可靠度测量整个旋转圆周上的辐照水平。到目前为止，所有测量辐照的系统都是在一个固定的位置上来进行这项工作的。
[0008]如今，这个位置可以手动致动，但定向绝不是自动的。辐射系统也可以在跟踪器的表面实施，并使它们同时移动，但同样：在任何情况下，它们的移动都不能自动化。已知的系统使用日射强度计(pyranometers)，是一种用于通过确定波长范围内来自上方半球的太阳辐射通量密度(solar radiation flux density，W/m2)来测量平面上的太阳辐照度(solar irradiance)的光度计(actinometer)。日射强度计可使用手动可调倾斜附件(manual adjustable tilt accessory)进行定向，但不幸的是，它们不适合自动定向。
[0009]人们提出了一些解决方案，如CN203396709U所公开的解决方案，其中提供了一种多通道窄波段波谱反照率测量装置。该波谱反照率测量装置包括一壳体、向上观测传感器和向下观测传感器，其中，所述向上观测传感器和向下观测传感器分别布置在壳体的顶部
和底部；所述向上观测传感器和向下观测传感器均包括余弦矫正器、滤光片和探测器；向上观测传感器中，所述余弦矫正器、滤光片和探测器由上至下依次设置；向下观测传感器中，所述余弦矫正器、滤光片和探测器由下至上依次设置。根据该多通道窄波段波谱反照率测量装置，可以精确测定与卫星传感器波谱响应一致的窄波段波谱反照率，为卫星产品的验证提供直接的验证设备和数据；采用的余弦矫正器可以有效降低传感器的余弦误差；一体式的上下传感器设置，使设备简化、防水、便于安装。
技术实现思路
[0010]本专利技术的目的是解决自动测量太阳光谱(solar spectrum)和辐照度(irradiance)的问题，特别是当时间段很短时，因为这两个的量级至少取决于时间、辐照水平和方位角。这是基于这样一个事实，即超过大约四分钟的时间段不能保证太阳位置的变化小于1度，并且，因为太阳能跟踪器在一天中的早些时候和晚些时候每30秒/1分钟做小的修正运动；在所有角度的测量进行得越快，就越容易将这些测量结果应用于这些时期的太阳能跟踪器的运动。
[0011]本专利技术的对象通过提供全天的精确测量，以高精度和高可靠度测量整个旋转圆周的辐照水平，使太阳能发电设备的功率输出最大化。
[0012]本专利技术的一个方面由一种太阳能跟踪器系统限定，该系统用于使太阳能发电设备的功率输出最大化，其允许旋转。所述太阳能跟踪器系统配备有辐照传感器(irradiation sensors)，其能够在一段时间内收集关于辐照水平的信息，优选在所有角度，使得太阳的位置可被认为是在一固定位置，所述的时间段优选少于4分钟。
[0013]辐照对透射率(transmittance)很敏感，因此，任何物质都可能损害辐照水平和辐照测量的准确性；因此，本专利技术的系统设置有清洁系统，其被配置为保持辐照传感器的清洁，防止任何类型的污物干扰测量。辐照传感器的测量是以这样的方式进行交叉检查的：本专利技术的系统通过至少一对辐照传感器进行的测量之间的不协调来提供自我校准功能。这种冗余系统(redundant system)允许系统本身采取相应的行动，首先清洁辐照传感器，如果问题仍然存在，则通知故障，这种故障可被视为辐照传感器故障、马达旋转错误等；但不包括辐照传感器被其感应表面的材料部分挡住。
[0014]在整个旋转圆周上的辐照度的测量可以知道某些角度的地面反照率。另一方面，相机的实施提供了地面的实时图像，其可以与反照率信息迅速相关联，使视觉状态和土壤的反照率的概念能够立即联系起来。
[0015]本专利技术的另一目的是提供一种太阳能跟踪器，其包括如本文所述的用于使太阳能设备的功率输出最大化的系统。
[0016]附图简要说明
[0017]为了补充说明，并为了帮助更好地理解本专利技术的特点，根据其实际实施的一优选例子，附上一组附图作为所述说明的组成部分，其中，附图以说明且非限制性的方式表示了以下内容：
[0018]图1示出了本专利技术系统的正面三维等轴测视图，其中示出了自清洁模块传感器。
[0019]图2示出了本专利技术系统的侧面三维等轴测图，其中辐照传感器被以“背靠背”布置方式示出。
具体实施方式
[0020]为了使本领域技术人员能够在不过度实验的情况下制造和使用本专利技术，在此对与太阳能电池板相关联的代表性太阳能跟踪器进行详细说明。
[0021]在本专利技术第一方面的一优选实施例中，提供一种用于使太阳能设备(solar plants)的功率输出最大化的系统；该系统优选以与该代表性太阳能跟踪器的扭矩管(4)的纵轴同轴布置的方式固定布置。这可以通过将轴(3)固定到地面上来实现，方法是通过与该代表性太阳能跟踪器的一柱子邻接设置的垂直管(1)，使得轴(3)与该代表性太阳能跟踪器的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于使太阳能设备的功率输出最大化的系统，其特征在于，所述系统布置在轴(3)上，所述轴(3)以同轴布置方式固定到所述太阳能设备的代表性太阳能跟踪器的扭矩管(4)的纵轴上，所述代表性太阳能跟踪器与太阳能电池板相关联，所述系统的特征在于包括：至少一对辐射传感器(2)，其以背靠背的方式布置，并被配置为通过轴转动马达(31)驱动的所述轴(3)的转动而旋转，以便在一段时间内测量整个旋转圆周上的辐射，使得太阳的位置可被认为是在固定位置上；轴驱动马达(31)，其被配置为转动所述轴(3)；及自清洁模块(5)，其布置在所述轴(3)上，并被配置为清洁所述太阳辐射传感器(2)。2.根据权利要求1所述的用于使太阳能设备的功率输出最大化的系统，其特征在于，其进一步包括运动传感器，用于测量旋转角度。3.根据权利要求1或2所述的用于使太阳能设备的功率输出最大化的系统，其特征在于，所述辐照传感器是校准电池或日射强度计。4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于使太阳能设备的功率输出最大化的系统，其特征在于，其进一步包括温度传感器，被配置为测量环境温度。5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于使太阳能设备的功率输出最大化的系统，其特征在于，所述时间段小于4分钟。6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于使太阳能设备的功率输出最大化的系统，其特征在于，所述太阳能设备的代表性太阳能跟踪器位于周边太阳能设备上，以避免由所述太阳能设备的任何元件所产生的阴影。7.根据权利要求1至6中任一项所述的用于使太阳能设备的功率输出最大化的系统，其特征在于，所述轴(3)布置在所述扭矩管(4)的一端上。8.根据权利要求1至7中任一项所述的用于使太阳能设备的功率输出最大化的系统，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：亚历杭德罗，
申请(专利权)人：索太克创新有限公司，
类型：发明
国别省市：
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