專利名稱：一種聚光型可見光和太陽能電池發(fā)電混合照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種聚光型可見光和太陽能電池發(fā)電混合照明系統(tǒng)，屬太陽能應(yīng)用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
眾所周知，光纖能夠傳導(dǎo)太陽光而用于室內(nèi)照明。但由于地球自轉(zhuǎn)等因素的影響 產(chǎn)生了黑夜和白天，只有晴朗的白天才有陽光，所以用光纖傳導(dǎo)太陽光照明只能解決有陽 光時(shí)室內(nèi)的直接照明問題而不能解決晚上或者下雨天的照明問題，使得太陽光的使用受到 限制。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種聚 光型可見光和太陽能電池發(fā)電混合照明系統(tǒng)，可以提高太陽能的利用率，在太陽光充足時(shí) 利用太陽光中可見光照明，在太陽光線不足或者沒有太陽光的情況下利用太陽能轉(zhuǎn)變的電 能發(fā)電依然能夠利用太陽能進(jìn)行照明。為此，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案它包括太陽能 聚光鏡，所述聚光鏡用來會(huì)聚太陽光譜中的可見光和用于太陽能電池發(fā)電的光；所述聚光 鏡的反射光路中放置多塊平面分光鏡，平面分光鏡入射面上鍍有對可見光反射和對用于太 陽能電池發(fā)電的光透射的第一介質(zhì)膜，在分光鏡的出射面上鍍有對用于太陽能電池發(fā)電的 光透射的第二介質(zhì)膜；所述系統(tǒng)在平面分光鏡的透射光路中放置太陽能電池，所述太陽能 電池與照明電路相接；所述系統(tǒng)在平面分光鏡的反射光路中放置傳導(dǎo)所述反射光的光纖。由于采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，本實(shí)用新型克服了太陽光照明的缺點(diǎn)，把光纖 采光照明與太陽能電池發(fā)電照明結(jié)合起來，太陽能電池發(fā)電可以把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽娔?可以儲(chǔ)存起來轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽茈S時(shí)利用，在有太陽的時(shí)候充分利用可見光照明，在沒有太陽的 時(shí)候或光線不足時(shí)，利用太陽電池儲(chǔ)存的電能發(fā)電照明，從而充分地利用了太陽能。在本實(shí)用新型中，采用了低成本的反射鏡，可以減少昂貴的太陽能電池的使用量 和提高光纖的光通量，使得聚光型太陽能發(fā)電的效率和光纖導(dǎo)光照明效率明顯提高。本實(shí)用新型還可設(shè)置蓄電池充放電控制器和蓄電池組，太陽能電池的輸出端經(jīng)蓄 電池充放電控制器與蓄電池組的輸入端相連，當(dāng)蓄電池組的輸出端經(jīng)逆變器和室內(nèi)照度控 制器連接照明燈具時(shí)，為燈具提供照明。所述照明系統(tǒng)在室內(nèi)安裝光探測器和照度自動(dòng)控制器，當(dāng)光探測器探測到光纖從 室外采光的照度低于一定值時(shí)，控制照度控制電路控制蓄電池控制器通路照明。

圖1為本實(shí)用新型所提供實(shí)施例的核心結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2為本實(shí)用新型所提供實(shí)施例的核心結(jié)構(gòu)的光路示意圖。圖3為本實(shí)用新型所提供的聚光鏡的示意圖。[0011]圖4為本實(shí)用新型采用太陽能電池、蓄電池供電的方框示意圖。圖5為本實(shí)用新型的光電控制系統(tǒng)的方框示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)施例聚光型可見光和太陽能電池發(fā)電混合照明系統(tǒng)的核心結(jié)構(gòu)如附圖1所示，主要由太陽能聚光鏡1，平面分光鏡3，太陽能電池4，光纖2組成，所述光纖位于平面分 光鏡的反射光路的焦點(diǎn)處或位于靠近焦點(diǎn)的位置，所述光纖自室外通入室內(nèi)。太陽能聚光鏡1的聚光面的面型可以為拋物面也可以為球面，它的聚焦面鍍有或 貼有對太陽光線1中的可見光和用于太陽能電池發(fā)電的光的反射膜11，用于太陽能電池發(fā) 電的光為近紅外光。經(jīng)過太陽能聚光鏡反射的會(huì)聚光6照射到平面分光鏡3上，所述平面分光鏡位于 聚光鏡反射的光路中。平面分光鏡入射面上鍍有對可見光反射和對用于太陽能電池發(fā)電的 光透射的第一介質(zhì)膜，在分光鏡的出射面上鍍有對用于太陽能電池發(fā)電的光透射的第二介 質(zhì)膜，平面分光鏡3上的所述介質(zhì)膜把太陽光譜分為兩部分用于太陽能電池發(fā)電的光透 過平面分光鏡3，照射到安裝在平面分光鏡后面的太陽能電池4上，供太陽能電池發(fā)電用； 可見光被平面分光鏡3反射，會(huì)聚到光纖2上，經(jīng)光纖2傳導(dǎo)到室內(nèi)供照明使用。太陽能電池4固定在平面分光鏡3上面的透射光路8中。如圖4所示，本實(shí)用新 型的照明電路中還設(shè)有蓄電池組，太陽能電池4的輸出端經(jīng)充放電控制器與蓄電池的輸入 端連接，對蓄電池充電，再由蓄電池向室內(nèi)燈具供電，當(dāng)然，也可不設(shè)蓄電池而直接由太陽 能電池4通過電源電路向燈具供電。如圖5所示，照明系統(tǒng)在室內(nèi)安裝有光探測器和自動(dòng)照度控制器，當(dāng)光探測器探 測到光纖從室外采光的照度低于一定值時(shí)，使自動(dòng)照度控制器控制蓄電池控制器通路照 明，蓄電池的輸出端經(jīng)逆變器和室內(nèi)的照度自動(dòng)控制器與照明燈具連接。本實(shí)用新型還可設(shè)置太陽自動(dòng)追蹤器，此時(shí)，聚光鏡1被安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)架上，由步進(jìn) 電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可以轉(zhuǎn)動(dòng)而調(diào)整方向，使聚光鏡1始終正對太陽，太陽電池通過支架固定在聚光 鏡上，隨著聚光鏡1同步運(yùn)動(dòng)。太陽自動(dòng)追蹤器是為了有效提高太陽能的利用效率，在聚光 鏡的上下左右四個(gè)不同位置分別安裝了四個(gè)光敏傳感器，接收來自不同角度的入射光，當(dāng) 上下兩個(gè)光敏傳感器感受到的光強(qiáng)小于某個(gè)極限值時(shí)，單片機(jī)不發(fā)出讓步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作的命 令；當(dāng)兩個(gè)信號(hào)強(qiáng)度超過一定范圍時(shí)，可以控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)的速度也可由光強(qiáng) 的差值大小來確定，從而調(diào)整聚光鏡1，使其采光面在豎直方向上正對著太陽光。左右兩個(gè) 光敏傳感器用來控制另一個(gè)步進(jìn)電機(jī)，使其采光面在水平方向上正對著太陽光。前面所述 的是主動(dòng)式太陽跟蹤器，太陽跟蹤器也可以用被動(dòng)式太陽跟蹤器，其工作原理使以計(jì)算太 陽軌跡，再根據(jù)追蹤器架設(shè)的經(jīng)度緯度以及時(shí)間等信息，以確定太陽的位置來進(jìn)行跟蹤。本實(shí)用新型將太陽光采光照明技術(shù)同太陽能發(fā)電技術(shù)結(jié)合起來，不耗用常規(guī)電 能，并能將太陽能始終工作在最佳的功率輸出狀態(tài)，是一種高效的、無污染的、綜合利用太 陽能的照明系統(tǒng)，對節(jié)約能源和促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展非常重要。上述具體的步驟均僅為了方便說明而舉例而已，并不是對本實(shí)用新型范圍的限 制。對于本技術(shù)領(lǐng)域的一般人員來說，可以在不脫離本實(shí)用新型精神的情況和范圍下，做出 種種變化。因此，所有等同的技術(shù)方案也屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種聚光型可見光和太陽能電池發(fā)電混合照明系統(tǒng)，其特征在于它包括太陽能聚光鏡，所述聚光鏡用來會(huì)聚太陽光譜中的可見光和用于太陽能電池發(fā)電的光；所述聚光鏡的反射光路中放置多塊平面分光鏡，平面分光鏡入射面上鍍有對可見光反射和對用于太陽能電池發(fā)電的光透射的第一介質(zhì)膜，在分光鏡的出射面上鍍有對用于太陽能電池發(fā)電的光透射的第二介質(zhì)膜；所述系統(tǒng)在平面分光鏡的透射光路中放置太陽能電池，所述太陽能電池與照明電路相接；所述系統(tǒng)在平面分光鏡的反射光路中放置傳導(dǎo)所述反射光的光纖。
2.如權(quán)利要求1所述的一種聚光型可見光和太陽能電池發(fā)電混合照明系統(tǒng)，其特征在 于所述照明電路中設(shè)有蓄電池，所述蓄電池用來存儲(chǔ)太陽能電池發(fā)的電。
3.如權(quán)利要求2所述的一種聚光型可見光和太陽能電池發(fā)電混合照明系統(tǒng)，其特征在 于所述太陽能電池經(jīng)蓄電池充放電控制器與蓄電池的輸入端相連。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的一種聚光型可見光和太陽能電池發(fā)電混合照明系統(tǒng)，其 特征在于它還設(shè)有光探測器和控制室內(nèi)亮度的照度控制器。
5.如權(quán)利要求1所述的一種聚光型可見光和太陽能電池發(fā)電混合照明系統(tǒng)，其特征在 于所述光纖位于平面分光鏡的反射光路的焦點(diǎn)處或位于靠近焦點(diǎn)的位置。
6.如權(quán)利要求1所述的一種聚光型可見光和太陽能電池發(fā)電混合照明系統(tǒng)，其特征在 于所述光纖為從平面分光鏡的反射光路的焦點(diǎn)處或者靠近焦點(diǎn)的位置通入室內(nèi)的光纖。
7.如權(quán)利要求1所述的一種聚光型可見光和太陽能電池發(fā)電混合照明系統(tǒng)，其特征在 于它設(shè)有與聚光鏡連接在一起轉(zhuǎn)動(dòng)的太陽自動(dòng)跟蹤器。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種聚光型可見光和太陽能電池發(fā)電混合照明系統(tǒng)，它包括太陽能聚光鏡；聚光鏡的反射光路中放置多塊平面分光鏡，平面分光鏡入射面上鍍有第一介質(zhì)膜，在分光鏡的出射面上鍍有第二介質(zhì)膜；系統(tǒng)在平面分光鏡的透射光路中放置太陽能電池，太陽能電池與照明電路相接；系統(tǒng)在平面分光鏡的反射光路中放置傳導(dǎo)所述反射光的光纖。本實(shí)用新型克服了太陽光照明的缺點(diǎn)，把光纖采光照明與太陽能電池發(fā)電照明結(jié)合起來，太陽能電池發(fā)電可以把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，電能可以?chǔ)存起來轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽茈S時(shí)利用，在有太陽的時(shí)候充分利用可見光照明，在沒有太陽的時(shí)候或光線不足時(shí)，利用太陽電池儲(chǔ)存的電能發(fā)電照明，從而充分地利用了太陽能。
文檔編號(hào)F21S9/03GK201589185SQ200920119078
公開日2010年9月22日 申請日期2009年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月30日
發(fā)明者江蓉芝 申請人:浙江同星光電科技有限公司