踪技术实时调整运动式能量获取装置102的角度，可提高利用太阳能获取能量的系统对投射在其上的光照资源的利用效率。具体地，当产生旋转运动时，运动式能量获取装置102靠近固定式能量获取装置101-1的这一端设置有铰接点(即，旋转支点)，并可绕此铰接点旋转。可以通过利用常规的辐照跟踪技术调整运动式能量获取装置102的角度来增加利用太阳能获取能量的系统接收阳光辐照的辐照接收面积，并通过角度调整来提高有效的辐照接收面积，从而大幅度提高给定场地内利用太阳能获取能量的系统的满发小时数。
[0028]这里，对于运动式能量获取装置102的角度调整策略为:在当前时刻的太阳高度角条件下，运动式能量获取装置102的阴影不遮挡后方的固定式能量获取装置101-2，或在可控范围内部分遮挡后方的固定式能量获取装置101-2。这种调整策略的实质是舍弃早晚时段倾斜角度极大、被大气层折射严重的低品质阳光辐照时段，针对太阳高度较高、辐照度优良的时段，增加实际接收阳光辐射的利用太阳能获取能量的系统的光照面积，从而实现对阳光辐照强烈时段能量的充分接收。
[0029]如图5a所示，当早晨和下午太阳高度较低时，正常角度的固定式能量获取装置101-1接收阳光辐照并利用太阳能获取能量(例如，发电)，此时运动式能量获取装置102处于收起位置，不对其后方的固定式能量获取装置101-2造成遮挡；当太阳高度角超过正常角度的固定式能量获取装置101-1顶部与固定式能量获取装置101-2底部之间的连线与地面之间的夹角时，运动式能量获取装置102转动至工作位置。图5中b所示为夏秋季节太阳高度角比较高的月份，正常角度的固定式能量获取装置101-1、101-2和运动式能量获取装置102均有效接收阳光辐照，并且运动式能量获取装置102的接收效果要优于正常角度的固定式能量获取装置101-1、101-2。图5中c所示为春冬季节太阳高度角比较低的月份，运动式能量获取装置102也表现出良好的接收效果。
[0030]本领域技术人员应该明白的是，根据本发明实施例的利用太阳能获取能量的系统可以包括两组或者更多组固定式能量获取装置、以及与它们配合放置的运动式能量获取装置(它们之间的位置关系如图5中所示)，因此本发明的范围并不限于图5中所示的情形。另外，本领域技术人员应该明白的是，运动式能量获取装置102也可以抵近固定式能量获取装置101-1独立设置，并且相对于固定式能量获取装置101-1直线运动或旋转运动。
[0031]下面，举例说明根据本发明实施例的利用太阳能获取能量的系统。图6和图7示出了根据本发明实施例的利用太阳能获取能量的系统的应用示例。这里，以角度固定的光伏电场常用的300瓦的光伏组件为对象，进行增发改造(即，在该示例中，固定式能量获取装置为角度固定式光伏组件，运动式能量获取装置为角度可调式光伏组件，利用太阳能获取能量的系统为光伏发电系统)。如图6和图7所示，在角度固定式光伏组件支架的后方立柱上，通过铰接方式固定一套推杆电机，推杆电机的顶部铰接有长度很短的万向节，以适应转动时部件之间角度的变化。推杆电机、万向节、角度可调式光伏组件桁架及角度固定式光伏组件支架后立柱等部件构成了一个三连杆机构，通过控制推杆电机推杆的伸缩，可调整角度可调式光伏组件进行角度变化。
[0032]由于根据本发明实施例的利用太阳能获取能量的系统采用的角度调整策略是最大化利用高度角较大的阳光辐照资源，因此推杆电机的供电可直接从角度固定式光伏组件获取，因而可以大大简化系统布线，也有利于降低系统造价。图6示出了根据本发明实施例的利用太阳能获取能量的系统的应用示例中角度可调式光伏组件处于避光位置的状态。
[0033]当太阳高度角超过前一排角度固定式光伏组件(例如，101-1)顶部与后一排角度固定式光伏组件(例如，101-2)底部之间的连线与地面之间的夹角后，控制系统(图中未示出)驱动推杆电机进行动作，将角度可调式光伏组件(例如，102)逐步推高，并确保在该时刻太阳高度角条件下角度可调式光伏组件的阴影不遮挡后一排角度固定式光伏组件。图7示出了根据本发明实施例的利用太阳能获取能量的系统的应用示例中角度可调式光伏组件处于工作位置的状态。另外，结合图5a-5c，从图6中可以看出，角度可调式光伏组件处于避光位置时还可以起到反射阳光的有益效果，有利于后一排角度固定式光伏组件的增发。
[0034]除此之外，角度固定式光伏组件可为聚光形式的太阳能电池板，角度可调式光伏组件可通过反射的方式获取太阳能，进而将获取的太阳能反射到前方设置的角度固定式光伏组件上，进一步增加角度固定式光伏组件接收到的太阳能量值。图8示出了采取反射结构的光伏发电系统的结构示意图。如图8所示，角度可调式光伏组件102将太阳能反射到角度固定式光伏组件101-1或101-2上，进一步增加了角度固定式光伏组件接收到的太阳能量值。
[0035]另外，本领域技术人员应该明白的是，这里所说的固定式或运动式能量获取装置可以通过以下方式中的一种或多种方式利用太阳能获取能量:直接接收、聚光接收、反射接收、或者它们的任意组合。并且，这里所说的固定式或运动式能量获取装置可以是光伏组件、光热组件、光反射组件、或者它们的任意组合。
[0036]根据本发明实施例的利用太阳能获取能量的系统可以大大提高系统装机容量和有效发电小时数，土地利用率高；并且角度固定式与运动式能量获取装置的组合使得调整机构工作负荷小，成本低。
[0037]本发明可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。例如，特定实施例中所描述的算法可以被修改，而系统体系结构并不脱离本发明的基本精神。因此，当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本发明的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明的范围之中。
【主权项】
1.一种利用太阳能获取能量的系统，包括: 角度固定的至少一组固定式能量获取装置；以及 至少一组运动式能量获取装置，设置在所述至少一组固定式能量获取装置后部。2.如权利要求1所述的利用太阳能获取能量的系统，其特征在于，所述至少一组运动式能量获取装置抵近所述至少一组固定式能量获取装置独立设置，或者与所述至少一组固定式能量获取装置整体设置。3.如权利要求1所述的利用太阳能获取能量的系统，其特征在于，所述至少一组运动式能量获取装置直线运动、或者其一端绕另一端旋转运动。4.如权利要求1所述的利用太阳能获取能量的系统，其特征在于，当所述至少一组运动式能量获取装置的一端绕另一端旋转运动时，所述至少一组运动式能量获取装置的旋转轴线位于其自身前端。5.如权利要求4所述的利用太阳能获取能量的系统，其特征在于，所述至少一组运动式能量获取装置上设置有运动驱动机构。6.如权利要求5所述的利用太阳能获取能量的系统，其特征在于，所述运动驱动机构所需的电能由所述至少一组固定式能量获取装置、或者由外部电源提供。7.如权利要求5所述的利用太阳能获取能量的系统，其特征在于，所述运动驱动机构根据所述利用太阳能获取能量的系统自身测得的辐照信息、或者通过有线和/或无线方式从外部获取的光照信息来调整所述至少一组运动式能量获取装置的旋转角度。8.如权利要求1所述的利用太阳能获取能量的系统，其特征在于，所述至少一组固定式或运动式能量获取装置利用太阳能获取能量的原理是光伏原理、光热原理、光反射原理、或者它们的任意组合。9.如权利要求1所述的利用太阳能获取能量的系统，其特征在于，所述至少一组固定式或运动式能量获取装置利用太阳能获取能量的方式是直接接收、聚光接收、反射接收、或者它们的任意组合。10.如权利要求1所述的利用太阳能获取能量的系统，其特征在于，所述至少一组固定式或运动式能量获取装置被设置在地面上、或者能够转动的设备上。11.如权利要求8所述的利用太阳能获取能量的系统，其特征在于，当所述至少一组运动式能量获取装置利用太阳能获取能量的原理是光反射原理时，所述光反射原理是通过至少一次反射结构实现的。12.如权利要求11所述的利用太阳能获取能量的系统，其特征在于，所述至少一次反射结构为所述至少一组运动式能量获取装置的旋转运动、直线运动、或者它们二者的结合实现的。
【专利摘要】提供了一种利用太阳能获取能量的系统，包括：角度固定的至少一组固定式能量获取装置；以及至少一组运动式能量获取装置，设置在至少一组固定式能量获取装置后部。根据本实用新型实施例的利用太阳能获取能量的系统能够大幅提升现有角度固定式利用太阳能获取能量的系统的装机容量和满发小时数，组件结构稳定可靠。
【IPC分类】G05D3/12
【公开号】CN205080439
【申请号】CN201520790795
【发明人】南寅, 王立昌, 耿存杰, 朱超
【申请人】首瑞（北京）投资管理集团有限公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年10月12日