專利名稱：用于定日鏡的功率控制模塊組件及定日鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能塔，并特別涉及設(shè)計(jì)來(lái)用于所述太陽(yáng)能發(fā)射塔的定日鏡，并具體涉及其部件。
背景技術(shù)：
能源供應(yīng)商一直在致力于尋求替代性一次能源。一種這樣的能源為太陽(yáng)能，且一種利用太陽(yáng)能的方式為采用中央塔式發(fā)電站。日光照射可以由太陽(yáng)能接收器系統(tǒng)利用來(lái)產(chǎn)生過(guò)熱蒸汽或超臨界蒸汽，或者用于加熱熔鹽。太陽(yáng)能接收器系統(tǒng)可以包括太陽(yáng)能塔，所述太陽(yáng)能塔接收從定日鏡的太陽(yáng)能場(chǎng)反射的聚集日光。定日鏡可以對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)能接收器系統(tǒng)。定日鏡可以調(diào)整其定向以便隨著太陽(yáng)在空中的橫跨移動(dòng)而跟蹤太陽(yáng)，從而將日光持續(xù)反射到與接收器系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)。太陽(yáng)能接收器可以被構(gòu)造以便使用從定日鏡接收到的日光照射來(lái)加熱水或蒸汽或超臨界蒸汽或者任何其它類型的太陽(yáng)能流體。

實(shí)用新型內(nèi)容根據(jù)本實(shí)用新型所說(shuō)明的主題的一方面，提供了一種用于定日鏡的功率控制模塊組件，其可以提供指令以及電力，所提供的指令至少部分基于由獨(dú)立的中央控制器提供的指令，以及該用于定日鏡的功率控制模塊組件可以促進(jìn)與其它定日鏡的功率控制模塊組件的通信，提供的電力用于向功率控制模塊組件本身和其它設(shè)備供電。用于定日鏡的功率控制模塊組件的技術(shù)方案為:一種用于定日鏡的功率控制模塊組件，所述功率控制模塊組件包括:光電陣列，其被構(gòu)造來(lái)向所述功率控制模塊組件供應(yīng)電力；和無(wú)線通信陣列，其被構(gòu)造來(lái)接收關(guān)于操作所述定日鏡的信息。無(wú)線通信陣列可包括一個(gè)或多個(gè)天線，所述天線與通信電路板進(jìn)行通信。天線可相對(duì)于所述光電陣列以介于45°和135°之間的角度進(jìn)行安置。功率存儲(chǔ)陣列可被構(gòu)造來(lái)存儲(chǔ)由所述光電陣列產(chǎn)生的電能。功率存儲(chǔ)陣列可包括被安裝在功率電路板上的多個(gè)能量存儲(chǔ)設(shè)備。功率存儲(chǔ)陣列可選自包括以下的組:超級(jí)電容器、鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳金屬氫化物電池和燃料電池。定日鏡可包括促進(jìn)所述定日鏡的運(yùn)動(dòng)的一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)器，功率控制模塊被構(gòu)造成連接至電纜以便向驅(qū)動(dòng)器提供電能。功率存儲(chǔ)陣列可被構(gòu)造來(lái)向無(wú)線通信陣列提供電能。根據(jù)本實(shí)用新型所說(shuō)明的主題的另一方面，提供了一種定日鏡，所述定日鏡包括如上所述的功率控制模塊組件。根據(jù)本實(shí)用新型的用于定日鏡的功率控制模塊組件，其可以提供指令以及電力。


[0015]為了理解本實(shí)用新型所說(shuō)明的主題以及為了 了解在實(shí)踐中本實(shí)用新型是如何實(shí)施的，現(xiàn)將參照附圖且僅以非限制的示例方式來(lái)對(duì)實(shí)施方案進(jìn)行描述，附圖中:圖1為中央塔式發(fā)電站的示意圖；圖2為圖1中所示的中央塔式發(fā)電站的定日鏡的透視圖；圖3為圖2中所示的定日鏡的功率控制模塊(PCM)組件的透視圖；圖4為圖5中所示的PCM組件的安裝托架的透視圖；圖5為圖3中所示的PCM組件的PCM的分解圖；圖6A為圖5中所示的PCM的天線套殼(casing)的透視圖；圖6B為沿圖6A的線V1-VI截取的天線套殼的橫截面圖；圖7為圖5中所示的PCM的電氣部件的透視圖；以及圖8為與光電陣列連接的PCM組件的后部透視圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，提供了通常以10表示的中央塔式發(fā)電站。中央塔式發(fā)電站10包括定日鏡12的陣列，其被構(gòu)造來(lái)向收集塔14反射撞擊的太陽(yáng)輻射。收集塔14含有由反射的太陽(yáng)輻射加熱并從而用于向發(fā)電站提供電力的熱流體(未示出)。發(fā)電站可為例如水力發(fā)電，在這種情況下，加熱的熱流體用于使水過(guò)熱，這些水隨后通過(guò)渦輪膨脹，以獲取有用能源并進(jìn)行發(fā)電。如圖2所示，每個(gè)定日鏡12均包括被構(gòu)造來(lái)將定日鏡支撐在地面中的固定位置的基座裝置16以及由基座裝置支撐的反射鏡組件18?；b置16包括將固定在地面中的塔架20以及尤其是支撐反射鏡組件18的位置的接口裝置22?；b置還包括方位角驅(qū)動(dòng)器24和仰角驅(qū)動(dòng)器26，其分別控制反射鏡組件18的反射表面的方位角和仰角。反射鏡組件18包括支撐多個(gè)支撐臂30的扭矩管28。支撐臂30支撐一個(gè)或多個(gè)反射鏡32，這些反射鏡構(gòu)成定日鏡12的反射表面。另外，提供了可安裝至反射鏡組件18的功率控制模塊(PCM)組件34。PCM組件34被構(gòu)造來(lái)向方位角驅(qū)動(dòng)器24和仰角驅(qū)動(dòng)器26提供指令，所提供的指令至少部分基于由獨(dú)立的中央控制器(未示出)提供的指令。另外，PCM組件34可以促進(jìn)與其它定日鏡的PCM組件的通信，所述通信是通過(guò)與其它定日鏡的PCM組件進(jìn)行直接通信來(lái)實(shí)現(xiàn)，或者是經(jīng)由獨(dú)立的接入點(diǎn)(未示出)來(lái)實(shí)現(xiàn)。所述PCM組件另外被構(gòu)造來(lái)提供其自身的電力，以及提供對(duì)方位角驅(qū)動(dòng)器24和仰角驅(qū)動(dòng)器26供電的電力。如圖3所示，PCM組件34包括承載功率控制模塊(PCM) 802的安裝托架800，和連接至PCM的光電(PV)陣列804。 安裝托架800被構(gòu)造來(lái)將PCM組件34連接至定日鏡12的反射鏡組件18或任何其它合適部分。這樣一來(lái)，并且如在圖4中更好地所見，安裝托架800被成型為方的U形，其基座806承載PCM802，并且其支腳808的大小可經(jīng)過(guò)適當(dāng)調(diào)整以便容納在反射鏡組件18的支撐臂(未示出)的通道內(nèi)?？?10可被提供來(lái)促進(jìn)與反射鏡組件18的固定。安裝托架800具備大體以812標(biāo)明的兩個(gè)PCM支架，所述支架從基座806大致上垂直地突出出來(lái)。PCM支架812中的每一個(gè)都包括具有平坦上表面816的擱板814，和用來(lái)促進(jìn)所述擱板與基座806的連接的安裝唇緣818。PCM支架可以任何合適方式牢牢連接至基座，例如借助于機(jī)械緊固件來(lái)連接或者通過(guò)焊接至基座連接。將它們連接，這樣使得兩個(gè)PCM支架812的上表面816彼此共面。擱板814包括數(shù)個(gè)(例如，兩個(gè))穿通孔820，所述穿通孔用于使如螺栓的緊固構(gòu)件(未示出)穿過(guò)，從而使PCM802固定至所述擱板。PCM802可被固定至PCM支架812，這樣使得所述PCM的正面與安裝托架800的基座806大致上平齊。通過(guò)這種方式，PV陣列804與定日鏡12的反射鏡組件18大致上平齊，從而確保PCM組件34相比于反射鏡組件來(lái)說(shuō)具有相對(duì)低的外形(profile)。如圖5所示，PCM802包括大體以822標(biāo)明的套殼，所述套殼含有電氣部件824。如以下所述，兩個(gè)天線套殼826 (在圖5中示為安裝在天線上)連接至套殼822。在套殼822上提供有遮罩828。套殼822包括正面832和背面838，所述正面包括基座834和側(cè)壁836并且正對(duì)著其基座敞開。正面832和背面838被成型來(lái)促進(jìn)其組件形成大致上封閉的裝置(除了其中可能提供的孔之外)。在套殼822的正面832與背面838之間提供墊片840以便在它們之間提供密封。正面832的基座834包括成角度的表面842，所述表面具有兩個(gè)主要凸塊844 (nub)，每個(gè)凸塊都與兩個(gè)更小的輔助凸塊846相鄰。凸塊844、846中的每一個(gè)都包括從中穿過(guò)的穿通孔844a、846a。如圖6A和圖6B所示，天線套殼826中的每一個(gè)都包括伸長(zhǎng)的空心管狀部分848，所述空心管狀部分的遠(yuǎn)端848a處是封閉的，并且其開放近端848b以凸起部分850終止，緊鄰所述凸起部分處形成有凸緣852。凸出部分850和凸緣852被成型為具有空心內(nèi)部，所述空心內(nèi)部與管狀部分848的空心部分連接。凸出部分850的空心內(nèi)部可被調(diào)整大小以便將主要凸塊844中的一個(gè)容納于所述空心內(nèi)部中，并且凸緣852的空心內(nèi)部的高度與輔助凸塊846中的每一個(gè)的高度大致上相同。因此，每個(gè)天線套殼可被裝配在主要凸塊844中的一個(gè)以及其相鄰的輔助凸塊846上。主要凸塊844中的每一個(gè)的穿通孔8404A將電氣部件824的天線(未示出)穿過(guò)穿通孔而容納在其中。輔助凸塊846的穿通孔846a各自將如螺絲的機(jī)械緊固元件(在圖6A和圖6B中未示出)容納在穿通孔中，所述機(jī)械緊固元件穿過(guò)凸緣852中所提供的孔854，從而將天線套殼826緊固至基座834。如上文所提，基座834包括成角度的的表面842，天線套826連接至所述表面，從而大致上垂直地從所述表面突出出來(lái)。因此，這個(gè)表面842的角度決定了天線套殼826從PCM組件34突出所成的角度(并且因此決定了與PV陣列804所成的角度)?？蛇x擇所述角度來(lái)確保天線保持在以下的范圍內(nèi):無(wú)線接入點(diǎn)，其需要與其它定日鏡的PCM組件進(jìn)行通信；和/或任何其它必要的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。這個(gè)角度可介于0°到180°之間，更具體來(lái)說(shuō)，這個(gè)角度可介于45°和135°之間。另外，可以選擇所述角度以便最小化天線套殼826在其自身的PV陣列804和/或其它定日鏡的那些陣列上形成的陰影。返回圖5，遮罩828包括背面855、兩個(gè)側(cè)壁856、頂部858和正面860。正面860從頂部858沿著側(cè)壁856延伸一段相對(duì)較短的距離，并且包括兩個(gè)凹口 862，所述凹口用于允許天線套殼826穿過(guò)所述凹口。所述正面可進(jìn)一步包括成角度的部分864，所述部分是以與套殼822的基座834的成角度的表面842相同的角度來(lái)成型。在套殼822上放置遮罩828是用來(lái)保護(hù)套殼免受元件的影響。[0040]如圖7所示，PCM802的電氣部件824包括功率存儲(chǔ)陣列866和無(wú)線通信陣列868。功率存儲(chǔ)陣列866包括一個(gè)或多個(gè)能量存儲(chǔ)設(shè)備870，所述能量存儲(chǔ)設(shè)備電氣連接至PV陣列804，以便接收來(lái)自所述PV陣列的電功率并且進(jìn)行存儲(chǔ)以供需要時(shí)使用。能量存儲(chǔ)設(shè)備870可被安裝于功率電路板872上，所述功率電路板促進(jìn)這種連接，并且可以包括一個(gè)或多個(gè)控制器，所述控制器被構(gòu)造來(lái)管理轉(zhuǎn)移至所述控制器的電功率。能量存儲(chǔ)設(shè)備870可包括一個(gè)或多個(gè)超級(jí)電容器、電池(如鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳金屬氫化物電池)、燃料電池或任何其它合適設(shè)備。功率存儲(chǔ)陣列866可與PCM802的其它元件進(jìn)行電氣通信，以及與定日鏡12的元件(如方位角驅(qū)動(dòng)器24和仰角驅(qū)動(dòng)器26)進(jìn)行電氣通信以便向所述元件提供電功率。為了促進(jìn)這種通信，功率存儲(chǔ)陣列866包括一個(gè)或多個(gè)連接器865，所述連接器被構(gòu)造成連接至電纜(未示出)以便向方位角驅(qū)動(dòng)器24和仰角驅(qū)動(dòng)器26提供電能。功率電路板872上的控制器也可管理這種電能轉(zhuǎn)移。無(wú)線通信陣列868包括安裝在通信電路板876上的一個(gè)或多個(gè)(例如，兩個(gè))天線874。通信電路板876包括一個(gè)或多個(gè)控制器，所述控制器被構(gòu)造來(lái)與遠(yuǎn)端無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(如接入點(diǎn)或另一定日鏡的PCM)進(jìn)行通信，以便接收關(guān)于操作定日鏡12的信息，例如用于操作所述定日鏡的指令?；诮邮盏降男畔?，通信電路板的控制器可向定日鏡12的方位角驅(qū)動(dòng)器24和仰角驅(qū)動(dòng)器26發(fā)出指令?；蛘撸商峁┪锢砩衔挥诠β孰娐钒?72和/或通信電路板876上的獨(dú)立控制器(例如，所述獨(dú)立控制器可為單個(gè)電路元件，或其功能可擴(kuò)展到可位于同一電路板或獨(dú)立電路板上的兩個(gè)或更多個(gè)物理元件)，以便向方位角驅(qū)動(dòng)器24和仰角驅(qū)動(dòng)器26發(fā)出指令。如圖8所示，PV陣列804包括框架878，所述框架中容納多個(gè)PV電池880 (在圖3中示出)，所述PV電池被構(gòu)造來(lái)將撞擊的太陽(yáng)輻射轉(zhuǎn)化成電能。PV電池880可為本領(lǐng)域中已知的任何合適元件。另外，在框架880的后側(cè)提供了如充電控制器或充電調(diào)節(jié)器的控制器882。提供電纜884以將PV電池880產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)移至PCM802的功率儲(chǔ)存陣列866。這種電力可特別用來(lái)對(duì)功率存儲(chǔ)設(shè)備870進(jìn)行充電、向無(wú)線通信陣列868提供電力，和/或向定日鏡的方位角驅(qū)動(dòng)器24和仰角驅(qū)動(dòng)器26提供電力。如上文所述，PV陣列804是連接至PCM802。為了促進(jìn)這種連接，如圖8中進(jìn)一步所示，提供了托架886。托架886是例如經(jīng)由機(jī)械緊固件連接至框架878以及連接至PV陣列804的套殼822的底部。本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將易于理解，在不脫離本實(shí)用新型(加以必要的修訂)范圍的情況下，可對(duì)其進(jìn)行多種變化、變更和修改。
權(quán)利要求1.一種用于定日鏡的功率控制模塊組件，其特征在于:所述功率控制模塊組件包括:光電陣列，其被構(gòu)造來(lái)向所述功率控制模塊組件供應(yīng)電力；和無(wú)線通信陣列，其被構(gòu)造來(lái)接收關(guān)于操作所述定日鏡的信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率控制模塊組件，其特征在于:所述無(wú)線通信陣列包括一個(gè)或多個(gè)天線，所述天線與通信電路板進(jìn)行通信。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率控制模塊組件，其特征在于:所述天線相對(duì)于所述光電陣列以介于45°和135°之間的角度進(jìn)行安置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率控制模塊組件，其特征在于:進(jìn)一步包括功率存儲(chǔ)陣列，所述功率存儲(chǔ)陣列被構(gòu)造來(lái)存儲(chǔ)由所述光電陣列產(chǎn)生的電能。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的功率控制模塊組件，其特征在于:所述功率存儲(chǔ)陣列包括安裝在功率電路板上的多個(gè)能量存儲(chǔ)設(shè)備。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的功率控制模塊組件，其特征在于:所述功率存儲(chǔ)陣列選自包括以下的組:超級(jí)電容器、鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳金屬氫化物電池和燃料電池。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的功率控制模塊組件，其特征在于:所述定日鏡包括促進(jìn)所述定日鏡運(yùn)動(dòng)的一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)器，所述功率控制模塊被構(gòu)造成連接至電纜以便向所述驅(qū)動(dòng)器提供電能。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的功率控制模塊組件，其特征在于:所述功率存儲(chǔ)陣列被構(gòu)造來(lái)向所述無(wú)線通信陣列提供電能。
9.一種定日鏡，其特征在于:包括根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的功率控制模塊組件。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種用于定日鏡的功率控制模塊組件。所述功率控制模塊組件包括光電陣列，其被構(gòu)造來(lái)向所述功率控制模塊組件供應(yīng)電力；和無(wú)線通信陣列，其被構(gòu)造來(lái)接收關(guān)于操作所述定日鏡的信息。
文檔編號(hào)G05F1/66GK203038151SQ201220734120
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者S.赫斯, Z.什維茨, R.巴沃爾, M.斯魯茨基, N.克盧格曼 申請(qǐng)人:光之源工業(yè)(以色列)有限公司