太阳能发电装置

摘要

本发明涉及一种太阳能发电装置，包括：一由数个太阳能发电组件排成的阵列；一太阳能聚光组件用以传输聚集的太阳能辐射至所述阵列；电压量测功能件用以量测所述阵列中至少一排发电组件产生的一排总电压以及所述阵列中至少一列发电组件产生的一列总电压的至少其中一个。

权利要求

1.一种太阳能发电装置，其特征在于，包括：

一由数个太阳能发电组件排成的阵列；

一太阳能聚光组件，用以传输聚集的太阳能辐射至所述阵列；

电压量测功能件，用以量测所述阵列中至少一排所述发电组件产生的至少一排总电压以及所述阵列中至少一列所述发电组件产生的至少一列总电压的至少其中之一；

垂直定位功能件，响应所述电压量测功能件确认一第一复数排产生的一第一排总电压小于一第二复数排产生的第二排总电压，以大致上的垂直向定位所述太阳能聚光组件，从而增加所述第一复数排在所述太阳能聚光组件传输的太阳辐射中的暴露；以及水平定位功能件，响应于所述电压量测功能件确认一第一复数列产生的一第一列总电压小于一第二复数列产生的第二列总电压，以大致上的水平向定位所述太阳能聚光组件，从而增加所述第一列阵复数列在所述太阳能聚光组件发送的太阳辐射中的暴露。

2.根据权利要求1所述的太阳能发电装置，其特征在于，所述太阳能聚光组件为一凹形反射面。

3.根据权利要求1所述的太阳能发电装置，其特征在于，所述太阳能聚光组件为一聚光透镜。

4.根据权利要求1所述的太阳能发电装置，其特征在于，更包括一太阳能追踪功能件，用以根据天文数据旋转并定位所述太阳能聚光组件，使所述太阳能聚光组件全日面对太阳。

5.根据权利要求1所述的太阳能发电装置，其特征在于，所述数个太阳能发电组件为串联连接。

6.根据权利要求1所述的太阳能发电装置，其特征在于，所述电压量测功能件用以全日持续测量所述排及所述列的所述发电组件产生的电压。

7.一种太阳能发电方法，其特征在于，包括：

经由太阳能聚光组件传输聚集的太阳能辐射至一由数个太阳能发电组件排成的阵列；

量测所述阵列中至少一排所述太阳能发电组件产生的至少一排总电压以及所述阵列中至少一列所述太阳能发电组件产生的至少一列总电压的至少其中之一；

响应所述量测确认一第一复数排产生的一第一排总电压小于一第二复数排产生的第二排总电压，以大致上的垂直向定位所述太阳能聚光组件，从而增加所述第一复数排在所述太阳能聚光组件传输的太阳辐射中的暴露；以及响应所述量测确认一第一复数列产生的一第一列总电压小于一第二复数列产生的第二列总电压，以大致上的水平向定位所述太阳能聚光组件，从而增加所述第一复数列在所述太阳能聚光组件发送的太阳辐射中的暴露。

8.根据权利要求7所述的太阳能发电方法，其特征在于，所述量测为全日持续量测。

说明书

太阳能发电装置

[0001] 相关申请的参考文献

[0002] 参照美国临时申请案申请号:61/431138，申请日:2011年1月10日，临时申请案名称:使用部分电池电压的聚光型太阳能模块，根据37CFR§1.78(a)(4)和(5)(i)，其公开内容引入本文作为参考并主张所述临时申请案的优先权。

[0003] 也可参照专利权人所拥有的以下专利和专利申请案，其公开内容在此引入作为参考:

[0004] 美国专利申请公开号:2009/0065045，2010/0252091与2011/0061719；以及[0005] 美国专利申请号:12/947,83。

技术领域

[0006] 本发明涉及一种聚光型太阳能发电装置。

背景技术

[0007] 以下公告专利、公开专利及出版物可视为现有技术的现况:

[0008] 美国专利公告号:7,834303与7,884,308；以及

[0009] 美国专利申请公开号:2008/0087321，2009/0145480，20100059042，以及2010/0059043。

发明内容

[0010] 本发明的目的在于提供一种聚光型太阳能发电装置的改良系统与方法。

[0011] 于此根据本发明的一较优选实施例提供一种太阳能发电装置包括：一由数个太阳能发电组件排成的阵列；一太阳能聚光组件用以传输聚集的太阳能辐射至所述阵列；一电压量测功能件用以量测所述阵列中至少一排所述太阳能发电组件产生的至少一排总电压以及所述阵列中至少一列所述太阳能发电组件产生的至少一列总电压的至少其中之一；垂直定位功能件，响应所述电压量测功能件确认一第一复数排产生的一第一排总电压小于一第二复数排产生的第二排总电压，以大致上的垂直向定位所述太阳能聚光组件，从而增加所述第一复数排在所述太阳能聚光组件传输的太阳辐射中的暴露；以及水平定位功能件，响应于所述电压量测功能件确认一第一复数列产生的一第一列总电压小于一第二复数列产生的第二列总电压，以大致上的水平向定位所述太阳能聚光组件，从而增加所述第一复数列在所述太阳能聚光组件发送的太阳辐射中的暴露。

[0012] 较优选地，所述太阳能聚光组件为一凹形反射面，可替换的是，所述太阳能聚光组件为一聚光透镜。

[0013] 较优选地，所述的太阳能发电装置更包括太阳能追踪功能件，用以根据天文数据旋转并定位所述太阳能聚光组件，使所述太阳能聚光组件全日面对太阳。较优选地，所述数个太阳能发电组件为串联连接。较优选地，所述电压量测组件用以全日持续测量所述排及所述列的所述太阳能发电组件产生的电压。

[0014] 于此根据本发明的另一较优选实施例更提供一种太阳能发电方法包括：传输聚集的太阳能辐射至一由数个太阳能发电组件排成的阵列；量测所述阵列中至少一排所述太阳能发电组件产生的至少一排总电压以及所述阵列中至少一列所述太阳能发电组件产生的至少一列总电压的至少其中之一；响应所述量测确认一第一复数排产生的一第一排总电压小于一第二复数排产生的第二排总电压，以大致上的垂直向定位所述太阳能聚光组件，从而增加所述第一复数排在所述太阳能聚光组件传输的太阳辐射中的暴露；以及响应所述量测确认一第一复数列产生的一第一列总电压小于一第二复数列产生的第二列总电压，以大致上的水平向定位所述太阳能聚光组件，从而增加所述第一列阵复数列在所述太阳能聚光组件发送的太阳辐射中的暴露。

[0015] 较优选地，所述量测为全日持续量测。

附图说明

[0016] 本发明可由下列具体实施方式说明而被更充分了解，并配合附图如下:

[0017] 图1为根据本发明的一较优选实施例的一太阳能发电装置的结构与作动的简单示意图；

[0018] 图2A与2B为图1太阳能发电装置的作动步骤的简单示意图；

[0019] 图3A与3B为图1太阳能发电装置的另一作动步骤的简单示意图。

具体实施方式

[0020] 现请参阅图1，为根据本发明的一较优选实施例的一太阳能发电装置的结构与作动的简单示意图。较优选地，图1所示的太阳能发电装置包括：一由数个太阳能发电组件排成的阵列；一太阳能聚光组件，用以传输聚集的太阳能辐射至所述阵列；一电压量测功能件，用以量测所述阵列中至少一排所述太阳能发电组件产生的至少一排总电压以及所述阵列中至少一列所述太阳能发电组件产生的至少一列总电压的至少其中之一。

[0021] 如图1的太阳能发电装置所示，本发明特征在于，较优选地包括:垂直定位功能件，响应所述电压量测功能件确认一第一复数排产生的一第一排总电压小于一第二复数排产生的第二排总电压，以大致上的垂直向定位所述太阳能聚光组件，从而增加所述第一复数排在所述太阳能聚光组件传输的太阳辐射中的暴露。

[0022] 同理，再如图1的太阳能发电装置所示，较优选地更包括:水平定位功能件，响应于所述电压量测功能件确认一第一复数列产生的一第一列总电压小于一第二复数列产生的第二列总电压，以大致上的水平向定位所述太阳能聚光组件，从而增加所述第一列阵复数列在所述太阳能聚光组件发送的太阳辐射中的暴露。

[0023] 如图1所示，一太阳能发电装置100包括:一太阳能聚光组件，所述太阳能聚光组件可为一凹形反射面102.另一种是所述太阳能聚光组件可为例如一聚光透镜。

[0024] 较优选地，一太阳能追踪系统104，如一PESOS(R)SFC30追踪系统，在商业上可由PAIRANElektronikGmbHofGottingen，Germany取得，用以旋转与定位所述反射面102以全日面对太阳。较优选地，所述追踪系统104根据天文数据定位所述反射面102，使所述反射面102全日面对太阳。

[0025] 一由数个太阳能发电组件排成的阵列110较优选地的设置是大致面对所述反射面102，用以吸收所述反射面102反射的太阳辐射。较优选地，所述阵列110将所述太阳能发电组件切分为四象限，各象限分别指定标号为112、114、116与118。象限112、114、116与118间较优选地为依序以连接组件122、124与126连接，藉此，阵列110所产生的总电压可提供至端部128、130间。

[0026] 一电压计132，较优选地被用来作为量测介于端部128与连接组件122间所述太阳能发电组件的象限112产生的电压V1。电压计134，较优选地被用来作为量测介于连接组件122与连接组件124间所述太阳能发电组件的象限114产生的电压V2。电压计136，较优选地被用来作为量测介于连接组件124与连接组件126间所述太阳能发电组件的象限116产生的电压V3。电压计138，较优选地被用来作为量测介于连接组件126与端部130间所述太阳能发电组件的象限118产生的电压V4。

[0027] 较优选地，电压计132、134、136与138全日持续测量电压V1、V2、V3与V4。

[0028] 请参阅图2A与图2B，为图1太阳能发电装置作动步骤示意图。如图2A所示，由所述反射面102反射的太阳辐射不完全对齐所述阵列110表面，即部分被所述反射面102反射的太阳辐射不会投射至所述阵列110上。此外，被所述阵列110的反射面102反射而与所述阵列110错位的太阳辐射，会使所述象限112、118接收的太阳辐射量少于所述象限114、116，如此将导致所述象限112产生的电压V1与所述象限118产生的电压V4的总和少于所述象限114产生的电压V2与所述象限116产生的电压V3的总和。

[0029] 承上所述，本发明之重要特征在于所述太阳能发电装置100较优选地包括水平定位功能件，响应于确认电压V1与电压V4的总和少于电压V2与电压V3的总和，并用以重新水平定位所述反射面102使其面对太阳从而增加所述象限112、118暴露于所述反射面102反射的太阳辐射中。

[0030] 可以理解的是，所述水平定位功能件通常除了提供太阳能追踪系统104的太阳能追踪功能外，更可整合于太阳能追踪系统104中，或额外附加设置于太阳能追踪系统104。然而，亦可理解的是，所述水平定位功能件可利用所述各电压计132、134、136与138独立提供的信息并不需要借助所述太阳能发电装置100与太阳的相对位置信息来重新定位所述反射面102面对太阳。

[0031] 如图2B所示，通过所述水平定位功能件向右方重新定位反射面102后，所述象限112，114，116和118可大致同样地暴露于反射自太阳的太阳辐射，从而使随后测量的电压V1、V2、V3和V4是大致相等的。

[0032] 请参阅图3A与图3B，为图1太阳能发电装置的另一作动步骤示意图。如图3A所示，由所述反射面102反射的太阳辐射不完全对齐所述阵列110表面，即一部分被所述反射面102反射的太阳辐射不会投射至所述阵列110上。此外，被所述阵列110的反射面102反射而与所述阵列110错位的太阳辐射，会使所述象限116、118接收的太阳辐射量少于所述象限
112、114，如此将导致所述象限116产生的电压V3与所述象限118产生的电压V4的总和少于所述象限112产生的电压V1与所述象限114产生的电压V2的总和。

[0033] 承上所述，本发明之重要特征在于所述太阳能发电装置100较优选地包括垂直定位功能件，响应确认电压V3与电压V4的总和少于电压V1与电压V2的总和，并用以重新垂直定位所述反射面102使其面对太阳从而增加所述象限116、118暴露于所述反射面102反射的太阳辐射中。

[0034] 可以理解的是，所述垂直定位功能件通常除了提供太阳能追踪系统104的太阳能追踪功能外，更可整合于太阳能追踪系统104中，或额外附加设置于太阳能追踪系统104。然而，亦可理解的是，所述垂直定位功能件可利用所述各电压计132、134、136与138独立提供的信息并不需要借助所述太阳能发电装置100与太阳的相对位置信息来重新定位所述反射面102面对太阳。

[0035] 如图3B所示，通过所述垂直定位功能件向下方重新定位反射面102后，所述象限112，114，116和118可大致同样地暴露于反射面102反射自太阳的太阳辐射，从而使随后测量的电压V1、V2、V3和V4是大致相等的。

[0036] 综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。