太阳能发电系统和发电方法与流程

本发明涉及发电，具体涉及一种太阳能发电系统和发电方法。

背景技术：

太阳能作为优良的清洁能源，已经越来越多的得到应用。人们利用太阳能作为能源的主要方式为太阳能发电。随着使用的深入，也遇到了许多的问题。常规太阳能发电，是将太阳能电池暴露在太阳光下，通过光致电效应获得电能，但是太阳能电池会将80％以上的光强度反射回空气中，一方面导致了极低的太阳能利用率；另一方面也会在发电厂上空形成高温地带，杀死路过的鸟类，甚至改变当地的气候及生态环境。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种太阳能发电系统和发电方法，其能够高效吸收和利用太阳光，更加环保。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种太阳能发电系统，包括太阳能控制器和连接在其上的发电基站、控制主机和蓄电池，所述发电基站和电阳能控制器之间连接有检测单元；所述发电基站包括方向旋转模块、仰角旋转模块、收光头、匣体和太阳能电池，所述仰角旋转模块设置在方向旋转模块上，所述收光头设置在仰角旋转模块上，所述收光头和匣体耦合，所述太阳能电池设置在匣体内壁上。

作为优选的，所述收光头为细长圆筒状，其侧壁上涂有反光材料。

作为优选的，所述收光头交错阵列在收光板上。

作为优选的，所述匣体为球状壳体，其内壁涂有反光材料。

作为优选的，所述匣体上开设有小孔，所述小孔上设置有连接头，所述收光头和连接头之间耦合有光纤。

作为优选的，所述匣体设置在室内。

作为优选的，m个所述发电基站阵列为一组，每组发电基站中的n个方向和仰角不同的发电基站抽样为抽样发电基站，所述抽样发电基站和检测单元连接，其中1≦n≦m。

作为优选的，所述抽样发电基站有五个，其中第一抽样发电基站为任意方向和仰角的抽样发电基站，第二、第三抽样发电基站为方向和第一抽样发电基站相同、仰角分别沿顺时针和逆时针两个方向上偏转的抽样发电基站，第四、第五抽样发电基站为仰角和第一抽样发电基站相同、方向分别沿顺时针和逆时针两个方向上偏转的抽样发电基站。

作为优选的，所述偏转角度为1度。

作为优选的，其包括如下步骤：

1)控制主机控制太阳能控制器将抽样发电基站精确的旋转到不同的方向和仰角上；

2)步骤1)中的旋转方法为：以其中任意一个抽样发电基站的方向和角度为基准点(0，0)，其代表方向为0度，仰角为0度；则至少还有处于(0，1)(0，-1)(1，0)(-1，0)四个方向和仰角的抽样发电基站；

3)检测单元采集每个抽样发电基站的发电量，并发出信号给控制主机；控制主机对比每个抽样发电基站的发电量，并将其中发电量最大的抽样发电基站的座标作为新的基准(0，0)；

4)重复循环步骤2)到3)直到：作为基准(0，0)的抽样发电机的发电量最大；

5)控制主机控制太阳能控制器将所有发电基站的方向和仰角精确旋转到步骤4)中的方向和仰角上；

6)步骤5)中所有抽样发电基站保持原来位置不变，直到：作为基准的抽样发电基站的发电量在抽样发电基站中不是最高值，此时重复步骤3)到步骤4)。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置收光头和匣体，能够有效吸收太阳光，提高太阳光的利用率，同时避免了太阳光反射到空中对生态环境造成的影响。

2、本发明通过设置检测单元，能够实时检测发电基站的发电量，进而控制调整发电基站的朝向，从而提高太阳能的利用率。

3、本发明检测单元以实际发电量为基准发出信号，而不用经过复杂的计算获得不同季节、不同时间、不同气候、不同天气、不同收光头或光纤在复合波长的折射率和反射率下发电基站应该转到的方向和仰角，大大简化了系统。

4、本发明的发电方法，能够快速的找寻到最佳的对阳角度，系统简单，反应迅速。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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，还能够根据这些附图获得其他的附图。

图1为发电基站的结构示意图；

图2为收光板的结构示意图；

图3为发电模块的结构示意图；

图4为本发明的示意图。

其中，1-方向旋转模块，2-支架，3-仰角旋转模块，4-收光板，5-收光头，6-光纤，7-连接头，8-匣体，9-太阳能电池。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

参照图1～图4所示，本发明公开了一种太阳能发电系统和发电方法，包括发电基站、检测单元、太阳能控制器、控制主机和蓄电池。

上述发电基站和太阳能控制器连接。检测单元设置在发电基站和太阳能控制器之间。太阳能控制器和控制主机连接。蓄电池和太阳能控制器连接。

上述发电基站包括方向旋转模块1、支架2、偏角旋转模块3、收光板4、收光头5、光纤6、连接头7、匣体8和太阳能电池9。

上述方向旋转模块1固定在地面上。其和太阳能控制器之间通信连接。上述支架2设置在方向旋转模块1上。太阳能控制器发出信号后，方向旋转模块1能够旋转支架2，以保证每天在不同时间下吸收最大的光照强度。

上述仰角旋转模块3设置在支架2上。其和太阳能控制器之间通信连接。上述收光板4设置在仰角旋转模块3上。太阳能控制器发出信号后，仰角旋转模块3能够旋转收光板4，改变收光板的仰角，以保证不同的时间、不同的季节下能够吸收最大的光照强度。

上述收光头5设置在收光板4上。收光头5为细长圆筒状，侧壁涂有反光材料。太阳光照射在收光头5上后，光由入口处入射后，向收光头内部持续反射，出射反射率低，对光的利用率高，且不会在天空形成高温带。收光头5可以交错阵列在收光板4上，以提高单块收光板4的收光效率。

上述光纤6的其中一端耦合在收光头5上，别外一端耦合在连接头7上。光纤6能够将收光头5收到的光传导到连接头7上。光纤6使得太阳光能够被传导到无法直射的地方，从而进行更多的处理，提高太阳能的利用率。

上述匣体8为球状壳体。壳体上开设有小孔。壳体的内壁涂有反光材料。上述连接头7设置在匣体8的小孔处。匣体8能够将连接头7导入的光束缚在匣体8内，提高利用率。匣体8可以设置在室内，以获得较好的保护，提高其寿命。

上述太阳能电池9设置在匣体8的内壁上。太阳能电池9和电阳能控制器电连接。太阳能电池9能够将电阳能转化为电能。太阳能电池9可以布满匣体8的内壁，以提高转化效率。

上述m个发电基站可以阵列成一组。每组发电基站连接在同一个电阳能控制器上。每组发电基站中的n个抽样发电基站上连接检测单元，检测单元和太阳能控制器通信连接，其中1≦n≦m。不同组的抽样发电基站始终保持在各不相同的方向和仰角上，检测单元能够时刻获取不同抽样发电基站的发电量，并将信号传输给太阳能控制器。检测单元以实际发电量为基准发出信号，而不用经过复杂的计算获得不同季节、不同时间、不同气候、不同天气、不同收光头或光纤在复合波长的折射率和反射率下发电基站应该转到的方向和仰角，大大简化了系统。

上述太阳能控制器能够将电能导入蓄电池内，以方便后续使用；同时能够将检测单元发出的信号和发电基站的发电量输送给控制主机；控制主机能够分析接收到的信号，并对太阳能控制器发同信号，太阳能控制器控制不同的发电基站旋转到特定的方向和角度上。

上述抽样发电基站可以有五个。第一抽样发电基站初始时可以是任意的方向和角度。第二、第三抽样发电基站的方向和第一抽样发电基站相同，但其仰角分别沿顺时针和逆时针两个方向上旋转；第四、第五抽样发电基站的仰角和第一抽样发电基站相同，但其方向分别沿顺时针和逆时针两个方向上旋转。其旋转角度可以是1度。

采用上述太阳能发电系统和发电方法的发电方法为：

7)控制主机控制太阳能控制器将抽样发电基站精确的旋转到不同的方向和仰角上；

8)步骤1)中的旋转方法为：以其中任意一个抽样发电基站的方向和角度为基准点(0，0)，其代表方向为0度，仰角为0度；则至少还有处于(0，1)(0，-1)(1，0)(-1，0)四个方向和仰角的抽样发电基站；

9)检测单元采集每个抽样发电基站的发电量，并发出信号给控制主机；控制主机对比每个抽样发电基站的发电量，并将其中发电量最大的抽样发电基站的座标作为新的基准(0，0)；

10)重复循环步骤2)到3)直到：作为基准(0，0)的抽样发电机的发电量最大；

11)控制主机控制太阳能控制器将所有发电基站的方向和仰角精确旋转到步骤4)中的方向和仰角上；

12)步骤5)中所有抽样发电基站保持原来位置不变，直到：作为基准的抽样发电基站的发电量在抽样发电基站中不是最高值，此时重复步骤3)到步骤4)。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理能够在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖点相一致的最宽的范围。