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)用新型涉及太陽能塔，并特別涉及設(shè)計來用于所述太陽能發(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能，且一種利用太陽能的方式為采用中央塔式發(fā)電站。日光照射可以由太陽能接收器系統(tǒng)利用來產(chǎn)生過熱蒸汽或超臨界蒸汽，或者用于加熱熔鹽。太陽能接收器系統(tǒng)可以包括太陽能塔，所述太陽能塔接收從定日鏡的太陽能場反射的聚集日光。定日鏡可以對準(zhǔn)太陽能接收器系統(tǒng)。定日鏡可以調(diào)整其定向以便隨著太陽在空中的橫跨移動而跟蹤太陽，從而將日光持續(xù)反射到與接收器系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的一個或多個對準(zhǔn)點(diǎn)。太陽能接收器可以被構(gòu)造以便使用從定日鏡接收到的日光照射來加熱水或蒸汽或超臨界蒸汽或者任何其它類型的太陽能流體。

實(shí)用新型內(nèi)容根據(jù)本實(shí)用新型所說明的主題的一方面，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)造來向所述功率控制模塊組件供應(yīng)電力；和無線通信陣列，其被構(gòu)造來接收關(guān)于操作所述定日鏡的信息。無線通信陣列可包括一個或多個天線，所述天線與通信電路板進(jìn)行通信。天線可相對于所述光電陣列以介于45°和135°之間的角度進(jìn)行安置。功率存儲陣列可被構(gòu)造來存儲由所述光電陣列產(chǎn)生的電能。功率存儲陣列可包括被安裝在功率電路板上的多個能量存儲設(shè)備。功率存儲陣列可選自包括以下的組:超級電容器、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)動的一個或多個驅(qū)動器，功率控制模塊被構(gòu)造成連接至電纜以便向驅(qū)動器提供電能。功率存儲陣列可被構(gòu)造來向無線通信陣列提供電能。根據(jù)本實(shí)用新型所說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對實(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)造來向收集塔14反射撞擊的太陽輻射。收集塔14含有由反射的太陽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熱，這些水隨后通過渦輪膨脹，以獲取有用能源并進(jìn)行發(fā)電。如圖2所示，每個定日鏡12均包括被構(gòu)造來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。基座裝置還包括方位角驅(qū)動器24和仰角驅(qū)動器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包括支撐多個支撐臂30的扭矩管28。支撐臂30支撐一個或多個反射鏡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)造來向方位角驅(qū)動器24和仰角驅(qū)動器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，所述通信是通過與其它定日鏡的PCM組件進(jìn)行直接通信來實(shí)現(xiàn)，或者是經(jīng)由獨(dú)立的接入點(diǎn)(未示出)來實(shí)現(xiàn)。所述PCM組件另外被構(gòu)造來提供其自身的電力，以及提供對方位角驅(qū)動器24和仰角驅(qū)動器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，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)。孔810可被提供來促進(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PCM支架，所述支架從基座806大致上垂直地突出出來。PCM支架812中的每一個都包括具有平坦上表面816的擱板814，和用來促進(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)械緊固件來連接或者通過焊接至基座連接。將它們連接，這樣使得兩個PCM支架812的上表面816彼此共面。擱板814包括數(shù)個(例如，兩個)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，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說具有相對低的外形(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并且正對著其基座敞開。正面832和背面838被成型來促進(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，所述表面具有兩個主要凸塊844 (nub)，每個凸塊都與兩個更小的輔助凸塊846相鄰。凸塊844、846中的每一個都包括從中穿過的穿通孔844a、846a。如圖6A和圖6B所示，天線套殼826中的每一個都包括伸長的空心管狀部分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中的每一個的高度大致上相同。因此，每個天線套殼可被裝配在主要凸塊844中的一個以及其相鄰的輔助凸塊846上。主要凸塊844中的每一個的穿通孔8404A將電氣部件824的天線(未示出)穿過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。因此，這個表面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擇所述角度來確保天線保持在以下的范圍內(nèi):無線接入點(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線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。這個角度可介于0°到180°之間，更具體來說，這個角度可介于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延伸一段相對較短的距離，并且包括兩個凹口 862，所述凹口用于允許天線套殼826穿過所述凹口。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相同的角度來成型。在套殼822上放置遮罩828是用來保護(hù)套殼免受元件的影響。[0040]如圖7所示，PCM802的電氣部件824包括功率存儲陣列866和無線通信陣列868。功率存儲陣列866包括一個或多個能量存儲設(shè)備870，所述能量存儲設(shè)備電氣連接至PV陣列804，以便接收來自所述PV陣列的電功率并且進(jìn)行存儲以供需要時使用。能量存儲設(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，并且可以包括一個或多個控制器，所述控制器被構(gòu)造來管理轉(zhuǎn)移至所述控制器的電功率。能量存儲設(shè)備870可包括一個或多個超級電容器、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)動器24和仰角驅(qū)動器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，功率存儲陣列866包括一個或多個連接器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)動器24和仰角驅(qū)動器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。無線通信陣列868包括安裝在通信電路板876上的一個或多個(例如，兩個)天線874。通信電路板876包括一個或多個控制器，所述控制器被構(gòu)造來與遠(yuǎn)端無線網(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。基于接收到的信息，通信電路板的控制器可向定日鏡12的方位角驅(qū)動器24和仰角驅(qū)動器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)立電路板上的兩個或更多個物理元件)，以便向方位角驅(qū)動器24和仰角驅(qū)動器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PV電池880 (在圖3中示出)，所述PV電池被構(gòu)造來將撞擊的太陽輻射轉(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的功率儲存陣列866。這種電力可特別用來對功率存儲設(shè)備870進(jìn)行充電、向無線通信陣列868提供電力，和/或向定日鏡的方位角驅(qū)動器24和仰角驅(qū)動器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)造來向所述功率控制模塊組件供應(yīng)電力；和無線通信陣列，其被構(gòu)造來接收關(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:所述無線通信陣列包括一個或多個天線，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)一步包括功率存儲陣列，所述功率存儲陣列被構(gòu)造來存儲由所述光電陣列產(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:所述功率存儲陣列包括安裝在功率電路板上的多個能量存儲設(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:所述功率存儲陣列選自包括以下的組:超級電容器、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)動的一個或多個驅(qū)動器，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:所述功率存儲陣列被構(gòu)造來向所述無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)造來向所述功率控制模塊組件供應(yīng)電力；和無線通信陣列，其被構(gòu)造來接收關(guān)于操作所述定日鏡的信息。
文檔編號G05F1/66GK203038151SQ201220734120
公開日2013年7月3日 申請日期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 申請人:光之源工業(yè)(以色列)有限公司