專利名稱：太陽(yáng)能裝置及太陽(yáng)能接收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種太陽(yáng)能裝置，特別是關(guān)于一種使用者可調(diào)整太陽(yáng)能電池的收光角度、位置至最佳吸光效率狀態(tài)的太陽(yáng)能裝置及太陽(yáng)能接收方法。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能電池因?yàn)槠鋵l(fā)自一光源(例如，太陽(yáng)光)的光能轉(zhuǎn)換成電能，用以操控 例如計(jì)算器、電腦等電子裝置或供市電使用，所以太陽(yáng)能電池已被廣泛地使用。但是，地球繞行太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的自然規(guī)律使得太陽(yáng)由東方升起、西方落下成為不變 的鐵律，然而，這樣的現(xiàn)象對(duì)于利用太陽(yáng)能板進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換卻產(chǎn)生了些許的瑕疵，因 為，唯有太陽(yáng)能板正對(duì)太陽(yáng)光的照射來(lái)源，才能使太陽(yáng)能板吸收最多的光能。但是，已 知的太陽(yáng)能板設(shè)計(jì)大多為固定式并且往往朝向同一個(gè)方位，當(dāng)太陽(yáng)運(yùn)行至其它角度或因 季節(jié)變換而有些許方位上的差異時(shí)，便無(wú)法經(jīng)常保持太陽(yáng)能板正向于太陽(yáng)的位置來(lái)吸收 光能以進(jìn)行轉(zhuǎn)換，是為太陽(yáng)能板在應(yīng)用上的一大缺憾。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種太陽(yáng)能裝置及太陽(yáng)能接收方法，以改善現(xiàn)有技術(shù)的缺失。本發(fā)明的一范疇在于提供一種太陽(yáng)能裝置，用以接收一太陽(yáng)光。根據(jù)本發(fā)明提供的太陽(yáng)能裝置，太陽(yáng)能裝置包含第一底座以及與上述第一底座 樞接的太陽(yáng)能模塊。上述太陽(yáng)能模塊包含第一指示裝置與第二指示裝置。其中，上述太陽(yáng)能模塊與上述第一底座之間具有仰角，上述第一指示裝置指示 上述太陽(yáng)能模塊與上述仰角相關(guān)的吸光效率。另外，上述太陽(yáng)光與上述太陽(yáng)能模塊之 間具有方位角，上述第二指示裝置指示上述太陽(yáng)能模塊與上述方位角相關(guān)的吸光效率。 當(dāng)太陽(yáng)能模塊的仰角或方位角被調(diào)整時(shí)，第一指示裝置與第二指示裝置皆會(huì)指示吸光效 率。本發(fā)明的另一范疇在于提供一種太陽(yáng)能接收方法。根據(jù)本發(fā)明提供的太陽(yáng)能接收方法，此接收方法包含下列步驟。首先，此接收 方法提供第一底座。再者，此接收方法提供太陽(yáng)能模塊與上述第一底座樞接，其中上 述太陽(yáng)能模塊與上述第一底座之間具有仰角，而上述太陽(yáng)能模塊與太陽(yáng)光之間具有方位 角。另外，此接收方法并提供第一指示裝置與第二指示裝置，其中上述第一指示裝置指 示上述太陽(yáng)能模塊與上述仰角相關(guān)的吸光效率，而上述第二指示裝置指示上述太陽(yáng)能模 塊與上述方位角相關(guān)的吸光效率。本發(fā)明的有益效果為，本發(fā)明的太陽(yáng)能裝置具有第一指示裝置與第二指示裝 置，除了供使用者判讀太陽(yáng)能電池的光吸收效率外，更進(jìn)一步指示使用者調(diào)整太陽(yáng)能電 池的收光角度、位置至最佳吸光效率狀態(tài)。關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以利用以下的發(fā)明詳述及附圖得到進(jìn)一步的了解。


圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例的太陽(yáng)能裝置中的太陽(yáng)能模塊的功能方 塊圖。圖2A及圖2B所示為根據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的太陽(yáng)能裝置的外觀示意 圖。圖3A及圖3B所示為根據(jù)本發(fā)明的第二具體實(shí)施例的太陽(yáng)能裝置的外觀示意 圖。圖4A及圖4B所示為于一范例中吸光效率對(duì)不同的仰角及方位角的曲線關(guān)系 圖。圖5所示為根據(jù)本發(fā)明的太陽(yáng)能裝置進(jìn)一步包含一第二底座的外觀示意圖。圖6所示為根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例的太陽(yáng)能接收方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的一范疇揭露一種太陽(yáng)能裝置，特別是揭露一種使用者可調(diào)整太陽(yáng)能電 池的收光角度、位置至最佳吸光效率狀態(tài)的太陽(yáng)能裝置。于實(shí)際應(yīng)用中，本發(fā)明的太陽(yáng)能裝置可搭配一可攜式電子裝置使用以對(duì)可攜式 電子裝置充電，例如筆記本電腦、手機(jī)、MP3/MP4播放器以及數(shù)碼相機(jī)等，但不以此為 限。請(qǐng)參閱圖1至圖3B。圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例的太陽(yáng)能裝置中的 太陽(yáng)能模塊的功能方塊圖。圖2A及圖2B所示為根據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的太陽(yáng)能 裝置1的外觀示意圖。圖3A及圖3B所示為根據(jù)本發(fā)明的第二具體實(shí)施例的太陽(yáng)能裝置 1的外觀示意圖。太陽(yáng)能裝置1包含第一底座14以及與第一底座14樞接的太陽(yáng)能模塊15，其中太 陽(yáng)能模塊15與第一底座14之間具有一仰角Θ，而太陽(yáng)能模塊15與太陽(yáng)光之間具有一方 位角Ψ。太陽(yáng)能模塊15包含第一指示裝置12、第二指示裝置13、控制單元11及太陽(yáng)能 板10?？刂茊卧?1分別耦接第一指示裝置12、第二指示裝置13與太陽(yáng)能板10，且控制 單元11控制第一指示裝置12與第二指示裝置13的指示狀態(tài)。于一具體實(shí)施例中，控制 單元11設(shè)置于第一底座14中。太陽(yáng)能模塊15與第一底座14利用旋轉(zhuǎn)軸承16樞接在一起，而太陽(yáng)能板10水平 地設(shè)置于太陽(yáng)能模塊15上。利用旋轉(zhuǎn)軸承16，太陽(yáng)能模塊15可相對(duì)于第一底座14在垂 直方向上轉(zhuǎn)動(dòng)以改變太陽(yáng)能模塊15的仰角。操作上，為了使太陽(yáng)能模塊15與太陽(yáng)光之間的方位角改變，使用者可直接在水 平面上轉(zhuǎn)動(dòng)第一底座14即可?；蛘?，請(qǐng)參閱圖5，其所示為本發(fā)明的太陽(yáng)能裝置1進(jìn)一步 包含一第二底座17的外觀示意圖。如圖5所示，第二底座17可設(shè)置于第一底座14下， 第一底座14可旋轉(zhuǎn)地連接至第二底座17，致使第一底座14可帶動(dòng)太陽(yáng)能模塊15相對(duì)于 第二底座17旋轉(zhuǎn)。由以上可得知，太陽(yáng)能板10的仰角利用太陽(yáng)能模塊15樞接至第一底座14可改變的，且太陽(yáng)能板10的方位角利用旋轉(zhuǎn)第一底座14可改變的。 由球坐標(biāo)系統(tǒng)可知，對(duì)于三維空間中的任意方向，均可由控制方位角Ψ及仰角 θ得出。如圖2Α所示，可將太陽(yáng)能板10的幾何中心設(shè)為球坐標(biāo)的原點(diǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)其方位角 Ψ及仰角θ，便可控制太陽(yáng)能板10至任意方向。于實(shí)際應(yīng)用中，太陽(yáng)能板10可為一聚光型或一非聚光型太陽(yáng)能板。需注意的 是，若太陽(yáng)能板10為一聚光型太陽(yáng)能板，太陽(yáng)能裝置1進(jìn)一步可包含設(shè)置于聚光型太陽(yáng) 能板上的一透鏡，用以輔助將光線聚集到聚光型太陽(yáng)能板上。于一具體實(shí)施例中，此透 鏡可采用一菲涅爾透鏡。于實(shí)際應(yīng)用中，第一指示裝置12與第二指示裝置13皆可設(shè)置于太陽(yáng)能模塊15 上。需注意的是，第一指示裝置12指示太陽(yáng)能模塊與該仰角相關(guān)的一吸光效率，且第二 指示裝置13指示太陽(yáng)能模塊15與方位角相關(guān)的一吸光效率。于一實(shí)施例中，控制單元 11根據(jù)與該仰角相關(guān)的吸光效率大小控制第一指示裝置12的指示狀態(tài)，且根據(jù)與該方位 角相關(guān)的吸光效率大小控制第二指示裝置13的指示狀態(tài)。在本實(shí)施例中，當(dāng)太陽(yáng)能模塊15的仰角或方位角被調(diào)整時(shí)，第一指示裝置12與 第二指示裝置13皆會(huì)指示吸光效率。在調(diào)整的過程中，調(diào)整太陽(yáng)能模塊15的仰角時(shí)， 可以以第一指示裝置12的指示狀態(tài)為準(zhǔn)；在調(diào)整太陽(yáng)能模塊15的方位角時(shí)，可以以第二 指示裝置13的指示狀態(tài)為準(zhǔn)。如圖2Α及圖2Β所示，于一具體實(shí)施例中，第一指示裝置12包含多個(gè)指示燈且 第二指示裝置13亦包含多個(gè)指示燈。由此，控制單元11根據(jù)與該仰角相關(guān)的吸光效率 大小控制第一指示裝置12的該些指示燈的亮燈數(shù)目，控制單元11亦根據(jù)與該方位角相關(guān) 的吸光效率大小控制第二指示裝置13的該些指示燈的亮燈數(shù)目。基本上，吸光效率變大 則亮燈數(shù)目會(huì)跟著變多。圖4Α及圖4Β所示為于一范例中吸光效率對(duì)不同的仰角及方位角的曲線關(guān)系 圖，其中圖4Α所示為固定太陽(yáng)能板方位角于某一角度時(shí)，改變太陽(yáng)能板仰角與吸光效率 的關(guān)系圖，而圖4Β所示為固定太陽(yáng)能板仰角于某一角度時(shí)，改變太陽(yáng)能板方位角與吸光 效率的關(guān)系圖。一般來(lái)說，太陽(yáng)入射光為非正向入射時(shí)，若將太陽(yáng)能板轉(zhuǎn)至相對(duì)入射光為正向 入射時(shí)具有最佳光吸收效率，偏離相對(duì)正向入射角度愈多，光吸收效率愈低，且其關(guān)系 呈一對(duì)稱函數(shù)，對(duì)于方位角Ψ及仰角θ皆是如此。將最大光吸收效率值定為1，可看出 太陽(yáng)能板接收角度愈靠近入射光角度，其吸光效率呈一遞增趨勢(shì)。舉例來(lái)說，圖2Α中太陽(yáng)能板10相對(duì)入射光L來(lái)說并非正向入射，因此第一指示 裝置12的該些指示燈與第二指示裝置13的該些指示燈的亮燈數(shù)目較少。為了提高吸光 效率，使用者可先轉(zhuǎn)動(dòng)第一底座14直到第二指示裝置13的該些指示燈具有最多的亮燈數(shù) 目，接著再轉(zhuǎn)動(dòng)太陽(yáng)能模塊15直到第一指示裝置12的該些指示燈具有最多的亮燈數(shù)目， 如圖2Β所示。此時(shí)，入射光L正向入射太陽(yáng)能板10，致使太陽(yáng)能板10具有最佳的吸光 效率。需注意的是，于實(shí)際應(yīng)用中，太陽(yáng)能模塊15與第一底座14之間的仰角一次調(diào)整 一預(yù)定角度，即太陽(yáng)能板10的仰角可為多段式調(diào)整。此外，第一底座14相對(duì)于第二底 座17 —次旋轉(zhuǎn)一預(yù)定角度，即太陽(yáng)能板10的方位角亦可為多段式調(diào)整。由于太陽(yáng)能板10的仰角或方位角一次只允許調(diào)整一預(yù)定角度(例如10度)，如此使用者將更容易且有 規(guī)律地找到最佳光吸收效率角度。除了多段式調(diào)整外，太陽(yáng)能板10的仰角或方位角亦可 為無(wú)段式調(diào)整。要特別說明的是，當(dāng)使用者只改變太陽(yáng)能板10的方位角Ψ時(shí)，控制單元11可 以將太陽(yáng)能板10的光吸收量信號(hào)只傳送至第二指示裝置13;同理，當(dāng)使用者只改變太陽(yáng) 能板10的仰角θ時(shí)，控制單元11可以將太陽(yáng)能板10的光吸收量信號(hào)只傳送至第一指示 裝置12。如圖3Α及圖3Β所示，于另一具體實(shí)施例中，第一指示裝置12包含發(fā)出至少兩 種以上顏色光線的一指示燈，且第二指示裝置13亦包含可發(fā)出至少兩種以上顏色光線的 一指示燈。由此，第一指示裝置12利用該至少兩種以上顏色光線指示與該仰角相關(guān)的吸 光效率。同理，第二指示裝置13利用該至少兩種以上顏色光線指示與該方位角相關(guān)的吸 光效率。舉例來(lái)說，第一指示裝置12與第二指示裝置13皆可發(fā)出黃色、橘色或紅色三種 顏色光線，其中黃色光線可代表吸光效率在33%以下，橘色光線可代表吸光效率在33% 及67%之間，而紅色光線可代表吸光效率在67%以上。圖3Α中太陽(yáng)能板10相對(duì)入射光L來(lái)說并非正向入射，此時(shí)太陽(yáng)能板10的吸光 效率較低(假設(shè)低于33%)，因此控制單元11可控制第一指示裝置12與第二指示裝置13 發(fā)出黃色光線以警示使用者。為了將吸光效率提到最高，使用者可先轉(zhuǎn)動(dòng)第一底座14直到第二指示裝置13發(fā) 出紅色光線，接著再轉(zhuǎn)動(dòng)太陽(yáng)能模塊15直到第一指示裝置12發(fā)出紅色光線，如圖3Β所 示。此時(shí)，入射光L正向入射太陽(yáng)能板10，致使太陽(yáng)能板10具有最佳的輸出功率。本發(fā)明的另一范疇在于提供一種太陽(yáng)能接收方法。圖6所示為根據(jù)本發(fā)明的一 具體實(shí)施例的太陽(yáng)能接收方法的流程圖。首先，于步驟SlO中，此接收方法提供一第一底座。再者，于步驟S12中，此接收方法提供一太陽(yáng)能模塊與第一底座樞接，其中太 陽(yáng)能模塊與第一底座之間具有一仰角，而太陽(yáng)能模塊與太陽(yáng)光之間具有一方位角。另外，于步驟S14中，此接收方法并提供一第一指示裝置與一第二指示裝置， 其中第一指示裝置指示太陽(yáng)能模塊與該仰角相關(guān)的吸光效率，而第二指示裝置指示太陽(yáng) 能模塊與該方位角相關(guān)的吸光效率。關(guān)于此方法中提及的元件的結(jié)構(gòu)、功能與詳細(xì)實(shí)施例，請(qǐng)?jiān)賲㈤喦笆鱿嚓P(guān)段落 及對(duì)照附圖，在此便不再贅述。綜上所述，本發(fā)明的太陽(yáng)能裝置具有第一指示裝置與第二指示裝置，除了供使 用者判讀太陽(yáng)能電池的光吸收效率外，更進(jìn)一步指示使用者調(diào)整太陽(yáng)能電池的收光角 度、位置至最佳吸光效率狀態(tài)。利用以上較佳具體實(shí)施例的詳述，希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與精神， 而并非以上述所揭露的較佳具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明的范疇加以限制。相反地，其目的是 希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā)明所欲申請(qǐng)的權(quán)利要求書的范疇內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)能裝置，用以接收太陽(yáng)光，其特征是，上述太陽(yáng)能裝置包含 第一底座；以及太陽(yáng)能模塊，與上述第一底座樞接，上述太陽(yáng)能模塊包含第一指示裝置與第二指示 裝置，其中上述太陽(yáng)能模塊與上述第一底座之間具有仰角，上述第一指示裝置指示上述太 陽(yáng)能模塊與上述仰角相關(guān)的吸光效率，上述太陽(yáng)光與上述太陽(yáng)能模塊之間具有方位角， 上述第二指示裝置指示上述太陽(yáng)能模塊與上述方位角相關(guān)的吸光效率，當(dāng)上述太陽(yáng)能模 塊的上述仰角或上述方位角被調(diào)整時(shí)，上述第一指示裝置與上述第二指示裝置皆會(huì)指示 吸光效率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能裝置，其特征是，上述太陽(yáng)能模塊還包括控制單元， 分別耦接上述第一指示裝置與上述第二指示裝置，上述控制單元控制上述第一指示裝置 與上述第二指示裝置的指示狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能裝置，其特征是，上述控制單元設(shè)置于上述第一底座中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能裝置，其特征是，上述太陽(yáng)能模塊還包括太陽(yáng)能板， 上述控制單元耦接上述太陽(yáng)能板。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽(yáng)能裝置，其特征是，上述太陽(yáng)能板為聚光型太陽(yáng)能板， 上述太陽(yáng)能裝置進(jìn)一步包含透鏡，設(shè)置于上述聚光型太陽(yáng)能板上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能裝置，其特征是，上述第一指示裝置包含多個(gè)指 示燈，上述第一指示裝置利用上述這些指示燈的亮燈數(shù)目指示與上述仰角相關(guān)的吸光效率。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能裝置，其特征是，上述第二指示裝置包含多個(gè)指示 燈，上述第二指示裝置利用上述這些指示燈的亮燈數(shù)目指示與上述方位角相關(guān)的吸光效率。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能裝置，其特征是，上述第一指示裝置包含發(fā)出至少兩 種以上顏色光線的指示燈，上述第一指示裝置利用上述至少兩種以上顏色光線指示與上 述仰角相關(guān)的吸光效率。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能裝置，其特征是，上述第二指示裝置包含發(fā)出至少兩 種以上顏色光線的指示燈，上述第二指示裝置利用上述至少兩種以上顏色光線指示與上 述方位角相關(guān)的吸光效率。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能裝置，其特征是，上述太陽(yáng)能裝置進(jìn)一步包含 第二底座，設(shè)置于上述第一底座之下，上述第一底座相對(duì)于上述第二底座旋轉(zhuǎn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能裝置，其特征是，上述太陽(yáng)能模塊與上述第一底座 之間的上述仰角為一次調(diào)整一個(gè)預(yù)定角度。
12.—種太陽(yáng)能接收方法，其特征是，包含下列步驟 提供第一底座；提供太陽(yáng)能模塊與上述第一底座樞接，其中上述太陽(yáng)能模塊與上述第一底座之間具 有仰角，上述太陽(yáng)能模塊與太陽(yáng)光之間具有方位角；以及提供第一指示裝置與第二指示裝置，其中上述第一指示裝置指示上述太陽(yáng)能模塊與 上述仰角相關(guān)的吸光效率，上述第二指示裝置指示上述太陽(yáng)能模塊與上述方位角相關(guān)的 吸光效率。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的太陽(yáng)能接收方法，其特征是，上述太陽(yáng)能模塊還包括控制 單元，分別耦接上述第一指示裝置與上述第二指示裝置，上述控制單元控制上述第一指 示裝置與上述第二指示裝置的指示狀態(tài)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的太陽(yáng)能接收方法，其特征是，上述控制單元設(shè)置于上述第一底座中。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的太陽(yáng)能接收方法，其特征是，上述太陽(yáng)能模塊還包括太陽(yáng) 能板，上述控制單元耦接上述太陽(yáng)能板。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的太陽(yáng)能接收方法，其特征是，上述太陽(yáng)能板為聚光型太陽(yáng) 能板，上述太陽(yáng)能接收方法進(jìn)一步包含提供透鏡，設(shè)置于上述聚光型太陽(yáng)能板上。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的太陽(yáng)能接收方法，其特征是，上述第一指示裝置包含多個(gè) 指示燈，上述第一指示裝置利用上述這些指示燈的亮燈數(shù)目指示與上述仰角相關(guān)的吸光效率。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的太陽(yáng)能接收方法，其特征是，上述第二指示裝置包含多個(gè) 指示燈，上述第二指示裝置利用上述這些指示燈的亮燈數(shù)目指示與上述方位角相關(guān)的吸 光效率。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的太陽(yáng)能接收方法，其特征是，上述太陽(yáng)能接收方法進(jìn)一步 包含提供第二底座，設(shè)置于上述第一底座之下，上述第一底座相對(duì)于上述第二底座旋轉(zhuǎn)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的太陽(yáng)能接收方法，其特征是，上述第一底座相對(duì)于上述第二底座為一次旋轉(zhuǎn)一個(gè)預(yù)定角度。
全文摘要
本發(fā)明揭露一種太陽(yáng)能裝置及太陽(yáng)能接收方法，用以接收太陽(yáng)光。太陽(yáng)能裝置包含第一底座以及與第一底座樞接的太陽(yáng)能模塊。太陽(yáng)能模塊包含第一指示裝置與第二指示裝置。太陽(yáng)能模塊與第一底座之間具有仰角，第一指示裝置指示太陽(yáng)能模塊與該仰角相關(guān)的吸光效率。另外，太陽(yáng)光與太陽(yáng)能模塊之間具有方位角，第二指示裝置指示太陽(yáng)能模塊與方位角相關(guān)的吸光效率。
文檔編號(hào)G05D3/00GK102013441SQ200910168800
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2009年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月4日
發(fā)明者鄭造時(shí), 陳建安 申請(qǐng)人:和碩聯(lián)合科技股份有限公司