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太阳能收集器组合件

阅读:337发布:2020-09-24

专利汇可以提供太阳能收集器组合件专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供用于安装、部署、测试、操作及管理 太阳能 聚集器的系统及方法。本发明揭示用于经由将经调制激光 辐射 发射到光伏(PV) 电池 的 位置 上(或其附近)来评价太阳能收集器的性能及 质量 的机制。本发明揭示在距源(例如,太阳能收集器或圆盘)的两个距离处 定位 两个接收器。这些接收器用于收集可与标准或其它 阈值 进行比较的光,从而诊断所述收集器的质量。接收器包括用于 能量 转换的光伏(PV)模 块 或用于 热能 收获 的模块。可以各种配置来摆放PV模块中的PV电池以使 电流 输出最大。此外,热量调节组合件从所述PV电池及其它热区移除热量,以将 温度 梯度维持在预定等级内。,下面是太阳能收集器组合件专利的具体信息内容。

1.一种促进对太阳能聚集器的测试的系统,其包含:
多个平坦反射器,其布置为以共用焦距图案聚集光的槽;及
太阳能聚集器测试系统,其将光发射到所述多个平坦反射器的子组上,将所反射光对照标准进行比较且基于所述比较确定所述多个平坦反射器的所述子组的质量
2.根据权利要求1所述的系统,其中所述所发射光为激光辐射
3.根据权利要求2所述的系统,其中所述所发射光为经调制激光辐射。
4.根据权利要求3所述的系统,其进一步包含激光发射器组件,所述激光发射器组件将所述经调制激光辐射发射到所述多个平坦反射器的所述子组上。
5.根据权利要求3所述的系统,其进一步包含接收器组件,所述接收器组件取回所述所反射的经调制光以用于所述比较。
6.根据权利要求5所述的系统,其进一步包含至少一个额外接收器组件,所述至少一个额外接收器组件取回所述所反射的经调制光以用于所述比较。
7.根据权利要求3所述的系统,其进一步包含处理器组件,所述处理器组件实现所述比较。
8.根据权利要求7所述的系统,其中所述处理器为膝上型计算机、笔记本计算机、桌上型计算机、智能电话、袖珍计算机或个人数字助理(PDA)中的至少一者。
9.根据权利要求3所述的系统,其进一步包含人工智能(AI)组件,所述人工智能(AI)组件采用推断用户期望自动执行的动作的概率性分析及基于统计的分析中的至少一者。
10.一种极座架,其包含:
面板座架,其与能量收集面板物理耦合;及
基座座架,其与基座物理耦合且相对于地球轴的倾斜而对准所述极座架,所述面板座架经配置而使得所述能量收集面板位于所述基座的轴的平面中且绕所述基座的轴旋转且所述能量收集面板的重心围绕所述极座架。
11.根据权利要求10所述的系统,其进一步包含第一定位组件,所述第一定位组件用以促进使所述面板座架相对于太阳跨越天空的运动在赤经轴上旋转。
12.根据权利要求11所述的系统,其进一步包含第二定位组件,所述第二定位组件用以促进使所述能量收集面板倾斜穿过一度范围以相对于太阳的赤纬角度来定位所述能量收集面板。
13.根据权利要求12所述的系统,所述第一及第二定位组件为DC无刷步进电机
14.根据权利要求10所述的系统,其进一步包含定位控制器,所述定位控制器控制所述极座架相对于太阳的位置
15.根据权利要求14所述的系统,所述定位控制器基于所述极座架的经度、所述极座架的纬度、日期及时间信息、太阳的所计算位置来确定所述极座架的所述位置。
16.根据权利要求10所述的系统,所述能量收集面板绕所述基座座架旋转到安全位置或旋转到用以促进接近以进行维修或安装的位置。
17.根据权利要求16所述的系统,所述基座座架的所述对准经调整以促进所述能量收集面板定位到安全位置或定位到用以促进接近以进行维修或安装的位置。
18.根据权利要求1所述的系统,所述基座座架的所述对准经调整以促进所述能量收集面板定位到安全位置或定位到用以促进接近以进行维修或安装的位置。
19.根据权利要求1所述的系统,其进一步包含人工智能组件,所述人工智能组件用以辅助确定所述极座架的所述位置。
20.根据权利要求1所述的系统,所述能量收集面板为反光镜式表面,为光伏元件,为能量吸收材料,或为其组合。
21.一种用于追踪太阳的位置以确定针对直射日光的最佳定位的系统,其包含:
日光追踪组件,其至少部分地基于确定至少一个光源准直性而将所述光源区分为直射日光;及
定位组件,其至少部分地基于被区分为直射日光的所述光源的位置而修改与所述日光追踪组件相关联的装置的位置。
22.根据权利要求21所述的系统,所述日光追踪组件包含球透镜,所述球透镜接收所述光源且将所述光源反射到一个或一个以上象限单元上,所述光源的所述准直性是至少部分地通过测量反射在所述一个或一个以上象限单元上的所述光源的焦点的大小而确定的。
23.根据权利要求22所述的系统,所述定位组件至少部分地基于所述一个或一个以上象限单元上的所述焦点的位置而修改所述装置的所述位置。
24.根据权利要求21所述的系统,所述日光追踪组件进一步至少部分地通过测量所述光源的波长及偏振等级而将所述光源区分为直射日光。
25.根据权利要求24所述的系统,所述日光追踪组件包含至少一个滤波器,所述至少一个滤波器至少部分地基于拒绝直射日光所利用的范围以外的光的通过而确定所述光源的所述波长的强度及/或光谱
26.根据权利要求24所述的系统,所述日光追踪组件包含多个成不同角度的偏振器,所述多个成不同角度的偏振器至少部分地基于测量所述光源在通过所述多个偏振器中的每一者之后的辐射等级而确定所述光源的所述偏振等级。
27.根据权利要求26所述的系统,所述光源的在所述多个偏振器中的每一者处的所述所测量辐射等级是类似的,从而指示将所述光源区分为直射日光的所述偏振等级。
28.根据权利要求24所述的系统,所述日光追踪组件进一步至少部分地基于确定缺少实质调制而将所述光源区分为直射日光。
29.根据权利要求21所述的系统,其进一步包含时钟组件,从所述时钟组件根据所述直射日光的预测位置初始设定与所述日光追踪组件相关联的装置的所述位置。
30.一种系统,其包含:
获得组件,其收集能够从天体能量源进行能量收集的聚集器的相对于重的位置的元数据;及
评价组件,其将所述聚集器位置对照所述聚集器的相对于所述天体能量源的所要位置进行比较,所述比较用来确定作出变更以增加所述聚集器的有效性的方式。
31.根据权利要求30所述的系统,其进一步包含结论组件,所述结论组件依据所述比较的结果而确定移动是否应发生。
32.根据权利要求31所述的系统,其进一步包含产生方向集合的产生组件,所述方向集合指令移动应如何发生。
33.根据权利要求32所述的系统,其进一步包含反馈组件,所述反馈组件在所述方向集合由移动组件实施后即刻确定所述方向集合是否导致所要结果。
34.根据权利要求33所述的系统,其进一步包含适配组件,所述适配组件就所作出的关于方向集合的所述确定而修改所述产生组件的操作。
35.根据权利要求30所述的系统,其进一步包含校正组件,所述校正组件自动校正测量所述聚集器的相对于重力的所述位置的实体的未对准或偏移。
36.根据权利要求35所述的系统,其进一步包含确定组件,所述确定组件识别所述未对准或所述偏移。
37.根据权利要求30所述的系统,其进一步包含计算组件,所述计算组件计算在所述比较中所述评价组件所使用的所述能量源的所述所要位置。
38.根据权利要求30所述的系统,所述元数据是从倾角计收集的。
39.根据权利要求30所述的系统,其进一步包含定位组件,所述定位组件得出是否可确定能量源的位置的结论,所述评价组件在否定结论后即刻操作。
40.一种方法,其包含:
将能量收集器的所计算位置对照所述收集器的预期位置进行比较,所述所计算位置基于施加于所述收集器上的重力;及
基于所述比较的结果得出所述能量收集器是否应移动的结论。
41.根据权利要求40所述的方法,其进一步包含计算所述能量收集器的所述预期位置,所述计算基于日期、时间、所述收集器的经度及所述收集器的纬度。
42.根据权利要求40所述的方法,所述结论通过实施至少一种人工智能技术而发生。
43.根据权利要求42所述的方法,其中所述一种人工智能技术使得能够进行移动所述能量收集器的益处对与其相关联的费用的成本-效用分析,其中所述费用包含电力消耗。
44.根据权利要求40所述的方法,其进一步包含产生关于如何将所述能量收集器移动到大约所述预期位置的指令集合。
45.根据权利要求44所述的方法,其进一步包含将所述指令集合传送到移动实体,所述移动实体与所述收集器相关联且实施所述指令集合。
46.根据权利要求40所述的方法,其进一步包含通过使用倾角计来计算所述能量收集器的所述位置。
47.一种系统,其包含:
用于通过分析与施加于所述收集器上的重力相关的元数据来计算太阳能电力收集器的位置的构件;
用于计算所述太阳能电力收集器的所要位置的构件,所述计算基于日期、时间、接收器的经度及所述收集器的纬度;
用于将所述太阳能电力收集器的所述所计算位置对照所述太阳能电力收集器的所述所要位置进行比较的构件;及
用于基于所述比较的结果得出所述太阳能电力收集器是否应移动的结论的构件。
48.根据权利要求47所述的系统,其进一步包含用于从用于测量重力所施加的力的构件获得与施加于所述太阳能电力收集器上的重力相关的所述元数据的构件。
49.根据权利要求47所述的系统,用于得出所述太阳能电力收集器是否应移动的结论的构件包含用于实现移动所述太阳能电力收集器的益处与相关联费用的成本-效用分析的构件,其中所述费用包含电力消耗。
50.根据权利要求48所述的系统,其进一步包含:
用于识别用于测量所述太阳能电力收集器的相对于重力的位置的构件的未对准或偏移的构件;及
用于校正所述用于测量所述收集器的相对于重力的所述位置的构件的未对准或偏移的构件。
51.根据权利要求48所述的系统,其进一步包含:
用于产生方向集合的构件,所述方向集合指令应如何移动所述收集器且由收集器移位实体实施;
用于将指令集合传送到所述收集器移位实体的构件,所述收集器移位实体实施所述指令集合;
用于在所述方向集合由所述收集器移位实体实施后即刻确定所述方向集合是否导致所要结果的构件;及
用于就所作出的关于方向集合的所述确定而修改所述产生构件的操作的构件。
52.一种用于大规模生产太阳能收集器的方法,其包含:
将太阳能翼板形成为抛物面形状,所述太阳能翼板包含多个支撑肋;
将反射表面附接到所述太阳能翼板以形成组合件;及
形成具有多个太阳能翼板组合件的阵列。
53.根据权利要求52所述的方法,其进一步包含:
将所述阵列附接到骨干结构。
54.根据权利要求53所述的方法,其进一步包含给所述骨干结构装备多个光伏电池
55.根据权利要求52所述的方法,将所述太阳能翼板形成为所述抛物面形状包含:
将所述多个支撑肋附接到支撑梁,每一支撑肋的高度经选择以形成所述抛物面形状。
56.根据权利要求52所述的方法,将所述反射表面附接到所述太阳能翼板包含:
将所述反射表面置于所述多个支撑肋上;及
将所述反射表面紧固到所述多个支撑肋。
57.根据权利要求52所述的方法,将所述反射表面附接到所述太阳能翼板包含:
在所述多个支撑肋上方且在反射镜支撑夹下方滑动所述反射表面;及
将所述反射表面紧固于所述太阳能翼板的两端处。
58.一种用于太阳能聚集的系统,其包含:
多个太阳能聚集器;
热量调节组合件,其具有输送冷却介质以用于耗散从所述太阳能聚集器产生的热量的导管,所述冷却介质的流动由多个控制;及
控制组件,其基于从所述系统收集的数据及所述太阳能聚集器的温度来实时控制所述阀的操作。
59.根据权利要求58所述的系统,作为所述多个太阳能聚集器的一部分的太阳能聚集器为太阳能热源。
60.根据权利要求58所述的系统,作为所述多个太阳能收集器的一部分的另一太阳能聚集器包括光伏(PV)电池的模化布置。
61.根据权利要求58所述的系统,所述数据包括所述冷却介质的温度、压力或流量中的至少一者。
62.根据权利要求60所述的系统,所述数据为所述光伏电池的温度。
63.根据权利要求60所述的系统,其进一步包含促进所述冷却介质贯穿所述导管的流动的
64.根据权利要求58所述的系统,所述导管为管线。
65.根据权利要求58所述的系统,所述冷却介质自由流过所述导管。
66.根据权利要求58所述的系统,所述冷却介质的流动经加压。
67.根据权利要求58所述的系统,其进一步包含人工智能组件,所述人工智能组件促进从所述多个太阳能聚集器耗散热量。
68.一种调节热量流动的方法,其包含:
通过太阳能聚集器接收辐射;
过热量调节装置估计耗散所述太阳能聚集器所产生的热量所需的冷却介质的量;及基于从所述太阳能聚集器测量的温度而调节阀的操作以促进所述冷却介质的流动。
69.根据权利要求68所述的方法,所述调节动作基于文丘里管内的流动的测量。
70.根据权利要求68所述的方法,其进一步包含监视与所述太阳能聚集器相关联的PV电池的温度。
71.根据权利要求70所述的方法,其进一步包含基于所述监视动作而实时调节从所述PV电池的热量耗散。
72.根据权利要求68所述的方法,其进一步包含将所述冷却介质作为经预加热流体供应到消费者或用于其随后加热。
73.根据权利要求70所述的方法,其进一步包含产生所述PV电池的组合件的温度栅格图。
74.根据权利要求68所述的方法,所述调节动作基于从所述冷却介质收集的数据。
75.根据权利要求68所述的方法,其进一步包含采用闭路控制来减轻误差。
76.根据权利要求68所述的方法,其进一步包含经由所述冷却介质的压力、流量或速度的改变中的至少一者来检测所述冷却介质的循环的故障。
77.一种热量调节组合件,其包含:
用于经由使介质穿过阀流动而对太阳能聚集器进行实时冷却的构件;及用于调节所述阀的操作的构件。
78.一种优化从多个太阳能聚集器的能量输出的方法,其包含:
从太阳能热源及PV电池两者产生能量;
经由冷却介质从所述太阳能热源及PV电池吸收热量;
基于调节阀而使所述吸收动作变化,所述阀基于从所述太阳能热源或所述PV电池或其组合测量的温度而控制所述冷却介质的流动;及
基于预定准则优化所述产生动作。
79.根据权利要求78所述的方法,所述预定准则包括电价或环境温度与所述冷却介质的温度之间的温度差中的一者。
80.一种集成式太阳能聚集器模块,其包含:
太阳能聚集器;
具有阀的管道段;且
所述管道段连接到所述太阳能聚集器以用于其经由由所述阀调节的冷却介质的冷却,所述管道段可附接到运送所述冷却介质的管线。
81.根据权利要求80所述的集成式太阳能聚集器模块,其进一步包含测量所述冷却介质的压力、速度、温度或流量的传感器
82.根据权利要求80所述的集成式太阳能聚集器模块,其进一步包含壳体,所述壳体实现部分地含纳所述集成式太阳能聚集器或完全地含纳所述集成式太阳能聚集器中的一者。
83.根据权利要求82所述的集成式太阳能聚集器模块,其进一步包含直接模制到所述壳体中的文丘里管。
84.一种太阳能聚集器,其包含:
多个抛物面反射器阵列,其中每一抛物面反射器包含经由附接到骨干梁的一组支撑肋弯折成槽形状的反射元件;及
一个或一个以上接收器,其从所述抛物面反射器收集光,所述收集器包含用于能量转换的光伏(PV)模块或热能收获系统中的至少一者;及
调整系统,其用以优化所述多个抛物面反射器阵列中的所述一个或一个以上接收器中的每一者中的所收集光的图案的光强度分布。
85.根据权利要求84所述的太阳能聚集器,其中所述PV模块包含一组PV电池群集,其经布置以最佳地利用所述所收集的光,所述组群集中的所述PV电池包括结晶太阳能电池、结晶锗太阳能电池、基于III到V族半导体的太阳能电池、基于CuGaSe的太阳能电池、基于CuInSe的太阳能电池、非晶硅电池、薄膜串接太阳能电池、三结太阳能电池或纳米结构太阳能电池中的至少一者。
86.根据权利要求85所述的太阳能聚集器,其中所述组群集中的每一PV电池为单片式且沿垂直于含有所述PV模块的平面的特定轴而定向。
87.根据权利要求85所述的太阳能聚集器,其中所述组PV电池群集中的每一群集包含以串联连接电耦合的一个或一个以上行的多个PV电池。
88.根据权利要求87所述的太阳能聚集器,其中所述一个或一个以上行的所述多个PV电池中的至少一者包含电流匹配的PV有源元件,其中所述PV有源元件是至少部分地基于在模拟的操作现场条件下在测试设施中进行的性能表征而电流匹配的。
90.根据权利要求87所述的太阳能聚集器,其中一个或一个以上PV电池摆放在所述组群集中的一个或一个以上群集的附近且与所述一个或一个以上群集中的PV元件电连接以减轻所述PV模块的性能降级。
91.根据权利要求84所述的太阳能聚集器,对于包括所述热能收获系统的接收器,所述热能收获系统驻存于所述接收器的背表面中。
92.根据权利要求89所述的太阳能聚集器,其中所述热能收获系统进一步包含将热量转换成电以补充PV能量转换的热电装置。
93.根据权利要求84所述的太阳能聚集器,其中所述一个或一个以上接收器中的至少一者包括外壳以减轻操作者与所聚集光束的交互。
94.根据权利要求84所述的太阳能聚集器,其中所述外壳包含一组喷嘴以从所述PV模块附近排出热空气以增加能量转换性能。
95.一种用以组装太阳能收集器的方法,所述方法包含:
通过经由附接到骨干梁的一组支撑肋将平坦反射材料的一部分弯曲成槽形状来组装抛物面反射器;
将多个经组装抛物面反射器阵列安装于支撑框架中;
调整所述多个阵列中的每一抛物面反射器的位置以优化收集于接收器上的光束,其中所述调整动作包括自动追踪每一抛物面反射器的所述位置以使所述所收集光束的图案的波动最小;及
根据所述接收器中的所聚集光的图案而在所述接收器上配置光伏(PV)模块。
96.根据权利要求95所述的方法,其进一步包含在所述接收器上安装热收获装置以收集通过光收集所产生的热量。
97.根据权利要求95所述的方法,自动追踪每一抛物面反射器的所述位置以使所述所收集光束的图案的波动最小包含以下各项中的至少一者:通过测量或接入到本地或远程数据库来收集数据;致动电机以调整所述太阳能收集器中的元件的位置;或报告所述太阳能收集器的状况。
98.根据权利要求95所述的方法,根据所述接收器中的所聚集光的图案而在所述接收器上配置光伏模块进一步包含在全异单元群集中的所述PV模块中布置一组PV电池以便增加所述组PV电池对所收集光的暴露。
99.根据权利要求95所述的方法,其中所述全异单元群集包含以串联连接电耦合的一个或一个以上行的多个PV电池。
100.根据权利要求99所述的方法,所述全异单元群集中的所述一个或一个以上行中的至少一者包含电流匹配的PV有源元件,其中所述PV有源元件是至少部分地基于在模拟的操作现场条件下在测试设施中进行的性能表征而电流匹配的。
101.根据权利要求98所述的方法,其中在全异单元群集中的所述PV模块中布置所述组PV电池以便增加对所收集光的暴露包括将表现较差的PV有源元件定位于所述PV模块内的底部行中,将表现最好的电池定位于所述PV模块的中间区段处,且将次表现最好的元件定位于所述PV模块内的顶部行中。
102.根据权利要求95所述的方法,调整所述多个阵列中的每一反射器的位置以优化收集于接收器上的光束进一步包含自动配置每一反射器的所述位置以将所收集光的图案朝向所述PV模块内的所述中间区段及所述顶部行移位以使电输出最大。
103.根据权利要求96所述的方法,其中所述热收获装置包含使流体循环以搜集并运送热量的金属蛇管。
104.根据权利要求96所述的方法,所述热收获装置进一步包含将热量转换成电以补充PV能量转换的热电装置。
105.一种光伏接收器,其包含:
一组PV元件,所述组PV元件电耦合且相互耦合,且固定于稳固平台的第一平坦表面上;其中所述组PV元件布置成使对入射于所述PV模块中的日光的暴露最大的一个或一个以上群集,所述PV有源元件包括基于结晶半导体的太阳能电池、非晶硅电池、薄膜串接太阳能电池或纳米结构太阳能电池中的至少一者;及
模块,其致使所述组PV元件变冷以维持具成本效益的能量转换性能。
106.根据权利要求105所述的光伏接收器,其中所述模块以可拆卸方式附接到所述稳固平台,且包括用于热量收集的流体穿过其循环的一组导管。
107.根据权利要求105所述的光伏接收器,其中所述稳固平台为致使所述组PV元件变冷的所述模块的一部分。
108.根据权利要求105所述的光伏接收器,其进一步包含允许均匀化收集于所述组PV元件处的光的反射光收集导向器。
109.根据权利要求105所述的光伏接收器,致使所述组PV元件变冷的所述模块由流体通过其循环的蛇管组成,所述蛇管嵌入为所述稳固平台的一部分。
110.根据权利要求105所述的光伏接收器,其中所述模块涂覆有热电材料以补充通过所述光伏接收器产生的能量转换。
111.一种方法,其包含:
构造可保持至少两个能量收集面板且使所述面板分离开一间隙的模块;所述至少两个能量收集面板之间的所述间隙足以促进定位所述至少两个能量收集面板使得所述至少两个能量收集面板位于极座架的任一侧上;及
配置所述模块以与基座物理耦合。
112.根据权利要求111所述的方法,其进一步包含相对于太阳的赤经或赤纬而定位所述至少两个能量收集面板。
113.根据权利要求111所述的方法,其进一步包含基于所述能量收集面板的经度、所述能量收集面板的维度、日期及时间信息、太阳的所计算位置或其组合而确定所述能量收集面板的位置。
114.根据权利要求111所述的方法,其进一步包含将所述能量收集面板定位于安全位置中。
115.一种系统,其包含:
用于构造可保持至少两个能量收集面板且使所述面板分离开一间隙的模块的构件;
用于将所述模块与基座物理耦合的构件;及
用于定位所述至少两个能量收集面板使得所述至少两个能量收集面板及所述模块的重心与所述基座的轴对准的构件。
116.根据权利要求115所述的系统,其进一步包含:
用于收集用于控制所述至少两个能量收集面板的位置的外部输入的构件;及用于相对于所述至少两个能量收集面板的经度、所述至少两个能量收集面板的纬度、日期及时间信息、太阳的所计算位置或其组合来控制所述模块的位置的构件。
117.根据权利要求115所述的系统,其进一步包含:
用于将所述至少两个能量收集面板定位于安全位置中的构件;及
用于定位所述至少两个能量收集面板使得存在对所述至少两个能量收集面板的接近以进行安装及维修的构件。
118.根据权利要求117所述的系统,用于定位所述至少两个能量收集面板的构件包含旋转、倾斜、降低或升高所述模块、所述基座或其组合中的至少一者。
119.一种系统,其包含:
用于构造可保持至少两个能量收集面板且使所述面板分离开一间隙的模块的构件;及用于将所述模块与基座物理耦合的构件。
120.一种用于确定直射日光的最佳位置的方法,其包含:
至少部分地通过测量光源通过球透镜的反射的焦点而确定所述光源的准直性;
至少部分地基于所述焦点的大小而将所述光源区分为直射日光;及
至少部分地基于所述焦点在象限单元上的位置而确定用于接收所述直射日光的最佳位置。
121.根据权利要求120所述的方法,其进一步包含至少部分地基于所述所确定的用于接收直射日光的最佳位置而对准一个或一个以上太阳能电池或太阳能电池面板。
122.根据权利要求120所述的方法,其进一步包含至少部分地通过测量所述光源的穿过多个成不同角度的偏振器的辐射等级而确定所述光源的偏振等级以进一步将所述光源区分为直射日光。
123.根据权利要求122所述的方法,在来自所述多个成不同角度的偏振器的所述辐射等级类似的情况下,所述偏振等级为低。
124.根据权利要求120所述的方法,其进一步包含允许来自所述光源的具有在日光所利用的范围中的类似波长的光通过光谱滤波器,同时拒绝来自所述光源的具有在所述范围以外的波长的光通过。
125.根据权利要求124所述的方法,其进一步包含测量来自所述光源的通过所述光谱滤波器的所述光的强度及/或光谱以进一步将所述光源区分为直射日光。
126.根据权利要求120所述的方法,其进一步包含至少部分地通过测量全异光源的通过所述球透镜的反射的全异焦点而确定所述全异光源的准直性。
127.根据权利要求126所述的方法,其进一步包含在所述全异焦点的大小大于阈值大小的情况下将所述全异光源确定为漫射。
128.根据权利要求127所述的方法,其进一步包含至少部分地基于将所述全异光源确定为漫射而拒绝所述光源。
129.一种用于追踪太阳的位置的系统,其包含:
用于至少部分地基于根据通过透镜接收的一个或一个以上光源的焦点的大小确定的所述一个或一个以上光源的所测量准直性而检测来自所述光源的直射日光的构件;及用于至少部分地基于所述焦点在一个或一个以上象限单元上的位置而确定用于接收所述所检测直射日光的最佳轴向位置的构件。
130.根据权利要求129所述的系统,其进一步包含用于至少部分地基于所述所确定的用于接收所述所检测直射日光的最佳轴向位置而将一个或一个以上太阳能电池或太阳能电池面板定位于一个或一个以上最佳轴上的构件。
131.一种诊断太阳能聚集器的质量的计算机实施的方法,其包含:
采用执行存储于计算机可读存储媒体上的计算机可执行指令的处理器来实施以下动作:
将经调制激光辐射发射到聚集器上;
在一位置处接收经调制光;
扫描源以确立信号强度;
依据阈值将所述经调制光与所述信号强度相比较;及
基于所述比较的结果确定所述聚集器的质量。
132.根据权利要求131所述的计算机实施的方法,其进一步包含在全异位置处接收额外经调制光,其中所述比较动作依据所述阈值而采用所述额外经调制光。
133.根据权利要求132所述的计算机实施的方法,其中所述阈值为预编程阈值或所推断阈值中的至少一者。
134.根据权利要求132所述的计算机实施的方法,其进一步包含调整所述聚集器的位置,其中所述调整促进所述聚集器的增强的性能。
135.根据权利要求132所述的计算机实施的方法,其中所述阈值为行业标准。
136.根据权利要求132所述的计算机实施的方法,其进一步包含至少部分地基于环境状况推断所述阈值。
137.一种促进太阳能聚集器测试的系统,其包含:
用于将光发射到所述太阳能聚集器中的多个反射器上的构件;
用于捕获来自至少一子组的所述反射器的所反射光的构件;及
用于至少部分地基于所述所反射光的特性来评估所述子组反射器中的每一者的位置的质量的构件。
138.根据权利要求137所述的系统,其中所述光为经调制激光。
139.根据权利要求138所述的系统,其中所述多个反射器布置成槽收集器布置。
140.根据权利要求138所述的系统,其进一步包含用于至少部分地基于所述所反射光的所述特性动态调整所述子组反射器的所述位置的构件。
141.根据权利要求138所述的系统,其中所述用于捕获所述所反射光的构件为定位于距所述太阳能聚集器的全异距离处的至少两个传感器。
142.一种架设太阳能收集器组合件的方法,其包含:
将多个阵列附接到骨干结构,其中所述多个阵列中的每一者附接到所述骨干结构以与其它多个阵列中的每一者维持空间距离,所述多个阵列包含至少一个反射表面;
将所述骨干结构连接到定位于重心处或重心附近的极座架;及
将所述极座架附接到固定安装件及可移动安装件,所述可移动安装件使得能够降低所述太阳能收集器组合件。
143.根据权利要求142所述的方法,其中附接所述多个阵列包含附接所述多个阵列,使得所述多个阵列依据所述空间距离而旋转穿过垂直轴。
144.根据权利要求143所述的方法,其进一步包含使所述多个阵列及所述骨干结构沿所述垂直轴而围绕所述重心旋转以改变所述多个阵列的定向。
145.根据权利要求144所述的方法,其中所述使所述多个阵列及所述骨干结构旋转包含使所述多个阵列及所述骨干结构沿所述垂直轴而围绕所述重心旋转以改变所述多个阵列的操作位置、安全位置或其间存在的任何位置中的一者。
146.根据权利要求142所述的方法,其进一步包含使所述极座架与所述可移动安装件解啮合以降低所述太阳能收集器组合件。
147.根据权利要求142所述的方法,其中将所述多个阵列附接到所述骨干结构包含以相同焦距将所述多个阵列附接到所述骨干结构。
148.根据权利要求142所述的方法,其进一步包含以部分组装的状态或作为模块化单元运送所述太阳能收集器组合件。
149.一种太阳能收集器,其包含:
至少四个阵列,其附接到骨干支撑件,每一阵列包含至少一个反射表面;
极座架,可在所述极座架上倾斜、旋转或降低所述骨干支撑件及所述至少四个阵列,所述极座架定位于重心处或重心附近;及极座架支撑臂,其以操作方式连接到可移动座架及固定座架。
150.根据权利要求149所述的太阳能收集器,所述极座架支撑臂被从所述可移动座架移除以用于降低所述太阳能收集器。
151.根据权利要求149所述的太阳能收集器,所述骨干支撑件包含收集设备,所述收集设备包含用于促进太阳能到电能的转变的多个光伏电池。
152.根据权利要求149所述的太阳能收集器,所述至少四个阵列中的每一者包含形成为抛物面形状的多个太阳能翼板,每一太阳能翼板包含多个支撑肋。
153.根据权利要求149所述的太阳能收集器,其进一步包含使所述至少四个阵列绕垂直轴旋转的定位装置。
154.一种太阳能翼板组合件,其包含:
多个反射镜支撑肋,其以操作方式附接到型梁,其中成对的所述多个反射镜支撑肋为相同大小以形成抛物面形状;
反射镜,其置于所述多个反射镜支撑肋上且紧固到所述型梁。
155.根据权利要求154所述的太阳能翼板组合件,其进一步包含将所述反射镜紧固到所述型梁的多个反射镜夹。

说明书全文

太阳能收集器组合件

[0001] 相关申请案交叉参考
[0002] 本申请案请求对以下专利申请案的权益:在2008年7月3日提出申请且标题为“太阳能聚集器测试(SOLAR CONCENTRATOR TESTING)”的美国临时专利申请案第
61/078,038号;在2008年7月3日提出申请且标题为“用于太阳能聚集器的极安装布
置(POLAR MOUNTING ARRANGEMENT FOR A SOLAR CONCENTRATOR)”的美国临时申请案第
61/078,256号;在2008年7月3日提出申请且标题为“太阳位置追踪(SUN POSITION
TRACKING)”的美国临时申请案第61/077,991号;在2008年7月3日提出申请且标题
为“太阳能收集器的放置(PLACEMENT OF A SOLARCOLLECTOR)”的美国专利申请案第
61/077,998号;在2008年7月3日提出申请且标题为“可大规模生产的太阳能收集器
(MASS PRODUCIBLE SOLARCOLLECTOR)”的美国临时专利申请案第61/078,245号;在2008
年7月3日提出申请且标题为“具有温度调节的太阳能聚集器(SOLAR CONCENTRATORS
WITHTEMPERATURE REGULATION)”的美国临时专利申请案第61/078,029号;在2008年7月
3日提出申请且标题为“光束图案与光伏元件布局(LIGHT BEAM PATTERNAND PHOTOVOLTAIC ELEMENTS LAYOUT)”的美国临时专利申请案第6I/078,259号;在2009年6月30日提出申
请且标题为“太阳位置追踪(SUN POSITIONTRACKING)”的美国专利申请案第12/495,303
号;在2009年6月30日提出申请且标题为“太阳能收集器的放置(PLACEMENT OF A SOLAR COLLECTOR)”的美国专利申请案第12/495,164号;在2009年6月30日提出申请且标题为
“可大规模生产的太阳能收集器(MASS PRODUCIBLE SOLAR COLLECTOR)”的美国专利申请案第12/495,398号;在2009年6月30日提出申请且标题为“具有温度调节的太阳能聚集器
(SOLAR CONCENTRATORS WITH TEMPERATURE REGULATION)”的美国专利申请案第12/495,136号;在2009年7月1日提出申请且标题为“用于太阳能聚集器的极安装布置(POLAR
MOUNTING ARRANGEMENT FOR A SOLARCONCENTRATOR)”的美国专利申请案第12/496,034
号;在2009年7月1日提出申请且标题为“太阳能聚集器测试(SOLAR CONCENTRATOR
TESTING)”的美国专利申请案第12/496,150号;及在2009年7月1日提出申请且标题为
“光束图案与光伏元件布局(LIGHT BEAM PATTERN AND PHOTOVOLTAIC ELEMENTSLAYOUT)”的美国专利申请案第12/496,541号。上述申请案的整体内容以引用方式并入本文中。

背景技术

[0003] 有限的化石能源供应及其相关联全球环境破坏已迫使市场量使能源及相关技术多样化。一种已受到重大关注的此类能源是太阳能,其采用光伏(PV)技术将光转换成
电。通常,PV产品每两年便加倍,自从2002年以来每年平均增长48%,从而使其成为世界上增长最快的能量技术。截止到2008年年中,累积全球太阳能生产能力的估计值保持至少
12,400百万瓦。此种发电容量的大约90%由并网电系统组成,其中安装可为地面安装或构建于建筑物屋顶墙壁上,称作建筑物集成式光伏系统(BIPV)。
[0004] 此外,已在太阳能面板的设计及生产中实现重大技术进步,所述太阳能面板进一步伴随有效率的增加及制造成本的降低。一般来说,建立大规模太阳能收集系统所涉及的主要成本元素为支撑结构的成本,所述支撑结构用来将阵列的太阳能面板安装于恰当位置中以用于接收并转换太阳能。此类布置中的其它复杂事物涉及PV元件的有效操作。
[0005] 用于将光转换到电能的PV元件经常被作为太阳能电池应用于消费者导向产品(例如,桌上型计算器、手表等)中的小功率电源。此类系统因其作为化石燃料的未来
替代能源的实际性而越来越吸引人们的关注。一般来说,PV元件是采用p-n结、肖特基
(Schottky)结或半导体的光伏动力(光伏压)的元件,其中半导体等吸收光以产生光载
子,例如电子及空穴,且所述光载子因p-n结部分的内部电场而向外部漂移。
[0006] 一种普通PV元件采用单晶硅及半导体工艺来进行生产。举例来说,晶体生长工艺制备价控制为p型或n型的硅的单晶,其中此种单晶随后被切割成硅晶圆以实现所要厚度。此外,可通过形成不同导电类型的层(例如,价控制物的扩散制成与晶圆的导电类型相反的导电类型)来制备p-n结。
[0007] 除面向消费者的产品以外,还针对各种目的采用太阳能收集系统,举例来说,如效用交互式电力系统、用于远程或无人地点的电源及蜂窝式电话切换地点电源(除其它以外)。太阳能收集系统中的能量转换模(例如,PV模块)阵列可具有从几千瓦到一百千
瓦或更高的功率,此取决于用于形成所述阵列的PV模块(也称作太阳能面板)的数目。可
在一天中的大部分时间暴露于太阳下的任何地方安装所述太阳能面板。
[0008] 通常,太阳能收集系统包括以行形式布置且安装于支撑结构上的太阳能面板阵列。此类太阳能面板可经定向以优化太阳能面板能量输出以适应于特定太阳能收集系统设计要求。太阳能面板可以固定定向及固定倾斜安装于固定结构上,或可安装于追踪结构上,所述追踪结构随着太阳在白天移动跨越天空且随着太阳在一年中在天空中移动而将所述
太阳能面板朝向太阳对齐。
[0009] 然而,控制光伏电池的温度对于此类系统的操作仍是关键的,且相关联的可缩放性仍是富有挑战的任务。共同近似值得出PV电池每上升1℃通常丢失约0.3%的电力的结论。
[0010] 太阳能技术通常实施于一系列太阳能(光伏)电池或电池面板中,所述太阳能电池或电池面板接收日光且将日光转换成电,电随后可被馈入于电力网中。已在太阳能面板的设计及生产中实现重大进步,其已有效地增加效率同时降低其制造成本。随着研发出效率更高的太阳能电池,电池的大小减小,从而导致采用太阳能面板来提供替代逐渐减少且高度需求的非再生源的具竞争性可再生能量的实际性增加。为此,可部署太阳能收集系统以将太阳能馈入于电力网中。
[0011] 通常,太阳能收集系统包括布置成行且安装于支撑结构上的太阳能面板阵列。此类太阳能面板可经定向以优化太阳能面板能量输出以适应于特定太阳能收集系统设计要求。太阳能面板可以固定定向及固定倾斜安装于固定结构上,或可安装于移动结构上以朝向太阳对齐所述太阳能面板,因为恰当地定向所述面板来接收最大太阳能辐射将产生增加的能量产生。已研发一些自动化追踪系统以单独基于时间及日期使面板朝向太阳指向,因为可在某种程度上根据这些度量预测出太阳位置;然而,此不提供最佳对准,因为太阳位置可从其所计算位置精细地改变。其它方法包括感测光且相应地朝向所述光对齐太阳能面
板。这些技术通常采用阴影掩模,使得当太阳在检测器的轴上时,电池的被遮蔽区域与被直接照射的区域大小相等。然而,此类技术检测除直射日光以外的从许多源产生的光,例如来自、激光等的反射。
[0012] 对于将光聚集于具有光伏电池的接收器中以用于发电或热量收集的系统来说,抛物面反射器用于实现光聚集的技术。有时通过将玻璃、塑料或金属预成形或模制为抛物面形状来制造抛物面反射器(形成为一个维度或两个维度),此可为昂贵的。替代方法是形成半抛物面反射器,所述反射器附接到由弯曲管或其它类似结构制成的框架。在这些及其它常规设计中,结构的复杂性限制大规模生产及将设计组装为太阳能收集器的方便性。在许多情况下,需要起重机来组装所述结构,且因此所述组合件成本较高。同样,在现场,反射镜的对准可为困难的。此外,可难以维护及维修所述组合件本身。
[0013] 抛物面反射器通常用于实现光聚集。为产生电或热量,抛物面反射器通常将光聚焦于可局部化(例如,焦点)或扩展(例如,焦点线)的焦点区域或轨迹中。然而,大多数反射器设计具有阻碍可大规模生产性及将设计组装为用于能量转换的太阳能收集器的方
便性的实质结构复杂性。此外,结构复杂性通常使反射元件(例如,反射镜)的对准以及所部署聚集器的安装及维修或维护变复杂。
发明内容
[0014] 下文呈现本发明的简化概述以提供对本发明的一些方面的基本理解。此概述并非是对本发明的穷尽性概括。其并非打算识别本发明的主要/关键要素或刻画本发明的范围。其唯一目的是以简化形式呈现本发明的一些概念来作为稍后呈现的更详细说明的前
序。
[0015] 本文中所揭示及请求的本发明在其一个方面中包含一种用于测试、评价及诊断太阳能聚集器光学器件的质量的系统(及对应的方法)。实质上,本发明揭示用于通过将经调制激光辐射发射到光伏(PV)电池的位置上(或其附近)来评价太阳能收集器的性能及质量的机制。在一个实例中,此发射将处于(或大致接近)真正抛物面反射器的抛物面的焦
点处。
[0016] 本发明揭示以距源(例如,太阳能收集器或圆盘)的两个距离来定位两个接收器。这些接收器用于收集可与标准或其它阈值进行比较的经调制光。换句话说,所接收光的强度可与行业标准或某个其它预编程或推断的值进行比较。相应地,可从所述比较的结果中得出与性能相关的结论。
[0017] 在其它方面中,如果期望增强由所述接收器所观测的结果,那么可调整所述光学器件的性能。举例来说,可采用机械机构(例如,电机控制器)来自动“调谐”或“微调”所述收集器(或一子组的所述收集器)以便实现可接受或所要性能。
[0018] 在太阳能收集系统中安装太阳能阵列的常规方法涉及使所述阵列从支撑结构偏移地安装。然而,在所述阵列追踪太阳期间,可使用较大功率的电机来克服所述阵列的位移的重心的作用,因此降低所述系统的效率。
[0019] 通过所揭示的标的物,揭示一种阵列,使得所述阵列安装于支撑结构的平面中,从而允许维持所述阵列的重心围绕所述支撑结构的轴。与常规系统相比,可利用较小电机来定位所述阵列,因为使位移的重心的作用最小。此外,可使所述阵列绕所述支撑结构旋转,从而允许将所述阵列置于安全位置中以防止对组成所述阵列的组件的破坏,例如光伏电池、反射镜等。所述阵列还可经定位以促进维修及安装的方便性。
[0020] 提供可优于其它光源检测到直射日光的太阳追踪位置。在此方面,可将太阳能电池大致直接聚集于产生高能量效率的日光上。特定来说,光分析器可在日光追踪器内共同操作,其中每一分析器可接收多个光源中的一者。可产生来自所述分析器的所得光信号且可将其进行比较以确定所述光是否是直射日光;在此方面,可忽略确定为不是直射日光的源。在一个实例中,所述光分析器可包含偏振器、光谱滤波器、球透镜及/或象限单元(quadrant cell)以实行此目的。此外,举例来说,可提供放大器来输送所得光信号用于其处理。
[0021] 根据实例,可在给定日光追踪器中配置多个光分析器。举例来说,可利用所述光分析器的偏振器来确保原始光源的实质非偏振(就像直射日光的情况)。在实例中,可利用光分析器的光谱滤波器来阻挡某些光波长,从而允许由日光利用的范围。此外,可利用球透镜及象限单元配置来确定光的准直性质以进一步识别直射日光以及校正轴的对准以接收大量直射日光。除其它以外,可收集并比较来自每一光分析器的所得光信号以确定所述光源是否是直射日光。在一个其中确定所述光为直射日光的实例中,可根据光穿过球透镜及在象限单元上的位置来自动调整太阳能面板的位置,使得日光与所述象限单元的轴最佳地对准。
[0022] 在常规操作中,可通过使用编码器来定位太阳能聚集器。可以基于时间及日期的太阳能位置估计值来编程所述编码器;可搜集时间及日期且可基于所述所搜集的信息来确定所述聚集器的适当位置。然而,如果太阳能聚集器配置被故意移动、移动因自然事件而发生等,那么所述编码器在不重新编程的情况下可变得较不准确。
[0023] 通过所揭示的发明,可计算相对于重力施加于太阳能聚集器上的力的测量且可将所述测量用于放置所述太阳能聚集器。可在所述测量与所要值之间作出比较以确定将所述太阳能聚集器放置于何处。相应地,可产生移动接收器的指令且将所述指令传送到电机系统。关于一个实施例,可将对倾计牢固地附接到太阳能圆盘,以便可测量所述圆盘相对于重力所指向的角度。
[0024] 此外,结合简化太阳能收集器的生产、运输、组装及维修来描述各个方面。所揭示的方面涉及一种生产太阳能收集器及易于组装的太阳能收集器组合件的便宜且简化的方式。此外,本文中所揭示的若干方面允许以模块化及/或部分组装的状态便宜地运输大量圆盘(例如,太阳能组合件)。
[0025] 一个或一个以上方面涉及将反射镜形成为抛物面形状、将其固持到位及组装的方式。在反射镜翼板组合件之间维持间距以减轻力在大风(例如,暴风)周期期间可对收集器产生的作用。可以允许一些灵活性从而使得所述单元响应于风力轻微移动的方式将所述反射镜翼板组合件安装到骨干。然而,所述单元保持刚度以将日光的焦点维持于接收器上。根据一些方面,可将所述反射镜翼板组合件布置为槽设计。此外,极座架在重心处或重心附近的定位允许移动收集器以便于维护、存储等。
[0026] 本发明的另一方面供应一种太阳能聚集器系统,所述太阳能聚集器系统具有调节(例如,实时地)来自其的热量耗散的热量调节组合件。此种太阳能聚集器系统可包括光伏(PV)电池的模块化布置,其中所述热量调节组合件可从热点区域移除所产生的热量以
将PV电池的所述模块化布置的温度梯度维持在预定等级内。在一个方面中,此种热量调节组合件可采用散热片布置的形式,其包括待表面安装到光伏电池的所述模块化布置的背侧的多个散热片,其中每一散热片可进一步包括大致垂直于所述背侧延伸的多个鳍状物。所述鳍状物可扩大散热片的表面面积以增加与冷却介质(例如,空气、例如等冷却流体)的接触,所述冷却介质用来从所述鳍状物及/或光伏电池耗散热量。因此,可经由散热片传导来自光伏电池的热量且将所述热量传导到周围冷却介质中。此外,所述散热片可具有相对于光伏电池的大致小的形式因子,以实现在光伏电池的模块化布置的整个背侧的有效分布。在一个方面中,可经由热传导路径(例如,金属层)将来自光伏电池的热量传导到散热片以减轻散热片到光伏电池的直接物理或热传导。此布置提供用于PV模块化布置的恰当
操作的可缩放解决方案。
[0027] 在相关方面中,可将所述散热片可定位于各种平面或三维布置中以便监视、调节且全面地管理离开光伏电池的热量流动。此外,每一散热片可进一步采用热/电结构,所述结构可具有螺旋、扭转、盘旋、迷宫形状或于一个部分中具有线的较密集图案分布且于其它部分中具有线的相对较不密集的图案分布的其它结构形状。举例来说,此类结构的一个部分可由提供相对高的各向同性传导率的材料形成且另一部分可由在另一方向上提供高热传导率的材料形成。相应地,热量调节组合件的每一热/电结构提供热量传导路径,所述热量传导路径可耗散来自热点的热量且使其进入热量调节装置的各种热量传导层或相关联
散热片。
[0028] 本发明的另一方面提供一种热量调节装置,所述热量调节装置具有可保持与模块化光伏布置的热点区的直接接触的基础板或支承板。所述基础板可包括热量促进区段及主基础板区段。所述热量促进区段促进热量在模块化光伏布置与热量调节装置之间的转移。所述主基础板区段可进一步包括嵌入内部的热结构。此准许从光伏电池产生的热量初始经由所述整个主基础板区段扩散或散布且随后进入热结构伸展组合件,其中此种伸展组合件可连接到散热片。
[0029] 根据再一方面,热结构组合件可连接以形成网络,其中其操作受控制器控制。响应于从所述系统(例如,传感器、热/电结构组合件等)搜集的数据,所述控制器确定释放冷却介质以与热结构交互的量及速度(例如,以从光伏电池中带走热量,以便消除热点并在光伏电池的模块化布置中实现更均匀的温度梯度)。举例来说,基于所收集的测量,微处理器调节的操作以将温度维持于预定范围内(例如,从贮水池供应的充当冷却剂的水流过所述PV电池)。此外,所述系统可并入有各种传感器以评估恰当操作(例如,系统的健康)且诊断快速维修的问题。在一个方面中,在退出热量调节装置及/或光伏电池后,冷却剂可即刻进入文丘里管(Venturi tube),其中压力传感器使得能够测量其流量。此通过控制系统的微处理器进一步使得能够检验以下各项:流量设定、冷却剂量、流动障碍等。
[0030] 在相关方面中,所述太阳能聚集器系统可进一步包括太阳能热源(solarthermals)-其中本发明的热量调节组合件也可实施为此种产生电能及热能两者的混合系
统的一部分,以促进优化能量输出。换句话说,在用于在PV电池的冷却过程期间冷却所述PV电池的介质中所累积的热能随后可用作经预加热介质或用于热产生(例如,供应到消费者-例如热负荷)。本发明的控制器也可主动管理(例如,实时地)热能与PV效率之间的
折衷,其中阀的控制网络可调节冷却剂介质穿过每一太阳能聚集器的流动。所述热量调节组合件可采用导管网络的形式,例如用于在整个太阳能聚集器网中导引冷却介质(例如,经加压及/或自由流动)的管线。控制组件可基于传感器数据(例如,整个系统中温度、压力、流量、流体速度等的测量)来调节(例如,自动地)阀的操作。
[0031] 此外,本发明提供用于在用于能量转换的太阳能聚集器中组装并利用低成本、可大规模生产的抛物面反射器的系统及方法。通过以平坦反射材料开始来组装抛物面反射器,所述材料经由一组附加于支撑梁中的支撑肋弯曲为抛物面或贯穿形状。所述抛物面反射器在各个面板或阵列中安装于支撑框架上以形成抛物面太阳能聚集器。每一抛物面反射器以线段图案聚焦光。可使经由所述抛物面太阳能聚集器聚焦于接收器上的光束图案优化以取得预定性能。所述接收器附接到所述支撑框架,与所述抛物面反射器阵列相对,且包括光伏(PV)模块及热量收获元件或组件。为增加或保持所述抛物面太阳能聚集器的所要性
能,所述PV模块可通过为单片式(举例来说)且展现优先定向的PV电池的充足布置来配
置,以有利地利用光束图案优化,而不管所述图案中的不规则性。
[0032] 为实现上述及相关目的,本文结合以下说明及附图描述本发明的某些说明性方面。然而,这些方面仅表示可利用本发明的原理的各种方式中的几种方式且本发明既定包括所有此类方面及其等效物。结合图式考虑本发明的以下详细说明,本发明的其它优点及新颖特征将变得显而易见。

附图说明

[0033] 图1图解说明根据本发明的一方面促进太阳能收集器性能的测试、评价及诊断的系统的实例性框图
[0034] 图2图解说明根据本发明的一方面促进太阳能收集器性能的测试、评价及诊断的系统的实例性替代框图。
[0035] 图3图解说明根据本发明的一方面促进测试、评价及诊断太阳能收集器性能的程序的实例性流程图
[0036] 图4图解说明可操作以执行所揭示的架构的计算机的框图。
[0037] 图5图解说明根据本说明书的一方面与能量源对准的能量收集器的代表性配置。
[0038] 图6图解说明根据本说明书的一方面太阳相对于地球的位置改变。
[0039] 图7图解说明根据本说明书的一方面一整年中太阳相对于地球的赤纬角度变化。
[0040] 图8图解说明根据本说明书的一方面的太阳能阵列。
[0041] 图9图解说明根据本说明书的一方面的太阳能阵列。
[0042] 图10图解说明根据本说明书的一方面太阳能阵列可并入其中的代表性系统。
[0043] 图11图解说明根据本说明书的一方面用于连接并对准极座架太阳能阵列的组合件。
[0044] 图12图解说明根据本说明书的一方面促进倾斜太阳能阵列的组合件。
[0045] 图13图解说明根据本说明书的一方面显示阵列的相对于支撑件的位移的重心的现有技术系统。
[0046] 图14图解说明根据本说明书的一方面处于安全位置中的太阳能阵列。
[0047] 图15图解说明根据本说明书的一方面处于用于安全、维修、安装等的位置中的太阳能阵列。
[0048] 图16图解说明根据本说明书的一方面用于构造、安装及定位太阳能阵列的代表性方法。
[0049] 图17图解说明根据本说明书的一方面用于将太阳能阵列定位于安全位置中的代表性方法。
[0050] 图18图解说明促进将装置追踪及定位于直射日光中的例示性系统的框图。
[0051] 图19图解说明促进追踪太阳的位置的例示性系统的框图。
[0052] 图20图解说明促进追踪太阳并适当定位太阳能电池的例示性系统的框图。
[0053] 图21图解说明基于太阳位置追踪来以远程方式定位太阳能电池的例示性系统的框图。
[0054] 图22图解说明促进基于直射日光的位置最佳地对准太阳能电池的例示性系统。
[0055] 图23图解说明用于确定光源的偏振的例示性流程图。
[0056] 图24图解说明用于确定光源是否是直射日光的例示性流程图。
[0057] 图25图解说明用于定位太阳能电池以最佳地接收直射日光的例示性流程图。
[0058] 图26图解说明根据本说明书的一方面与能量源对准的能量收集器的代表性配置。
[0059] 图27图解说明根据本说明书的一方面用于将所要能量收集器位置对照实际位置进行比较的代表性系统。
[0060] 图28图解说明根据本说明书的一方面用于相对于重力对准能量收集器的代表性系统。
[0061] 图29图解说明根据本说明书的一方面用于对准重力确定实体的代表性系统。
[0062] 图30图解说明根据本说明书的一方面用于通过详细获得组件将所要能量收集器位置对照实际位置进行比较的代表性系统。
[0063] 图31图解说明根据本说明书的一方面用于通过详细评价组件将所要能量收集器位置对照实际位置进行比较的代表性系统。
[0064] 图32图解说明根据本说明书的一方面的代表性能量收集评价方法。
[0065] 图33图解说明根据本说明书的一方面用于执行关于能量收集的基于重力的分析的代表性方法。
[0066] 图34图解说明根据一方面与常规太阳能收集器组合件相比经简化的太阳能翼板组合件。
[0067] 图35图解说明根据一方面图34的太阳能翼板组合件的另一视图。
[0068] 图36图解说明根据一方面其中反射镜位于部分不安全位置中的太阳能翼板组合件的一部分的实例性示意性表示。
[0069] 图37图解说明根据一方面其中反射镜位于安全位置中的太阳能翼板组合件的一部分的实例性示意性表示。
[0070] 图38图解说明根据一方面的太阳能翼板组合件的一部分的另一实例性示意性表示。
[0071] 图39图解说明根据所揭示的一方面用于太阳能收集器组合件的骨干结构。
[0072] 图40图解说明根据一方面的太阳能翼板组合件及可用于将所述太阳能翼板组合件附接到所述骨干结构的托架的示意性表示。
[0073] 图41图解说明根据一方面的代表太阳能翼板组合件到所述骨干结构的布置的实例性焦距的示意性表示。
[0074] 图42图解说明根据一方面利用包含数个太阳能翼板组合件的四个阵列的太阳能收集组合件的示意性表示。
[0075] 图43图解说明可与所揭示的方面一同使用的经简化极座架。
[0076] 图44图解说明根据一方面可用于控制太阳能收集器组合件的旋转的实例性电机齿轮布置。
[0077] 图45图解说明根据一方面可用于旋转控制的另一实例性电机齿轮布置。
[0078] 图46图解说明可与所揭示的方面一同使用的极安装杆。
[0079] 图47图解说明可与各种方面一同使用的极安装杆的另一实例。
[0080] 图48图解说明极安装杆的第一端的视图。
[0081] 图49图解说明根据一方面在操作条件下的完全组装的太阳能收集器组合件。
[0082] 图50图解说明根据一方面位于倾斜位置中的太阳能收集器组合件的示意性表示。
[0083] 图51图解说明根据方面以大致不同于操作条件的定向旋转的太阳能收集器组合件的示意性表示。
[0084] 图52图解说明根据本文中所呈现的各种方面旋转及降低的太阳能收集器组合件。
[0085] 图53图解说明根据一方面位于降低的位置中的太阳能收集器组合件的示意性表示。
[0086] 图54图解说明根据一方面位于最低位置中(其可为存储位置)的太阳能收集器组合件的示意性表示。
[0087] 图55图解说明可与所揭示的方面一同使用的另一太阳能收集组合件。
[0088] 图56图解说明可与所揭示的方面一同使用的实例性接收器。
[0089] 图57图解说明根据一方面图56中所图解说明的实例性接收器的替代视图。
[0090] 图58图解说明根据一个或一个以上方面用于大规模生产太阳能收集器的方法。
[0091] 图59图解说明根据一方面用于架设太阳能收集器组合件的方法。
[0092] 图60图解说明根据本发明的一方面从光伏(PV)电池的模块化布置耗散热量的热量调节装置的横截面图的示意性框图。
[0093] 图61图解说明根据本发明的一方面采用PV栅格形式的PV电池的模块化布置的组合件布局的示意性透视图。
[0094] 图62图解说明根据本发明的再一方面的热量调节系统的示意性框图。
[0095] 图63图解说明根据本发明的一方面用以监视PV栅格组合件的例示性温度栅格图案。
[0096] 图64是根据本发明的再一方面在各个栅格块处所取温度振幅的代表性表。
[0097] 图65图解说明根据本发明的特定方面控制光伏栅格组合件的温度的系统的示意性图表。
[0098] 图66图解说明根据本发明的一方面耗散来自PV电池的热量的相关方法。
[0099] 图67图解说明根据本发明的一方面用于PV栅格组合件的热量耗散的其它方法。
[0100] 图68图解说明根据本发明的一方面采用流体作为冷却介质的系统的示意性框图。
[0101] 图69图解说明根据本发明的再一方面采用热量调节组合件的例示性太阳能栅格布置。
[0102] 图70图解说明根据本发明的一方面用于热量调节组合件的操作的相关方法。
[0103] 图71A及图71B分别图解说明根据本申请案中所揭示的方面的实例性抛物面太阳能聚集器及所聚焦光束的图表。
[0104] 图72图解说明根据本文中所描述的方面的实例性构成反射器,其在本文中称为太阳能翼板组合件。
[0105] 图73A及图73B图解说明根据本文中所描述的方面构成太阳能反射器附接到太阳能聚集器中的主支撑梁的位置。
[0106] 图74A到图74B分别图解说明根据本文中所描述的方面的实例性单接收器配置及实例性双接收器布置。
[0107] 图75图解说明根据本文中所描述的方面聚焦于接收器上的所收集光束的“蝴蝶结”失真。
[0108] 图76是根据本说明书中所揭示的方面可在太阳能聚集器的部署之前被校正或可在经排程维修会话期间被调整的典型轻微失真的图表。
[0109] 图77图解说明根据一方面的经调整所聚焦光束图案的图表。
[0110] 图78是根据本文中所描述的方面用于能量转换的太阳能收集器中的接收器的图表。
[0111] 图79A到图79B图解说明根据本文中所描述的方面的接收器的图表。
[0112] 图80是根据本文中所描述的方面聚焦于接收器上的光束图案的再现。
[0113] 图81A到图81B显示根据本文中所描述的方面的PV模块的实例性实施例。
[0114] 图82显示根据本发明的方面可以机械方式耦合到PV模块以从那里抽取热量的通道化热量收集器的实施例。
[0115] 图83A到图83C图解说明根据本文中所描述的方面有源PV元件通过经由抛物面太阳能聚集器的日光收集的照射的实例性情景。
[0116] 图84是根据本说明书中所揭示的方面抛物面聚集器的光束分布的计算机模拟的绘图。
[0117] 图85A到图85C图解说明根据本文中所描述的方面的PV电池的集群配置的实例。
[0118] 图86A到图86B图解说明根据本文中所描述的方面使得能够被动校正所聚焦束光图案的改变的PV电池的两个实例性集群配置。图86C显示根据本文中所描述的方面的用
于所产生电流的收集的实例性配置。
[0119] 图87是根据本文中所描述的方面使得能够调整太阳能收集器或其反射器面板的位置以使所述太阳能收集器的性能度量最大的实例性追踪系统的框图。
[0120] 图88A到图88B代表根据本文中所描述的方面利用宽广收集器的日光接收器的实施例的全异视图。
[0121] 图89显示根据本文中所描述的方面利用宽广收集器的日光接收器的实例性替代或额外实施例。
[0122] 图90图解说明因宽广-收集器接收器中的反射导向器的内表面上的多个反射而导致的入射于PV模块的表面上的光的射线跟踪模拟。
[0123] 图91呈现在具有附接到其的反射导向器的宽广-收集器接收器中的PV模块处收集的光的模拟图像。
[0124] 图92呈现根据本文中所描述的方面用于利用抛物面反射器来聚集光以用于能量转换的实例性方法的流程图。
[0125] 图93是根据本文中所描述的方面用以调整太阳能聚集器的位置以实现预定性能的实例性方法的流程图。

具体实施方式

[0126] 现在参照图式来描述本发明,其中在所有图式中使用相同的参考编号来指代相同的元件。出于解释的目的,在以下说明中,列举了大量具体细节以便提供对本发明的透彻理解。然而,可显而易见,无需使用这些具体细节便可实践本发明。在其它实例中,以框图形式显示众所周知的结构及装置,以促进描述本发明。
[0127] 本申请案中所用术语“组件”、“系统”、“模块”、“接口”、“平台”、“层”、“节点”、“选择器”既定指代与计算机相关的实体,其可为硬件、硬件与软件的组合、软件,或可为执行中的软件。举例来说,组件可为(但不限于)在处理器上运行的过程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、程序及/或计算机。通过例示的方式,运行于服务器上的应用程序及所述服务器均可为组件。一个或一个以上组件可驻存于过程及/或执行线程内,且组件可局部化于一个计算机上及/或分布于两个或两个以上计算机之间。此外,这些组件可从其上存储有各种数据结构的各种计算机可读媒体执行。所述组件可(例如)根据具有一个或一个以上数据包(例如,来自一个与本地系统、分布式系统中的另一组件交互及/或跨越网络(例如,因特网)经由所述信号与其它系统交互的组件的数据)的信号经由本地及/或远程过
程进行通信。作为另一实例,组件可为具有由机械部件提供的特定功能性的设备,所述机械部件由电或电子电路操作,所述电或电子电路由由处理器执行的软件或固件应用程序操作,其中所述处理器可在所述设备内部或在所述设备外部且执行所述软件或固件应用程序的至少一部分。作为再一实例,组件可为在无机械部件的情况下通过电子组件提供特定功能性的设备,所述电子组件其中可包括处理器以执行至少部分地赋予所述电子组件的功能性的软件或固件。作为又一实例,接口可包括输入/输出(I/O)组件以及相关联处理器、应用程序或应用编程接口(API)组件。
[0128] 另外,术语“或”既定意指包括性“或”而非排它性“或”。也就是说,“X采用A或B”既定意指所述自然包括性排列中的任一者,除非另有规定或从上下文中明显看出。也就是说,如果X采用A,X采用B,或X采用A及B两者,那么在上述实例中任一者的情况下均满足“X采用A或B”。此外,本说明书及附图中所用冠词“一(a)”及“一(an)”通常应解释为意指“一个或一个以上”,除非另有规定或根据上下文明显是指单数形式。
[0129] 本文中所用术语“推断(infer)”或“推断(inference)”通常是指根据通过事件及/或数据所捕获的一组观测值来推出或推断系统、环境及/或用户的状态的过程。举例来说,推断可被用来识别特定上下文或动作,或可产生状态的概率分布。所述推断可为概率性的-也就是说,基于对数据及事件的考虑来计算所关心状态的概率分布。推断还可指用于从一组事件及/或数据构成更高级事件的技术。此种推断导致从一组所观测事件及/或
所存储事件数据构造出新事件或动作,无论所述事件是否以时间上紧邻的形式相干,且无论所述事件及数据是来自一个还是来自数个事件及数据源。
[0130] 产生太阳能电力所需的大部分资金成本是在用于光伏(PV)电池或光伏池的硅中。然而,现在以1000个太阳聚光操作的合适光伏电池可用,可通过将日光聚集于相对小面积的硅上来降低此成本。为成功实现此目的,反射材料(例如,反射镜)必须表现得的确非常好。
[0131] 在大多数应用中,由于最经常在现场组装聚集器,因此此要求甚至更加苛刻。因此,本发明揭示可准许聚集器光学器件的质量的快速评价且在出现不可接受的性能的情况下还提供诊断的方法及装置(组件)。另外,本发明使得能够调谐聚集器以实现最佳或可接受的性能标准。
[0132] 首先参照图式,图1图解说明采用太阳能聚集器测试系统102的系统100。在操作中,测试系统102能够评估或评价所述太阳能聚集器或其部分的性能,如所图解说明。应理解,可采用所述测试系统来评估单个反射器(例如,抛物面反射器)以及反射器的槽(例如,以抛物方式布置于PV电池周围)。
[0133] 通常,在若干方面中,测试系统102将经调制光发射到反射器上且采用接收器来测量并评价所反射光。可将此所接收的经调制光对照标准或其它阈值(例如,基准、程序)进行比较以确立性能是否可接受或(或者)是否需要调谐或其它修改。在审阅以下图2之后将会更佳地理解测试系统102的功能及益处。
[0134] 现在参照图2,其显示太阳能聚集器测试系统102的替代框图。通常,测试系统102可包括激光发射器组件202、接收器组件204、206及处理器组件208。这些子组件(202到208)一起促进太阳能聚集器的评价。
[0135] 激光发射器组件202能够在PV电池将位于的位置附近射出经调制激光辐射。举例来说,在真正抛物面反射器的情况下,此位置将处于所述抛物面的焦点处。在反射器的槽的情况下,所述位置将处于所述聚集器的中心线焦点处(或其附近)。换句话说,当多个反射器被布置于呈抛物面形状的槽上时,所述位置将处于所述收集性抛物面的中心线焦点处或其附近。应理解,尽管提供激光发射器组件202,但其它方面可采用其它合适的光源(未显示)。这些替代方面将包括于本揭示内容及其所附权利要求书的范围内。
[0136] 如所图解说明,举例来说,可在距圆盘(或反射器)的不同距离处布置两个接收器204、206。在若干实例中,所述接收器可临时附接到太阳能圆盘阵列中两个其它圆盘的底座。接收器204、206两者以及所述圆盘本身可以通信方式耦合到处理器组件208。在一个实例中,处理器组件208可为能够处理所接收的数据及信号的膝上型计算装置或笔记本计算装置。在其它实例中,处理器组件208可为智能电话、袖珍计算机、个人数字助理(PDA)等。
[0137] 处理器组件208可命令所述圆盘进行扫描,从而收集与所发射的经调制辐射相关联的数据。类似地,接收器(204、206)可收集与所发射的经调制辐射相关联的数据。随后,处理器组件208可在距所述圆盘的两个距离处建构两个信号强度表面。可将这些信号强度与借以确定聚集器收集光学器件的质量的标准(或另外所编程的)规范进行比较。
[0138] 图3图解说明根据本发明的一方面测试太阳能聚集器的方法。尽管出于简化解释的目的,将本文中(例如)以流程图的形式显示的一个或一个以上方法显示及描述为一系列动作,然而应理解及了解,本发明并不受限于动作次序,因为根据本发明,一些动作可按不同于本文所示及所述的次序发生及/或与其它动作同时发生。举例来说,所属领域的技术人员将理解及了解,一种方法也可表示为一系列相互关联的状态或事件(例如,在状态图中)。此外,实施根据本发明的方法可能并不需要所有所图解说明的动作。
[0139] 如上所述,本发明仅采用可容易地定位于已知位置处的简单且紧凑的激光发射器(例如,图2的202)及检测器(例如,图2的接收器204、206)。运动可由所述圆盘本身使用其赤纬轴及赤经轴电机来回扫描所述圆盘以允许于计算机(例如,图2的处理器208)中
建构图案来完成。使用经调制激光光(例如,图2的激光发射器组件202)可允许防止周围
光源影响测试结果。此外,应理解,调制允许低光等级的敏感性检测。此外,所述测试实质上是自动的且不需要接受高级训练的人员。
[0140] 如果在其不应出现的处检测到光,那么处于诊断模式的系统(图1及图2的100)可自动致使所述圆盘移动到检测到此光的位置。通过定位于所述检测器(例如,图2的接收器204、206)处,操作者在视觉上可看到所述光来自何处,从而指示需要调整的结构部分。
或者,可执行自动化诊断以实现调整或调谐。
[0141] 现在参照图3的方法,在302处,将经调制激光辐射发射到聚集器上。本发明提供在光伏电池通常将位于的位置附近安装发射经调制激光辐射的构件或装置。在一个实例中,对于真正抛物面反射器来说,此将处于所述抛物面的焦点处。在替代聚集器布置(例如,其中所述聚集器实际上为以抛物方式布置于所述光伏电池周围的批槽反射器)中,可将所述激光器置于所述聚集器的线焦点的中心处或其附近。
[0142] 在304、406处可在距反射器表面的两个全异位置或距离处接收经调制所反射光。此处,可在距所述圆盘的两个距离处布置两个经优化以用于接收经调制光的接收器。举例来说,这些接收器可附接(例如,临时附接)到太阳能圆盘阵列中两个其它圆盘的底座。尽管本文中所描述的方面采用两个接收器(例如,图2的204、206),但应理解,替代方面可采用一个或一个以上接收器,而此并不背离本揭示内容及其所附权利要求书的范围。同样,尽管所描述的方面将所述检测器(图2的204、206)定位于全异距离处,但应理解,所有所述接收器或一子组的所述接收器可定位于相等距离处。这些替代方面将包括于本揭示内容及其所附权利要求书的范围内。
[0143] 应理解,所述接收器及所述圆盘本身可与另一装置进行通信,举例来说,处理器,例如膝上型计算机。此处理器装置可命令所述圆盘(或聚集器)在308处进行扫描,而在310处,所述接收器报告其从激光器接收的信号的强度。此允许所述膝上型计算机在距所述圆盘的两个距离处建构两个信号强度表面。在312处可将这些信号强度表面与标准规范进行比较且在314处可判断或确定所述聚集器收集光学器件的质量。
[0144] 如上所述,另外可视需要或适当地采用此信息来诊断及/或调整所述聚集器。尽管未在图3中图解说明这些动作,但应理解,这些特征、功能及益处将包括于本发明及其所附权利要求书的范围内。
[0145] 现在参照图4,其图解说明可操作以执行所揭示的架构的计算机的框图。为提供本发明的各种方面的额外上下文,图4及以下论述打算提供对其中可实施本发明的各种方面的合适计算环境400的简要、一般说明。尽管上文已在可在一个或一个以上计算机上运行的计算机可执行指令的一般上下文中描述本发明,但所属领域的技术人员应认识到,本发明也可与其它程序模块组合实施及/或实施为硬件与软件的组合。
[0146] 通常,程序模块包括执行特定任务或实施特定抽象数据类型的例行程序、程序、组件、数据结构等。此外,所属领域的技术人员应了解,本发明方法可使用其它计算机系统配置来实践,其中包括单处理器或多处理器计算机系统、小型计算机、主机计算机以及个人计算机、手持式计算装置、基于微处理器或可编程的消费电子装置等,其每一者可以操作方式耦合到一个或一个以上相关联装置。
[0147] 也可在分布式计算环境中实践本发明的所图解说明的方面,其中某些任务由经由通信网络链接的远程处理装置来执行。在分布式计算环境中,程序模块可位于本地及远程存储器存储装置两者中。
[0148] 计算机通常包括各种计算机可读媒体。计算机可读媒体可为可由计算机存取的任何可用媒体且包括易失性媒体及非易失性媒体、可拆卸式媒体及不可拆卸式媒体两者。以举例而非限定的方式,计算机可读媒体可包含计算机存储媒体及通信媒体。计算机存储媒体包括以任一方法或技术实施的用于存储例如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据等信息的易失性媒体及非易失性媒体、可拆卸式媒体及不可拆卸式媒体两者。计算机存储媒体包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、快闪存储器或其它存储器技术、CD-ROM、数字多功能光盘(DVD)或其它光盘存储器件、磁盒、磁带、磁盘存储器件或其它磁性存储装置,或任一其它可用于存储所需信息并可由计算机存取的媒体。
[0149] 通信媒体通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或例如载波等经调制数据信号或其它运送机构中的其它数据,并包括任何信息递送媒体。术语“经调制数据信号”意指其一个或一个以上特性以于信号中编码信息的方式被设定或改变的信号。以举例而非限定的方式,通信媒体包括例如有线网络或直接线路连接的有线媒体,及例如声学、RF、红外线等无线媒体及其它无线媒体。以上各项中的任一者的组合也应包括于计算机可读媒体的范围内。
[0150] 再次参照图4,用于实施本发明的各种方面的例示性环境400包括计算机402,计算机402包括处理单元404、系统存储器406及系统总线408。系统总线408将系统组件(包括但不限于系统存储器406)耦合到处理单元404。处理单元404可为各种商业上可购
得的处理器中的任一种。也可采用双微处理器及其它多处理器架构作为处理单元404。
[0151] 系统总线408可为可使用各种商业上可购得的总线架构中的任一种进一步互连到存储器总线(具有或不具有存储器控制器)、外围总线及本地总线的若干总线结构类型
中的任一种。系统存储器406包括只读存储器(ROM)410及随机存取存储器(RAM)412。基
本输入/输出系统(BIOS)存储于非易失性存储器410(例如,ROM、EPROM、EEPROM)中,所述BIOS含有帮助在计算机402内的元件之间传送信息(例如,在启动期间)的基本例行程序。
RAM 412也可包括高速RAM,例如用于高速缓冲存储数据的静态RAM。
[0152] 计算机402进一步包括:内部硬磁盘驱动器(HDD)414(例如,EIDE、SATA),所述内部硬磁盘驱动器414也可经配置以在外部用于合适底盘(未显示)中;磁性软磁盘驱动器(FDD)416(例如,以从可拆卸式磁盘418读取或向所述可拆卸式磁盘418写入);及光盘驱
动器420(例如,读取CD-ROM磁盘422,或从例如DVD等其它大容量光学媒体读取或向所述
大容量光学媒体写入)。硬磁盘驱动器414、磁盘驱动器416及光盘驱动器420可分别通过
硬磁盘驱动器接口424、磁盘驱动器接口426及光学驱动器接口428连接到系统总线408。
用于外部驱动器实施方案的接口424包括通用串行总线(USB)及IEEE 1394接口技术中的
至少一者或其两者。其它外部驱动器连接技术涵盖于本发明内。
[0153] 所述驱动器及其相关联计算机可读媒体提供数据、数据结构、计算机可执行指令等的非易失性存储。对于计算机402,所述驱动器及媒体适应合适数字格式的任何数据的存储。尽管上文对计算机可读媒体的说明是指HDD、可拆卸式磁盘及可拆卸式光学媒体,例如CD或DVD,但所属领域的技术人员应了解,可由计算机读取的其它类型的媒体(例如,zip驱动器、磁盒、快闪存储器卡、卡匣等)也可用于所述例示性操作环境中,且此外任何此种媒体可含有用于执行本发明的方法的计算机可执行指令。
[0154] 可在所述驱动器及RAM 412中存储多个程序模块,包括操作系统430、一个或一个以上应用程序432、其它程序模块434及程序数据436。也可在RAM 412中高速缓冲存储所述操作系统、应用程序、模块及/或数据的全部或部分。应了解,本发明可通过各种商业上可购得的操作系统或操作系统的组合来实施。
[0155] 用户可经由一个或一个以上有线/无线输入装置(例如,键盘438)及指向装置(例如,鼠标440)向计算机402中键入命令及信息。其它输入装置(未显示)可包括麦克
风、IR远程控制、操纵杆、游戏手柄、记录笔、触摸屏幕等。这些及其它输入装置通常经由耦合到系统总线408的输入装置接口442连接到处理单元404,但可由其它接口连接,例如并行端口、IEEE 1394串行端口、游戏端口、USB端口、IR接口等。
[0156] 监视器444或其它类型的显示器装置也经由接口(例如,视频适配器446)连接到系统总线408。除监视器444以外,计算机通常包括其它外围输出装置(未显示),例如扬
声器、打印机等。
[0157] 计算机402可使用经由到一个或一个以上远程计算机(例如,远程计算机448)的有线及/或无线通信的逻辑连接于网络化环境中操作。远程计算机448可为工作台、服务
器计算机、路由器、个人计算机、便携式计算机、基于微处理器的娱乐器具、对等装置或其它普通网络节点,且通常包括就计算机402所描述的元件中的许多或全部,但出于简明的目的仅图解说明存储器/存储装置450。所描绘的逻辑连接包括到局域网(LAN)452及/或较
大网络(例如,广域网(WAN)454)的有线/无线连接性。此类LAN及WAN网络化环境在办
公室及公司中为平凡事物,且促进整个企业的计算机网络,例如内部网,所有所述网络可连接到总体通信网络,例如因特网。
[0158] 当用于LAN网络化环境中时,计算机402经由有线及/或无线通信网络接口或适配器456连接到局域网452。适配器456可促进到LAN 452的有线或无线通信,LAN452也
可包括安置于其上用于与无线适配器456进行通信的无线接入点。
[0159] 当用于WAN网络化环境中时,计算机402可包括调制解调器458,或连接到WAN454上的通信服务器,或具有用于经由WAN 454(例如通过因特网)建立通信的其它方式。可为内部装置或外部装置及有线装置或无线装置的调制解调器458经由串行端口接口442连接到系统总线408。在网络化环境中,就计算机402或其部分描绘的程序模块可存储于远程存储器/存储装置450中。应了解,所显示的网络连接为例示性且也可使用在所述计算机之
间建立通信链路的其它方式。
[0160] 计算机402可操作以与以操作方式安置于无线通信中的任何无线装置或实体进行通信,例如打印机、扫描仪、桌上型计算机及/或便携式计算机、便携式数据助理、通信卫星、与无线可检测标签相关联的任一件装备或位置(例如,亭子、报摊、洗手间)及电话。此TM
包括至少Wi-Fi及Bluetooth 无线技术。因此,所述通信可为如同常规网络的预定义结构或仅仅为至少两个装置之间的特定通信。
[0161] Wi-Fi或无线保真允许在不需要线路的情况下从一家庭睡椅、旅馆房间中的床或工作上的会议室连接到因特网。Wi-Fi是类似于用于蜂窝电话中的使得此类装置(例如,计算机)能够在户内及在户外、在基站的范围内的任何地方发送及接收数据的技术的无线技术。Wi-Fi网络使用称为IEEE 802.11。(a、b、g等)的无线电技术来提供安全、可靠、快速无线连接性。Wi-Fi网络可用于将计算机彼此连接、连接到因特网,及连接到有线网络(其使用IEEE 802.3或以太网)。Wi-Fi网络以11Mbps(802.11a)或54Mbps(802.11b)的数据速率在未经许可的2.4及5GHz无线电频带中操作,举例来说,或与含有两个频带(双频带)的产品一同操作,因此所述网络可提供类似于许多办公室中所使用的基本10BaseT有线以太网的真实世界性能。
[0162] 为改善太阳能阵列的效率及其捕获太阳射线并将所述射线中所含有的能量从太阳能转变为电能的能力,使所述太阳能阵列与太阳最佳地对准是重要的。在其中所述太阳能阵列由光伏元件组成的情况下,所述光伏元件应最佳地对准(例如,垂直)以便以其峰值效率操作。类似地,当并入到太阳能聚集器系统中时,所述阵列可由反射并聚焦太阳能辐射供太阳能收集器收集的反射镜组成。
[0163] 翻到图式,图5图解说明太阳能收集系统500,其由经对准以将太阳射线反射到中央收集设备504的阵列502组成。为促进利用来自所述太阳射线的能量,可在各个平面中旋转阵列502以相对于太阳的方向正确地对准阵列502,从而将太阳射线反射到收集器504上。阵列502可由多个反射镜组成,所述反射镜可用于将太阳能辐射聚集及聚焦于收集器
504上,其中所述收集器可由光伏电池组成,从而促进太阳能转换成电能。阵列502及收集器504可支撑于极座架支撑臂506上。此外,所述反射镜已被布置为使得间隙508将反射
镜阵列502分离为两个群组。机动化齿轮组合件510将阵列502及收集器504连接到极座
架支撑臂506。极座架支撑臂506与地球的表面对准,使得其平行于地球的旋转轴的倾斜而对准,如前文所论述。机动化齿轮组合件510允许阵列502及收集器504绕水平轴512旋
转,所述水平轴也称作赤经轴。阵列502及收集器504通过致动器514进一步连接到极支
撑件506。致动器514促进阵列502及收集器504绕垂直轴516旋转,所述垂直轴也称作赤
纬轴。
[0164] 可通过使得太阳能阵列能够与太阳对准以增加由所述阵列收集的太阳射线量来改善所述太阳能阵列的效率。在一年的过程中,太阳相对于太阳能阵列的位置的位置(其中所述太阳能阵列位于地球上的固定位置处)在水平(赤经)轴512及垂直(赤纬)轴516
两者上变化。在白天,太阳在东方升起且在西方落下,太阳跨越天空的移动称作赤经且太阳能阵列502相对于太阳的位置的位置/角度需要使得太阳能阵列502与太阳的位置对准。
此外,在一整年中,太阳还相对于地球赤道改变其位置。如图6中所显示,地球轴602相对于绕太阳606的地球轨道路径604的倾斜为大约23.45度。在地球608完成绕太阳606的
一个旋转(此大约花费一年来完成)期间,太阳606相对于地球赤道的位置变化约±23.45
度。图7涉及此一整年中太阳的路径相对于地球赤道的变化;其中在六月702中太阳相对
于赤道位于其最高位置处,且在十二月704中相对于赤道位于其最低位置处。为正确地定位阵列使得其在垂直轴上与太阳对准,应提供允许所述太阳能阵列扫过约47度((地平线
以上23.45度)+(地平线以下23.45度))的角度(赤纬角度)的方式。返回参照图5,收
集面板中的间隙508允许阵列502倾斜穿过致动器514所要求的赤纬,而阵列502不会被
极座架506的支撑臂遮盖。所述面板中的间隙508允许所述阵列绕平行于极座架506的支
撑臂的方向延伸的赤经轴512旋转,而包含阵列502的面板不会被极座架506的支撑臂遮
盖。
[0165] 在其中太阳能辐射由反射镜式阵列聚焦于中央收集器上的情况下,可通过确保被反射的太阳光跨越形成所述中央收集器的组件均匀地落下来使所述收集器的效率最大。举例来说,所述中央收集器可由光伏电池群组组成。在一些配置中,所述光伏电池可对于跨越所述光伏电池群组的太阳光强度的变化敏感,确保每一光伏电池接收相同量的太阳能辐射是有益的;可利用极座架及定位设备的用途(如所揭示标的物中所述)来确保情况就是如此。
[0166] 在标的物的整篇论述中,尽管焦点在来自太阳的射线的收集上且将其反射到促进所述太阳射线中所含有的能量向电能转换的中央收集器,但此用于解释的目的且并非打算限定权利要求书的范围。所请求的标的物可用于促进从涉及能量辐射的多个能量源收集能量,此类能量源包括x射线、激光、α射线、β射线、γ射线、可在电磁频谱中找到的所有电磁辐射源等。
[0167] 应了解,如图5中所显示,尽管实例性系统500由用于将日光聚焦于中央收集器上的反射镜阵列组成,但标的揭示内容并不如此受限制且可用于提供各种收集装置的定位。举例来说,如图8所描绘,系统800,在一个实施例中,由极座架支撑臂及用以提供绕所述支撑臂的赤经角度及赤纬角度的对准的构件组成的极座架802可用于定位太阳能电池/光伏
装置阵列804,其中所述极座架用于维持所述阵列与太阳射线806对准。如图9中所涉及,系统900,在另一实施例中极座架802可支撑用于将日光904反射到远程收集装置906的反
射镜阵列902。
[0168] 翻到图10,系统1000涉及用于将太阳能收集于所请求标的物可并入其中的更详细系统。太阳能阵列1002通过使用赤纬定位装置1004及赤经定位装置1006相对于太阳对
准,定位装置1004及1006将所述收集器对准的操作如前文所论述。定位装置1004及1006
由定位控制器1008控制,定位控制器1008向定位装置1004及1006提供关于其相应位置
的指令且也从所述定位装置接收反馈以允许定位控制器1008确定预期指令及阵列1002的
位置。也可并入输入组件1010以促进与定位控制器1008的交互,且随后由用户或机械/
电子构件控制阵列1002的位置。输入组件1010可代表可促进数据、指令、反馈等在位置控制器1008与用户、远程计算机等之间传送的多种装置。此类输入组件装置1010可包括全
球定位系统,所述全球定位系统可提供纬度及经度测量以允许对阵列1002进行定位并基
于阵列1002的位置对其进行控制。此外,输入装置1010可为允许用户键入将用于控制阵
列1002的位置的指令及命令的图形用户接口(GUI),例如,工程师在安装过程期间键入测试定位装置1004及1006的操作的命令。所述GUI也可用于从定位控制器1008中继描述
阵列1002的当前位置及操作的位置测量、操作状况等。举例来说,在安装期间,工程师可审阅在GUI上显示的位置反馈且将其与预期值进行比较。也可通过使用远程网络(例如,局域网(LAN)、广域网(WAN)、因特网等)从阵列1002的方位以远程方式操作定位控制器1008,其中所述网络可硬接线到输入组件1010或以无线方式连接。
[0169] 数据库及存储组件1012也可与系统1000相关联。所述数据库可用于存储将用于通过定位控制器1008来辅助阵列1002的位置控制的信息,此种信息可包括经度信息、纬度信息、日期及时间信息等。定位控制器1008可包括用于处理数据、算法、命令等的构件,例如处理器,举例来说,其中此种处理可响应于经由输入组件1010从用户接收的命令。定位控制器608也可具有在其中运行以促进对阵列1002的自动位置控制的程序及算法,其中所述程序及算法可使用从数据库1012检索的数据,其中此种数据包括经度信息、纬度信息、日期及时间信息等。
[0170] 人工智能(AI)组件1014也可包括于系统600中以根据本文中所揭示的至少一个方面执行至少一个确定或至少一个推断。人工智能(AI)组件1014可用于辅助定位控制器
1008对阵列1002进行定位。举例来说,AI组件1014可经由因特网1010监视在位置控制器
1008处接收的天气信息。AI组件1014可确定局部天气状况可能达到关于阵列1002的安全
操作的关注点且需要关闭阵列1002直到天气系统已过去。AI组件1014可根据实施本文中
所描述的各种自动化方面而采用众多方法中的一种方法来从数据学习且随后得出推断及/或作出与跨越多个存储单元动态存储信息相关的确定(例如,(例如)由使用Bayesian模
型计分或近似值、线性分类器(例如,支持向量机(SVM))、非线性分类器(例如,称作“神经网络”方法的方法、模糊逻辑方法及执行数据融合的其它方法等)的结构搜索形成的隐藏式Markov模型(HMM)及相关原型依赖性模型、更一般概率性图形模型,例如Bayesian网络)。
此外,AI组件1014也可包括用于捕获逻辑关系(例如,定理证明器或更多基于启发式规则的专家系统)的方法。在由全异(第三)方设计的一些案例中,AI组件1014可表示为外
部可插拔组件。
[0171] 系统1000可进一步包括能量输出组件1016,其可用于将在阵列1002处收集的太阳能转换到电能。可将由输出组件1016产生的能量馈入到电网618中以及馈入到电力回
路1020中。然而,电力回路1020促进由系统1000产生的电力的用途用于给系统1000供
电。举例来说,可将由输出组件1016产生的电力中的一些电力馈入回到系统1000中以为
组成系统1000的各种组件提供电力,例如给定位装置1004及1006、定位控制器1008、AI
组件1014、输入组件1010等供电。然而,尽管可将此自含式系统视为故障安全问题等的有价值目标,但也可提供用以允许系统1000及其组件从电网1018汲取电力的构件。举例来
说,当在闭路模式中操作时,所述阵列可能不能够产生满足系统1000的能量操作要求的充足能量,且可从电网1018汲取能量以补偿所述能量不足。
[0172] 参照图11,系统1100涉及组合件,其可用于将太阳能阵列(例如,例如图5的太阳能阵列502)连接到极座架支撑臂(例如,例如图5的极座架支撑臂506)。系统1100也
可用于使所述阵列绕所述极座架支撑臂的中心轴旋转,其提供所述阵列的赤经定位。系统
1100由连接器1102组成,其可用于将所述极座架支撑臂连接到组合件1100,所述太阳能阵列通过附接到支撑托架1104连接到组合件1100。与齿轮机构1108组合的电机1106促进
阵列绕所述极座架支撑臂的旋转,其中所述组合件在连接器1102处保持固定且支撑托架
1104及所附接的阵列绕所述极座架支撑臂旋转。
[0173] 翻到图12,系统1200图解说明用以使太阳能阵列502透过赤纬轴而相对于极座架支撑臂506倾斜的设备。系统1200由定位装置514(例如,致动器)组成,所述定位装置
连接到定位组合件1100。如前文所论述,定位组合件1100促进使太阳能阵列502绕极座
架支撑臂506的赤经轴旋转。定位装置514可相对于太阳在天空中的位置将阵列502倾斜
到所需的赤纬角度,当定位装置514相对于定位组合件1100移动时,定位装置514所连接
到的支撑件1202也移动,从而致使阵列502倾斜穿过一赤纬角度范围。当旋转定位组合件
1100以追踪太阳的赤经时,可使用定位装置514来确保阵列102保持在用以捕获太阳射线
的赤纬角度。结合极座架使用定位装置514允许在太阳能收集的开始时将所述阵列调整为所需的赤纬角度,而不是必须在整个太阳追踪过程中不断地调整倾斜角度,从而降低系统的能量消耗,因为每天仅必须调整致动器一次而不是不断地调整。尽管所述致动器可每天调整所述阵列的赤纬角度一次,但所请求的标的物并不如此受限制,其中所述致动器每天调整所述赤纬达提供对太阳的追踪所需的次数。
[0174] 参照图11及图12,尽管显示致动器514与电机1106为两个分离组件,但可存在以下替代实施例,其中致动器514与电机1106组合为提供阵列502到极座架支撑臂106的
连接的单个组合件,同时促进相对于太阳或待从其捕获能量的类似能量源的位置变更阵列
502的赤经及赤纬位置。在标的物的其它实施例中,可利用电机与致动器的各种组合来提供用于利用辐射的捕获等的收集阵列及装置的定位,同时促进相对于能量源调整所述阵列及装置的位置。
[0175] 可将用以提供阵列的赤经/赤纬定位的各种构件实施于所述系统中。实例性构件可包括机械、.电、电磁、磁性、气动构件等。
[0176] 本发明的一个实施例是使用DC无刷电机,从而利用其低成本及低维修费用。在其它实施例中,可使用DC无刷步进电机,其中对电机的操作期间的步长数目进行计数以提供所述阵列的高度准确的定位。举例来说,在一个配置中,已知存在10个步长/1度的旋转,可以约0.1度的增量来调整所述阵列的位置以追踪太阳划过天空的经过。
[0177] 翻到图13,在常规极座架系统中(举例来说,如与光伏阵列一同使用),阵列1302相对于支撑臂1304离轴支撑。依据如组成阵列1302及相关联装置(未显示)的组件的大小及重量等因素,重心相对于支撑臂1304移位,其中重心位于沿维度x的任何地方。在此系统中,在阵列追踪太阳时所述阵列的移动期间浪费能量,因为必须补偿并克服因移位的重心而导致的失衡。
[0178] 参照图5,在本发明的一个实施例中,阵列中的间隙108取消阵列502必须从极座架支撑臂506偏移的需要,其中阵列502在极座架支撑臂的平面中附接到极座架支撑臂
506。此布置允许阵列502绕极座架支撑臂512的轴平衡。与常规极座架系统(系统1300)
相比,使阵列502绕赤经轴512旋转所需要的能量降低,降低的能量要求可促进使用较小功率的电机来安装及定位组合件(如参照图11所论述),从而导致系统成本降低。
[0179] 如果待将所述阵列置于用于存储、安全或用于维修目的的位置中(如前文所论述),那么所述电机可步进所需数目的步长以将所述阵列从其当前位置移动到其存储或安全位置。进一步描述此实例,可确定以顺时针方向将所述阵列从其当前位置移动到所述存储位置所需要的步长数目连同以逆时针方向移动所需的步长数目,可比较所述两个计数且使用最短方向来将所述阵列置于所述存储位置中。
[0180] 在另一实施例中,响应于可能造成破坏的天气状况(例如,经过的雹),可将所述阵列置于安全位置中。可在接收到移动到所述安全位置的命令之前确定将所述阵列从所述阵列的当前位置移动到所述安全位置所需要的步长数目的记录。在所述冰雹过去之后,可重新定位所述阵列以继续操作,其中所述重新定位是基于所述阵列的最后知道的位置加上补偿太阳的当前位置所需要的步长数目(例如,在所述冰雹之前阵列的最后位置+将所述阵列移动到太阳的当前位置的步长数目)来确定。可通过使用与所述阵列相关联的纬
度、经度、日期、时间信息及所述阵列的位置来确定太阳的当前位置。也可通过使用太阳位置传感器来确定太阳的当前位置,所述太阳位置传感器可用于确定日光的能量在哪一角度上最强且相应地对所述阵列进行定位。
[0181] 此外,收集面板中的间隙508允许定位所述面板以使形成所述阵列的反射镜对环境破坏(例如,强风及冰雹侵袭)的敏感度最小。如图14中所描绘,可使阵列502绕极支撑臂506旋转,以将所述阵列置于“安全位置”处。使阵列502绕赤经轴516旋转且绕赤纬轴512倾斜的能力允许定位阵列502使得其与任一盛行风力的对准使太阳能阵列502在风
中的航行作用最小。此外,在冰雹侵袭、等的情况下,可定位阵列502使得反射镜朝下,其中阵列结构的背侧暴露给冰雹侵袭,从而减轻对反射镜的破坏。
[0182] 此外,在所请求标的物的另一实施例中,阵列502绕赤经轴516及赤纬轴512的旋转可使得阵列的所有区域能够由操作者容易地够到。所述操作者可为安装工程师,其在安装过程期间需要接近各个反射镜502、收集器504等。举例来说,所述安装工程师可出于对准目的而接近中央收集器504。所述操作者也可为维修工程师,其需要接近阵列502来清洁反射镜,替换反射镜等。图14描绘位于基座支撑件1402上的极支撑臂506的实例性实施例。基座支撑件1402可视需要由各种底脚、支撑结构、基础结构、安装托架、定位电机等组成,以促进极支撑臂506及其它阵列组件(例如,阵列502、收集器504等)的支撑、定位及放置。如图14中所描绘,为促进接近太阳能收集系统500的各种组件(例如,阵列502、收集器504等),可选择性地使极支撑臂506与基座支撑件1402解啮合(至少部分地),从而
使得能够如需地倾斜及降低太阳能收集系统500。
[0183] 如上所述,也可选择性地使极支撑臂506与支撑结构(例如,基座支撑件1002)解啮合(至少部分地)以促进如需地定位太阳能收集系统500,例如,“安全位置”、维修、安装、对准调谐、存储等。图15图解说明处于降低的位置中的太阳能收集系统500的示意性表示1500,所述降低的位置可为安全位置、维修位置、安装位置、对准调谐位置、存储位置等。
[0184] 图16显示用于构造太阳能阵列并定位所述阵列以追踪太阳的方法1600。在1602处,构造太阳能阵列,其中所述阵列由两个相等大小的平面区段组成。所述阵列可由反射镜构造以促进太阳能射线向中央收集器的反射,或在替代实施例中,所述阵列可包含光伏装置阵列以吸收太阳能并提供太阳能向电能的转换。所述两个阵列由中央支撑件连接,其中所述阵列被置于所述支撑件上,使得所述阵列之间留有间隙,所述间隙根据动作1604为已知宽度。
[0185] 在1604处,构造极座架,其中所述极座架以使得其平行于地球的旋转轴的倾斜而对准的方式定位于地球的表面上。返回到动作1602,所述两个阵列之间留下的间隙宽度足以允许所述阵列定位于所述极座架的端处,使得所述阵列定位于所述极座架的任一侧处。
[0186] 在1606处,提供允许所述阵列沿赤经角度绕极座架旋转的构件。此种构件可包括电机、致动器或类似装置且所述构件可形成将所述阵列连接到所述极座架的连接器的一部分。在1608处,提供允许所述阵列沿赤纬角度相对于所述极座架倾斜穿过一角度范围的构件,其中所述角度范围包括保持所述阵列与太阳对准所需要的角度及其赤纬的变化以及允许所述阵列倾斜以用于安装、维修、存储等的较大角度范围。此种构件可包括电机、致动器或类似装置。所述构件可形成将所述阵列连接到所述极座架的连接器的一部分。
[0187] 在1610处,向系统提供允许所述阵列随着太阳横跨天空而追踪太阳的信息。此种信息可包括基于阵列的位置的经度数据、纬度数据、日期及时间信息等。使用在1610中所提供的信息,在1612处使所述阵列相对于太阳对准以促进从太阳能产生能量。所述阵列通过变更所述阵列相对于太阳的赤纬角度及赤经角度来与太阳对准。在一个实施例中,可在一整天中变更所述赤经角度,而根据太阳在天空中的高度仅调整所述赤纬角度一次。在替代实施例中,可视需要调整赤经角度及赤纬角度(例如,不断地)以维持所述阵列与太阳对准。
[0188] 在1614处,所述太阳能阵列促进从太阳收集能量,不管其通过光伏、反射还是类似方式。
[0189] 图17涉及用以促进将太阳能阵列置于安全位置中(例如,为防止因天气状况而对所述阵列及相关联组件造成的破坏)、维修位置中(例如,所述阵列需要检查、清洁、替换等)、安装位置中(例如,将所述阵列移动经过各种位置以确定任何定位装置正确地起作
用)等的方法1700。
[0190] 在1702处,将所述太阳能阵列定位于正常操作位置以收集太阳射线,其中在一整天中调整所述阵列相对于太阳的赤经角度及赤纬角度以维持所述阵列与太阳对准;所述阵列促进从所述太阳能射线收集能量(1704)。
[0191] 在1706处,(例如)响应于所接收的天气系统正向所述区域移动的信息而作出是否待将所述阵列置于安全位置中的确定。如果所述天气系统的确不会对所述阵列的操作造成威胁,那么方法1700返回到1702且继续收集太阳能。如果确定需要关闭所述太阳能阵
列且将其置于安全位置中(例如,可破坏反射镜/光伏装置的冰雹风暴正在临近),那么可发出将所述阵列定位于所述安全位置中的命令(1308)。
[0192] 当所述阵列位于所述安全位置中时,在1710处,可作出是否需要将所述阵列维持于此位置中的确定。如果所述确定为“是”(例如,所述天气系统仍会对所述阵列及收集组件造成威胁),那么所述方法进行到其中将所述阵列维持于所述安全位置中的1712。
[0193] 在1714处,作出关于所述阵列是否可返回到位置以重新开始太阳能的收集的其它确定。如果所述响应为“否”(例如,所述天气系统仍为对所述阵列组件的威胁),那么所述方法返回到1712。在1714处,如果确定“是”(继续操作是安全的),那么所述方法返回到1702,且阵列相对于太阳重新对准以重新开始太阳能的收集。
[0194] 返回到动作1710,如果是否维持当前安全位置的确定为“否”(例如,所述天气系统不再对所述阵列及收集组件造成威胁),那么所述方法返回到1702且所述阵列对太阳能的收集继续。
[0195] 提供通过最佳地分析日光来追踪太阳位置,其中可将直射日光与其它光源(例如,反射离开某些物体的日光、激光及/或类似物)大致区分开。特定来说,可根据其非偏振、准直性质、光频率及/或类似物来识别直射日光。在一个实例中,一旦检测到直射日光,则可自动调整太阳能电池以便以最佳对准接收日光,从而允许高效地利用最大太阳能同时避免与其它较弱光源的对准。举例来说,可以以下方式调整太阳能电池:个别地、作为电池面板的一部分及/或类似物。
[0196] 根据实例,可给太阳能面板装备用以区别及聚集日光的组件。举例来说,可提供并定位一个或一个以上偏振器,使得可评价光源以确定其偏振。由于直射日光为大致非偏振,因此跨越所述偏振器所测量的类似辐射等级可指示直射日光源。此外,可包括光谱滤波器以过滤掉仅仅具有与太阳相比大致不同的色彩光谱的光,例如绿色激光、红色激光及/或类似物。此外,可提供球透镜及象限单元,其中所述光源通过所述球透镜且到达象限单元上;可利用所述象限单元上的焦点的大小来确定光的准直性。如果所述光准直超出阈值,那么可将其确定为直射日光。在此情况下,所述球透镜及象限单元可至少部分地基于所述焦点在所述象限单元上的位置来进一步确定所述电池接收最大日光量的最佳定位。因此,可自动调整所述太阳能电池以接收直射日光,而不混淆全异光源。
[0197] 现在翻到图式,图18图解说明促进追踪日光以基于日光的位置最佳地对准装置的系统1800。提供日光追踪组件1802以确定所接收的光是直射日光还是来自另一源的光
且可基于所述确定来追踪直射日光。另外,提供可根据日光位置对准装置的定位组件1804。
在一个实例中,所述装置可包含一个或一个以上太阳能电池(或太阳能电池面板),其可
相对于直射日光最佳地对准以接收大致最大量的光,以用于经由光伏技术(举例来说)转
换成电。根据实例,日光追踪组件1802可追踪日光且将定位信息输送到定位组件1804,使得所述装置可最佳地定位(例如,太阳能电池可移动到所要位置中以接收大致最佳直射日光)。
[0198] 在一个实例中,日光追踪组件1802可评价多个光源以确定哪一源为直射日光。此可包括通过成角度的多个偏振器接收光,使得偏振光在每一偏振器处可产生不同的结果,而非偏振光(例如,直射日光)在所述偏振器处可产生大致相同的结果。此外,根据实例,日光追踪组件1802可基于波长来区别光源,此可提供对在此方面可区分的激光或其它光源的排除。此外,滤波器可提供大致所有波长的衰减,使得当组合有放大器时,可至少部分地基于光源的强度来检测日光。另外,日光追踪组件1802可确定光源的准直性质以确定光是否是直射日光。此外,在一个实例中,日光追踪组件1802可评价一个或一个以上装置相对于其上的光源的轴的对准,以确定将所述装置与所确定的直射日光最佳地对准所需要的移动。
[0199] 随后,可将位置信息输送到定位组件1804,所述定位组件可控制装置(例如,一太阳能电池或一个或一个以上电池面板)的一个或一个以上轴向位置。在此方面,在从日光追踪组件1802接收到所述位置信息后,定位组件1804可即刻移动所述装置及/或其上安装有所述装置的设备以相对于所述装置在最佳位置中对准直射日光的轴。日光追踪组件
1802可在计时器上分析直射日光,或其可在其通过不断确定相对于光轴的最佳对准而移动时跟随日光。此外,可将日光追踪组件1802配置为太阳能电池或电池面板的一部分(例
如,在一个或一个以上电池后方或内部或附加/安装到面板或相关联设备)。在此方面,日光追踪组件1802可在定位组件1804移动电池及日光追踪组件1802时与电池一同移动以
评价最佳位置。在另一实例中,日光追踪组件1802可位于不同于电池的分离位置处且可将准确定位信息输送到定位组件1804,所述定位组件可适当地定位所述电池。
[0200] 参照图19,其显示用于相对于从一个或一个以上相关太阳能电池或大致任一设备的轴的偏离来追踪太阳的位置的实例性系统1900。描述可使用多个光分析组件1904来追踪直射日光的位置的日光追踪组件1802,所述多个光分析组件可至少部分地基于与光源
相关的一个或一个以上测量来近似所述光源。日光追踪组件1802可包含多个光分析组件
1904以提供冗余以及从全异角度分析光源。在一个实例中,如所描述,日光追踪组件1802可识别直射日光,因为其定位于各种光源上,且相应地递送关于定位一个或一个以上太阳能电池以便以最佳轴接收直射日光的信息。尽管显示日光追踪组件1802具有3个光分析
组件1904,但应了解在一个实例中可利用更多或更少的光分析组件1904。另外,在一个实例中,所利用的光分析组件1904可包含所显示组件中的一者或一者以上且被描述为光分
析组件1904的一部分,或可在光分析组件1904中共享此类组件。
[0201] 每一光分析组件1904包括可偏振所接收光源的偏振器1906,在此点上可测量来自偏振器1906的所接收辐射等级。对于每一光分析组件1904,可以全异角度配置偏振器
1906。在具有3个光分析组件1904且因此具有3个偏振器1906的实例中,可以大致120
度的角度偏移来配置所述偏振器。在此方面,可评价来自从同一光源接收光的每一偏振器
1906的辐射测量。当光源至少有些偏振时,一旦由偏振器1906接收,则所得光束的辐射等级在每一偏振器1906处可不同,从而指示有些偏振的光源。相反,当光源为大致非偏振时,所述所得辐射等级在通过成不同角度的偏振器1906之后可大致类似。以此方式,举例来
说,由于直射日光为大致非偏振,因此可在偏振光源(例如,反射离开包括云的许多表面的日光或其它光源)上检测到直射日光。应了解,一旦光传递到光分析组件1904的下部层,则可通过处理器(未显示)及/或类似物来测量辐射等级以确定所述等级及其之间的差异。
[0202] 此外,光分析组件1904可包括光谱滤波器1908以过滤掉与直射日光相比具有大致全异或更聚焦的波长的光源。举例来说,光谱滤波器1908可通过具有在大约560纳米
(nm)到600nm之间的波长的光。因此,可在光谱滤波器1908处大致拒绝大部分激光辐射
(例如,通常使用的525nm绿色激光及635nm红色激光),而直射日光源的大部分仍可通过。
此可防止干扰一批太阳能电池以及定到弱及/或间歇性光源。通过光谱滤波器1908b的
光源可由可将光聚集到象限单元1912上的球透镜1910接收。有些准直的光源(例如,直
射日光)可在球透镜1910后方在象限单元1912上以小于阈值的点达到焦点。因此,此可
为根据由所聚焦的点的大小测量的准直等级对直射日光的另一指示,其中可拒绝(举例来说)由大于或多于一个所聚焦的点指示的漫射光源。应了解,也可在此方面利用其它类型的曲面透镜。
[0203] 此外,象限单元1912可提供光分析组件1904(且因此太阳能电池或与日光追踪组件1802相关联的大致任一装置或设备)相对于象限单元1912上来自通过球透镜1910的光的所聚焦的点的位置的轴向对准的指示。举例来说,当光通过球透镜1910且在象限单元
1912上达到一点时,可确定光照耀于光分析组件1904上的角度。象限单元1912上的所述
点可指示所述角度且可用于确定以最佳角度接收光所需要的方向及移动。另外,在每一光分析组件1904处提供放大器1914以接收包含来自光的相关信息(如所描述)的光信号。
[0204] 此外,可至少部分地基于亮度来拒绝光源。举例来说,此可使用光谱滤波器1908提供大致所有波长的显著衰减来完成;此可与来自放大器1914的增益一起用于确定源的亮度。可拒绝所规定阈值以下的光源。此外,可测量光强度的时间变化(例如,光源的调制)。应了解,直射日光是大致未经调制,且也可在此方面拒绝指示某调制的源。
[0205] 如上文所提及,可将所推断的参数及信息输送到处理器(未显示)以用于处理及光的源的确定、根据象限单元1912上的点确定相关联的太阳能电池、装置或设备是否需要重新定位及/或类似物。在一个实例中,所述信息可由放大器1914输送到所述处理器。在此方面,可基于由光分析组件1904取得的以上参数将直射日光与全异光源区分开,从而导致太阳能电池的最佳定位以接收大致最大太阳能。
[0206] 现在翻到图20,其显示用于确定太阳的位置且追踪所述位置以确保一个或一个以上太阳能电池的最佳对准的实例性系统2000。提供日光追踪组件1802以确定直射日光的位置而忽略其它光源(如所描述),以及可定位一个或一个以上太阳能电池或电池面板以
最佳地接收直射日光的太阳能电池定位组件2002,及可至少部分地基于一天的时间及/或一年的时间来提供近似日光位置的时钟组件2004。应了解,可将日光追踪组件1802配置于一个或一个以上太阳能电池内,附加到所述太阳能电池或代表性面板或附加于其附近、定位于轴向控制电池/面板的位置的装置上及/或类似物(举例来说)。
[0207] 根据实例,太阳能电池定位组件2002初始可至少部分地基于时钟组件2004将太阳能电池、电池组及/或包含一个或一个以上电池的设备定位到的近似日光位置。在此方面,时钟组件2004可在一月、一个季节、一年、几年及/或类似物中存储关于太阳在一天不同时间的位置的信息。可从包括固定或人工编程于时钟组件2004内、在外部或以远程方式提供到时钟组件2004、由时钟组件2004从日光追踪组件1802的先前读数推断及/或类似
物在内的各种源获得此信息。在此方面,时钟组件2004可在给定时间点近似日光的位置,且太阳能电池定位组件2002可根据所述位置移动所述电池。
[0208] 随后,日光追踪组件1802可用于如上所述微调所述电池的位置。具体来说,一旦近似地定位,则日光追踪组件1802可在假设的直射日光与从此全异物体(包括云、建筑物、其它障碍物及/或类似物)反射的日光之间进行区分。日光追踪组件1802可利用上述组件及处理来完成此区分,包括确定光源的偏振、推断光源的准直性质、测量光源的亮度或强度、辨别源的调制(或非调制)等级、过滤掉某些波长的色彩及/或类似物。此外,上述球透镜及象限单元配置可用于确定确保光到电池的大致直接轴所需要的轴向移动。应了解,时钟组件2004可用于初始配置所述电池位置。在另一实例中,所述电池在夜间可为不活动的且时钟组件2004可用于在日出时定位所述电池。此外,在显著阻挡的情况(其中大致不存在直射日光供日光追踪组件1802检测)下,时钟组件2004可用于跟随太阳的预测路径,直到日光追踪组件1802可检测到日光等。在此实例(其中太阳的时钟组件2004预测与日
光追踪组件1802实际确定及测量之间存在不一致性)中,在需要利用所述不一致性时可通过时钟组件2004计及所述不一致性以确保更准确的操作。
[0209] 现在翻到图21,其图解说明用于追踪日光并定位远程装置以接收最佳量的光的实例性系统2100。提供用于基于将太阳光源与其它光源区分开而确定太阳的位置的日光追踪组件1802。另外,提供日光信息发射组件2102以发射来自日光追踪组件1802的关于日光的精确位置的信息以及可至少部分地基于从日光信息发射组件2102经由网络2104发送的
信息来定位一个或一个以上太阳能电池的太阳能电池定位组件2002。
[0210] 在此实例中,日光追踪组件1802可与太阳能电池全异地定位;然而,至少部分地基于日光追踪组件1802及电池的已知位置,可提供用以定位所述以远程方式定位的电池的准确信息。举例来说,日光追踪组件1802可基于如上所述将直射日光与其它光源区分开而确定太阳的大致准确的位置。特定来说,可如所描述至少部分地基于偏振、准直性、强度、调制及/或波长来测量来自不同源的光以将所述源缩小到可能的直射日光。此外,可使用球透镜及象限单元来确定光的轴上的最佳对准以获得最大光利用。一旦确定精确位置,则日光追踪组件1802可将所述信息输送到日光信息发射组件2102。
[0211] 在接收到所述精确对准信息后,日光信息发射组件2102可即刻经由网络2104将所述信息发送到以远程方式定位的太阳能电池定位组件2002以轴向定位一组太阳能电池
以接收大致最大直射日光。特定来说,太阳能电池定位组件2002可接收精确对准信息、计及一个或一个以上太阳能电池/面板与日光追踪组件1802之间的位置差异,且最佳地对准所述电池/面板以接收用于光伏能量转换的最佳日光。应了解,日光追踪组件1802与所
述电池之间的位置差异可影响太阳在每一位置处的相对位置。因此,可根据所述位置差异(例如,使用全球定位系统(GPS)及/或类似物确定的位置)来计算不一致性。在另一实例
中,可在太阳能电池及/或日光追踪组件102b的安装后即刻测量所述不一致性且其为在接收到精确太阳位置信息后即刻执行的固定计算。
[0212] 参照图22,其显示用于将太阳能电池配置锁定到直射日光以促进最佳光伏能量产生的实例性系统2200。特定来说,提供轴向可旋转设备2202,其可包含一个或一个以上太阳能电池或电池面板以及如本文中所述的经附接日光追踪组件1802。在一个实例中,轴向可旋转设备2202可为期望接收直射日光的类似设备领域中的一者。在此实例中,举例来说,日光追踪组件1802可附加到每一轴向可旋转设备2202或可存在在现场操作多个轴向
可旋转设备的日光追踪组件(且在此方面可为分离的或附接到所述多个设备中的单个设
备)。
[0213] 如所示,轴向可旋转设备2202可经定位以接收直射日光2204的最佳轴。日光追踪组件2202为此可检测直射日光2204(如前文所述),且定位组件(未显示)可根据直射
日光的最佳轴的所指示位置来旋转轴向可旋转设备2202。如所提及,日光追踪组件1802可评价接近直射日光的各种光源,例如反射光2206及/或激光2208以确定哪一源是直射日
光2204。如所描述,轴向可旋转设备2202可在所述光源中移动,因此类似地移动日光追踪组件1802,从而允许日光追踪组件1802分析所述光源从而确定哪一个是直射日光2204。
[0214] 举例来说,日光追踪组件1802可从所显示反射光2206源中的一者接收光且确定是否对准电池来最佳地接收所述反射光2206。然而,日光追踪组件2206可如所描述通过
在由多个成不同角度的偏振器偏振后即刻评价辐射等级来确定反射光2206源的确是反射
光。所述等级可在指示光为偏振的且因此不是直射日光的等级处不同;日光追踪组件1802可指令定位组件将轴向可旋转设备2202移动到另一光源以用于评价。在另一实例中,日光追踪组件1802可从激光2208接收光,但可指示所述激光光不是直射日光,因为其如所描述由光谱滤波器大致过滤掉。因此,日光追踪组件1802可指令将轴向可旋转设备2202移动
到另一光源。
[0215] 在另一实例中,日光追踪组件1802可从直射日光2204源接收光且将此光区分为直射日光。如所描述,此可通过在由上述偏振器偏振后即刻处理光的辐射等级而发生,所述偏振器可指示类似的辐射等级。因此,日光追踪组件1802可确定光源为大致非偏振,像直射日光;如果日光通过光谱滤波器,那么日光追踪组件1802可确定光2204为直射日光。随后,如所描述,日光追踪组件1802可利用球透镜及象限单元配置来确定所述光源的准直性以确保其为直射日光。日光追踪组件1802另外可使用光谱滤波器提供大致所有波长的显
著衰减(其可通过来自接收光信号的放大器的增益测量)来确定所述光源的强度。可将所
得信号与阈值进行比较以确定所需日光强度。此外,可测量所述光信号的调制以确定时间变化;在所述光为大致非调制的情况下,此可为直射日光的另一指示。此外,如所描述,可使用球透镜及象限单元配置来使轴向可旋转设备2202最佳地成角度以在直射日光2204的轴
上对准。
[0216] 已相对于若干组件之间的交互描述了上述系统、架构等。应了解,此类系统及组件可包括本文中所规定的那些组件或子组件、所规定的组件或子组件中的一些及/或额外组件。子组件也可实施为以通信方式耦合到其它组件而不是包括于父母组件内的组件。此外,一个或一个以上组件及/或子组件可组合到单个组件中以提供聚合功能性。系统、组件及/或子组件之间的通信可根据任一推及/或拉模型完成。所述组件也可与出于简明的目的而未在本文中具体描述但为所属领域的技术人员熟知的一个或一个以上其它组件交互。
[0217] 此外,如应了解,所述所揭示系统及方法的各个部分可包括人工智能、机器学习或基于知识或规则的组件、子组件、过程、构件、方法或机制(例如,支持向量机、神经网络、专家系统、Bayesian信任网络、模糊逻辑、数据融合引擎、分类器...)或由其组成。此类组件(除其它以外)可使某些所执行的机制或过程自动化,从而使所述系统及方法的部分(举例来说)通过基于上下文信息来推断动作而变得更加自适应以及高效且智能。以举例而非限定的方式,可相对于材料化视图等的产生来采用此种机制。
[0218] 鉴于前文所描述的例示性系统,参照图23到图25的流程图将更佳地了解可根据所揭示标的物实施的方法。尽管出于简化解释的目的,以一系列框的形式来显示及描述所述方法,然而应理解及了解,所请求的标的物并不受限于所述框的次序,因为一些框可以不同于本文中所描绘及描述的次序发生及/或与其它框同时发生。此外,实施下文所述的方法可能并不需要所有所图解说明的框。
[0219] 图23显示用于确定光源的偏振以部分地推断所述光是否是直射日光的方法2300。应了解,如本文中所描述,可采取额外测量以决定所述光的源。在2302处,从源接收光;所述源可包括日光(例如,直射日光或从云、结构等反射的日光)、激光及/或类似聚集的源。在2304处,使所述光通过成不同角度的偏振器。如所描述,改变偏振器的角度可在原始光被偏振的偏振器上再现全异的所得光束。因此,在2306处,可在每一偏振器的偏振之后测量辐射等级。可比较各种测量,且在2308处,可确定来自所述源的原始光的偏振。如所描述,当经比较的测量的差异超出阈值时,可确定所述原始光为偏振的;然而,当所述测量之间不存在一些差异时,所述原始光可为非偏振的。由于直射日光为大致非偏振,因此此确定可指示所述原始光是否是直射日光。
[0220] 图24图解说明进一步促进确定从源接收的光是否是直射日光的方法2400。在2402处,从所述源接收光。如所描述,所述源可包括直接或间接日光、激光及/或类似物。
另外,在2404处,可如前文所述确定所述光的偏振。随后,在2406处,可使所述光通过拒绝光源的不在所规定波长内的部分的波长滤波器。举例来说,所述波长滤波器可使得其拒绝不在由日光利用的范围内的光。因此,所述滤波器可拒绝一些激光光(例如,在一个实例中,红色及绿色激光)且仅通过在所述范围内的光。此外,所述滤波器可提供大致所有波长的显著衰减。此可与所得光信号的增益一起用来指示所述光源的强度,所述强度另外可用于确定所述源是否是直射日光。在2408处,可确定所述光是否是直射日光;举例来说,此可至少部分地基于所述光是否通过所述滤波器以及所确定的偏振。如所描述,当所述光并不偏振时,存在其为直射日光的可能性,因为许多被反射的日光源(例如,从云、结构等偏转)为偏振的。此外,所述波长滤波器可在所述光大致在正确波长内的情况下提供对直射日光的进一步保证。
[0221] 图25显示用于对齐太阳能电池以接收光的最佳对准的轴以用于产生太阳能的方法2500。在2502处,从源接收光。如所描述,此光可来自许多源,且在2504处,可确定所述光是否是直射日光。在此方面,如本文中所描述,可拒绝其它光源,例如所反射光、激光等。
举例来说,可利用各种偏振器、光谱滤波器及/或类似物来拒绝不需要的光源。此可至少部分地基于如所描述的确定光的偏振等级、光的准直性(例如,经由测量通过球透镜的光在象限单元上的焦点的大小)、光的强度(例如,由来自接收所述光的放大器的增益测量)、光的光谱(例如,通过光谱滤波器测量)、光的调制及/或类似物。在2506处,确定最佳轴向对准以接收所述直射日光。如所描述,此可使用球透镜及象限单元配置(举例来说)以将
来自所述光的一点聚焦于所述象限单元上来确定。所述光可照耀于所述球透镜上,所述球透镜将所述光作为一个或一个以上点反射于所述象限单元上。可基于所述点在所述象限单元上的位置来调整对准。在2508处,可根据轴向对准来定位一个或一个以上太阳能电池。
因此,在一个实例中,可检测直射日光,且可将太阳能电池最佳地定位于日光的轴上以接收用于光伏转换的最大能量。
[0222] 现在参照图26,以两个不同状态2600及2602揭示实例性太阳能圆盘配置。配置可呈现可与能量源106(例如,地球围绕其公转的太阳)对准的太阳能圆盘2604。太阳能圆盘2604可搁置于位于地面上的基座2608上(例如,耦合到所述基座),其中基座2608通常
由金属、混凝土、木材等构造。为收集太阳能,太阳能圆盘104可包括可用作太阳能电池的聚集器2610。第一状态配置2600可代表紧在构造带有基座2608的太阳能圆盘2604之后
的时间位置。相反,第二状态配置2602可代表在其中基座2608安放、地面安放,配置2600物理移动到将配置2600变为配置2602的位置等的构造之后的时间位置。尽管将聚集器
2610显示为太阳能圆盘2604的一部分,但应了解,可在不使用太阳能圆盘2604的情况下实践各种配置,例如独立单元。
[0223] 各种环境可出现,使得所述配置改变(例如,以从第一状态配置2600向第二状态配置2602的方式的改变)举例来说,某些材料可随时间而稳固(例如,混凝土)且因此太阳能圆盘2604(例如,包括太阳能聚集器的圆盘)不再正确地通过能量源2606照亮。在一
个实例中,太阳能圆盘2604可包括耦合到圆盘2604的中间的聚集器2610。如可在图26中
看到,最初能量源2606与太阳能圆盘2604两者在中央对准(例如,配置状态2600),其允许聚集器2610完全在能量源2606的主要能量界限2612内(例如,在所述能量界限内使得能
够进行最大能量搜集)。然而,在移动之后太阳能圆盘2604与能量源2606仅部分对准(例
如,配置状态2602)且聚集器2610不再完全在能量界限2612内-因此聚集器2610可位于
用于搜集能量的欠最佳位置。如果使用常规编码器,那么不了解所述配置的改变且因此所述配置不会如需地操作(例如,能量源2606不会在聚集器上正确地产生太阳能)。
[0224] 根据本文中所揭示方面使用的倾角计可为固态传感器,其通常基于硅。可通过将质量块连接到稳定点(例如,支撑结构)的小片硅来悬挂所述质量块。所述质量块也可包括翼板以改善功能性。静电力可移动所述质量块,使得所述质量块位于区域的中心处。如果相关联单元以角度向上指向,那么所述质量块可被向下拉。可供应对抗力以将所述质量块放置回中心的电压。可分析用于将所述质量块放置回所述区域的中心处的电压的测量以确定相对于重力的角度。
[0225] 因此,借助所揭示的发明,可基于对准改变来自动调整太阳能圆盘2604且因此在配置状态2602中可将聚集器2610带到能量界限2612中。可进行对太阳能圆盘2604及/或聚集器2610相对于重力的角度的测量以确定实际位置且可作出对所要位置的计算。如
果所述实际位置不约等于所述所要位置,那么太阳能圆盘2604、基座2606以及其它实体可移动到正确对准。根据一个实施例,配置2602可通过搜索来自至少一个光伏电池的最大电流来移除与聚集器2610的对准误差。太阳能圆盘2604可在图案中移动以寻求最大输出。
与聚集器2610的输出相比,此最大值的相对位置可允许校正未对准。此校正也可并入到用于甚至在能量源2606被隐藏(例如,被云隐藏)时准确地指向能量源2606的开路黄道计
算。
[0226] 现在参照图27,其揭示用于确定是否应根据位置改变调整接收器(例如,图26的太阳能圆盘2604、图26的聚集器2610等)的实例性系统2700。在常规操作中,当能量源改变与所述接收器的位置(例如,由于地球绕太阳旋转而导致的地球的太阳与太阳能圆盘之间的改变)时,所述接收器可随之移动以跟随所述源。然而,可存在不能够物理追踪所述源的时间,例如在多云天或在夜间(例如,预期太阳将在哪里升起)。在这些情况下,可使用预期来确定应将所述接收器置于何处,例如,定位所述接收器以使其位于预期太阳将升起的处。
[0227] 为促进操作,可基于时间、日期、经度、纬度等来计算所述接收器的所要位置。另外,可使用至少一个倾角计来测量接收器相对于重力的角度。获得组件2702可收集接收器相对于重力的位置,其通常由所述倾角计观测。获得组件2702可用于搜集关于所述接收器的所要位置以及实际位置的元数据。
[0228] 获得组件2702可将所收集的数据(例如,所要位置及重力信息)传送到评价组件2704。此外,获得组件2702及/或评价组件2704可处理所述重力信息以确定所述接收器
的实际位置。评价组件2702可将接收器位置(例如,实际位置)对照所述接收器相对于能
量源的所要位置进行比较,所述比较用来确定应移动所述接收器的方式(例如,如何移动所述接收器、何时移动所述接收器、将所述接收器移动到何处,根本是否应移动所述接收器等)。根据替代实施例,原重力数据(例如,代表接收器位置)可由评价组件2704对照预
期重力(例如,代表所要位置)进行比较。评价组件2704可将结果传送到实体,例如电机
(例如,步进电机),其具备将所述接收器从实际位置移动到所要位置的移动能力。
[0229] 另外,评价组件2704可更新所述接收器及相关单元的操作,以便自动尝试所要结果。举例来说,可将具有聚集器的太阳能面板物理移动约一英里且因此用于定位的预确定计算可为不准确的。通过测量重力(例如,接收器相对于重力的角度),可确定所述接收器的实际位置应移动。借助此新知识,重设可发生,以便根据所述偏移来移动接收器(例如,遵循移动之后与移动之前相反的路径)。
[0230] 因此,可存在收集能够从天体能量源(例如,太阳)收集能量的聚集器(例如,能够收集能量的实体)相对于重力的位置的元数据的获得组件2702。根据一个实施例,从倾角计收集所述元数据。另外,可使用评价组件2704来将所述聚集器位置对照所述聚集器相对于所述天体能量源的所要位置进行比较,所述比较用来确定作出变更以增加所述聚集器的有效性(例如,使有效性最大)的方式。举例来说,所述变更可为移动图26的太阳能圆盘2604。
[0231] 现在参照图28,其揭示用以辅助相对于能量源定位接收器的实例性系统2800。获得组件2702可收集接收器相对于重力的位置(例如,收集位置信息)。计算组件2802可计算所述能量源的所要位置(例如,所述能量源的允许朝向太阳能聚集器的经改善或最大覆盖范围的位置)。根据一个实施例,通过因子分解日期、时间、所述接收器的经度及所述接收器的纬度来计算所述所要位置。内部时钟可测量所述时间及日期,且使所述时间及日期从辅助实体(例如,卫星)传送且可从全球定位系统得到纬度及/或经度信息。此外,评估组件304可通过所述接收器上的重力的角度的测量来确定所述接收器的实际位置。计算组件
2802及/或评估组件2804的输出可由获得组件2702收集且由评价组件2704使用。评估
组件2804可用作用于通过分析与施加于收集器上的重力相关的元数据来计算所述收集器
的位置的构件。此外,计算组件2802可作为用于计算所述收集器的所要位置的构件操作,所述计算是基于日期、时间、所述接收器的经度及所述收集器的纬度。另外,获得组件2702可实施为用于从测量构件获得与施加于所述收集器上的重力相关的元数据的构件。
[0232] 评价组件2704可将所述接收器位置对照所述接收器相对于能量源的所要位置进行比较,所述比较用来确定应移动所述接收器的方式。然而,可使用更有效的方式及/或更准确的方式来调整所述接收器。举例来说,如果可以光学方式追踪所述能量源,那么不使用系统2800可更有益。评价组件2704可用作用于将所述收集器的所计算位置对照所述收集
器的所要位置进行比较的构件。因此,定位组件306可得出是否可确定(例如,以光学方
式)能量源的位置的结论,其中评价组件204在否定结论后即刻操作。可使用人工智能技
术来衡量确定所述接收器应位于何处的不同方式的益处。
[0233] 结论组件2808可依据所述比较的结果而决定所述接收器是否应移动。根据一个实施例,除评价组件2704的结果以外,结论组件2808还可考虑多个因素。在一方面中,结论组件2808可至少部分地基于AI技术及所考虑的多个因素来产生成本-效用分析以评估
所述接收器的移动活力。作为实例,实际位置与所要位置之间可存在极轻微差异,其中移动所述接收器所消耗的电力(例如,成本)将超过预期从移动得到的物(效用)。作为另一实
例,当所述聚集在不利操作条件(例如,天气状况,例如持续的大风、多云大气)中操作时,移动所述聚集器所消耗的电力成本可超过在所要位置中的操作的益处。因此,即使存在位置差异,结论组件2808也可确定移动不应发生。另外,即使实际位置与所要位置之间存在差异,如果估计不会在聚集器上丢失任何能量,那么结论组件2808可确定移动是不当的。
结论组件2808可作为用于得出所述收集器基于所述比较的结果是否应移动的结论的构件
操作。
[0234] 系统2800可使用移动组件2810(例如,电机、驱动电机的实体等)来提供动力以移动所述接收器。由于不同移动组件2810可以不同方式操作,因此可产生关于应如何移动所述收集器的特定方向集合。产生组件2812可产生方向集合,所述方向集合指令应如何移动所述接收器。产生组件2812可将所述方向集合传送到移动组件2810。产生组件2812可
作为用于产生方向集合的构件操作,所述方向集合指令应如何移动所述收集器且由收集器移位实体实施。
[0235] 所述方向集合可能不会如预期那样实施。举例来说,由于随着时间的磨损,电机的部件可变更功能性且不会如预期那样执行。反馈组件2814可在所述方向集合由移动组件2810实施后即刻确定所述方向集合是否导致所要结果。在一方面中,反馈组件2814可利用且包括一个或一个以上倾角计来确定收集器或接收器是否已如所述方向集合所规定的那
样移动。举例来说,如果在实施所述方向集合之后,所述收集器相对于重力场的角度并非为目标角度,那么反馈组件2814可确定所述结果并非为有意的结果。相应地,通过利用一个或一个以上倾角计,反馈组件2814可至少部分地诊断移动操作的完整性,所述完整性可受移动组件2810影响。作为移动操作的完整性的实例,反馈组件2814可确定实现优选位置,例如非生产维修位置。如果所述方向集合导致所要结果(例如,所述接收器移动到所要位置),那么可增加与产生组件2812的操作相关的置信等级。然而,如果反馈组件2814确定未达到所要结果,那么适配组件2816可就所作出的关于方向集合的确定来修改产生组件
2812的操作(例如,修改并测试用于产生所述方向集合的计算机代码)。应了解,反馈组件
2814及/或适配组件2816可以类似方式变更系统2800或本说明书中所揭示的其它组件的
操作以改善操作。反馈组件2814可作为用于在所述方向集合由所述收集器移位实体实施
后即刻确定所述方向集合是否导致所要结果的构件操作。适配组件2816可用作用于就所
作出的关于方向集合的确定来修改所述产生构件的操作的构件。
[0236] 现在参照图29,其揭示用于调整测量关于接收器的重力信息的实体的实例性系统2900。获得组件2702可收集接收器相对于重力的位置,其通常由倾角器产生。评价组件
2704可将接收器位置对照所述接收器相对于能量源的所要位置进行比较,所述比较可用来确定在实际位置与所要位置不大致相等的情况下应移动所述接收器的方式。
[0237] 至少一个倾角器可能未对准,使得不会产生准确结果。确定组件2902可识别测量所述接收器相对于重力的位置的实体的未对准或偏移。所述识别可通过处理用户输入(例如,来自技术员)、通过人工智能技术等发生。确定组件2902可作为用于识别用于测量收集器相对于重力的位置的构件的未对准或偏移的构件操作。校正组件2904可自动确定调整所述未对准或所述偏移的方式且作出适当校正。校正组件2904可实施为用于校正用于测
量所述收集器相对于重力的位置的构件的未对准或偏移的构件。
[0238] 现在参照图30,其揭示用于借助详细获得组件2702定位太阳能接收器的实例性系统3000。获得组件2702可收集接收器相对于重力的位置。为促进操作,获得组件2702
可使用通信组件3002来与实体(例如,图28的计算组件2802)啮合以传送信息,例如发送
对信息的请求、从辅助源接收信息等。操作可以无线方式、以硬接线方式、采用安全性技术(例如,加密)等来发生。信息传送可为主动的(例如,询问/响应)或被动的(例如,公共
通信信号的监视)。此外,通信组件3002可利用各种保护特征,例如对所收集的数据执行病毒扫描且阻挡对于病毒为积极的信息。通信组件3002可作为用于将指令集合传送到收集
器移位实体的构件操作,所述收集器移位实体实施所述指令集合。
[0239] 可使用搜索组件3004来定位信息源。举例来说,系统3000可插入具有聚集器的预制作太阳能圆盘。搜索组件3004可识别倾角计的位置且执行校准。另外,搜索组件3004可用于识别信息的外来源。在说明性实例中,如果配置不包括内部时钟,那么搜索组件3004可识别时间源且获得组件2702可从所述时间源收集信息。
[0240] 尽管获得组件2702可收集各种各样的信息,但过多信息可具有消极影响,例如消耗宝贵的系统资源。因此,滤波器组件3006可分析所获得的信息且确定何种信息应传递到可确定接收器是否应移动的评价组件2704。在一个实例中,滤波器组件3006可确定重力读数的新鲜度。如果从先前读数存在较小改变或无改变,那么可删除信息且不传送所述信息。根据一个实施例,滤波器组件3006可检验信息及/或聚合信息。举例来说,如果第一时间由三个源产生且第二时间由一个源产生,那么可忽视所述第二时间且可传送一个代表所述三个源的时间的记录。
[0241] 不同条信息(例如,所收集的元数据、组件操作指令(例如,通信组件3002)、源位置、组件本身等)可保存于存储器件3008上。存储器件3008可布置为多个不同配置,包括作为随机存取存储器、电池供电存储器、硬磁盘、磁带等。可在存储器件2708上实施各种特征,例如压缩及自动备份(例如,使用独立驱动器配置的冗余阵列)。此外,存储器件3008可作为可以操作方式耦合到处理器(未显示)的存储器操作且可实施为与操作存储器形式不同的存储器形式。
[0242] 现在参照图31,其揭示用于通过详细评价组件2704定位太阳能接收器的实例性系统3100。获得组件2702可收集接收器相对于重力的位置。评价组件2704可将所述接收
器位置对照所述接收器相对于能量源的所要位置进行比较,所述比较用来确定应移动所述接收器的方式。
[0243] 人工智能组件3102可用于根据本文中所揭示的至少一个方面来执行至少一个确定或至少一个推断。举例来说,可使用人工智能技术来估计可从聚集器的移动得到的电量。
如上所述,人工智能组件3102可根据实施本文中所描述的各种自动化方面而采用众多方
法中的一种方法来从数据学习且随后得出推断及/或作出与跨越多个存储单元动态存储
信息相关的自治确定(例如,(例如)由使用Bayesian模型计分或近似值、线性分类器(例
如,支持向量机(SVM))、非线性分类器(例如,称作“神经网络”方法的方法、模糊逻辑方法及执行数据融合的其它方法等)的结构搜索形成的隐藏式Markov模型(HMM)及相关原型
依赖性模型、更一般概率性图形模型,例如Bayesian网络)。此外,人工智能组件3102还可包括用于捕获逻辑关系(例如,定理证明器或更多基于启发式规则的专家系统)的方法。
在由全异(第三)方设计的一些案例中,人工智能组件3102可表示为外部可插拔组件。
[0244] 管理组件3104可调节评价组件2704以及本文中所揭示的其它组件的操作。举例来说,可能存在不能够检测到太阳的相对长的时间周期。然而,由于环境可改变且多个移动可发生(例如,尽管浪费能量),因此系统3100可预先成熟以便一不能够检测到太阳便操
作。因此,管理组件3104可确定获得组件2702收集信息、作出比较、产生用于移动的方向集合等的适当时间。一旦确定操作将合理地发生,则可产生并强制执行适当指令。
[0245] 补偿组件3106可计及结果的额外原因且作出适当补偿。举例来说,在夜间,可对具有收集器的配置进行修理,所述修理预期在日出之前完成。当所要值与实际值之间存在差异,由于将可能进行外部校正,因此系统3100操作可为浪费的。因此,补偿组件3106可确定操作不应发生。
[0246] 检查组件3108可确定信息适当地转换以确保准确操作。由于可从不同位置收集关于实际值或所要值的信息,因此信息可能为不同格式。举例来说,所要位置重力信息可用英尺/秒表示,而实际位置重力信息可用米/秒表示。检查组件3108可确定适当格式且确
保正确转换自动发生。
[0247] 现在参照图32,其揭示用于管理能量收集器的实例性方法3200。在事件3202处通常可基于施加于能量收集器上的重力来计算所述收集器的当前位置。可在动作3204处
获得关于所述收集器的各种元数据。动作3204可代表收集日期信息、时间信息、所述收集器的经度信息及所述收集器的纬度信息。基于所获得元数据的至少一部分,可存在可包括计算所述收集器的预期位置的动作3206,所述计算是基于日期、时间、所述收集器的经度及所述收集器的纬度。
[0248] 在动作3208处可存在作出所述收集器的所计算位置对照所述收集器的预期位置之间的比较。通常,所述所计算位置是基于施加于所述收集器上的重力。检查3210可基
于所述比较的结果而得出所述收集器是否应移动的结论。根据一个实施例,所述所计算位置与预期位置之间的任一差异可导致建议的移动。然而,可实践其它配置,例如允许轻微公差。
[0249] 如果检查3210得出移动是不适当的结论,那么方法3200可返回到计算所要位置。可形成环路以保持检查直到移动是适当的;然而,可存在用于得出此结论后结束方法3200的程序。如果所述结论是肯定的,即移动是适当的,那么在事件3212处可存在产生关于如何将所述收集器移动到大约所述所要位置的指令集合。关于所述指令集合的检验可发生且在动作3214处,可存在将所述指令集合传送到移动实体,与所述收集器相关联的移动实体实施所述指令集合。
[0250] 现在参照图33,其揭示用于确定与能量收集器相关的移动的实例性方法3300。可在事件3302处进行对收集器上的重力的测量。举例来说,倾角计可测量沿两个轴的净重力。可以可测量太阳能圆盘相对于重力所指向的角度的方式来将一对倾角计牢固地附接到所述太阳能圆盘。此数据用作到在动作3304处将实际值对照所要值进行比较的微处理器
的反馈。可根据安装的纬度及经度及/或时间及日期来计算所述所要值,其确立聚集器应指向的方向。可将此所要值表达为相对于重力向量的方向。
[0251] 当确定移动是否应发生时,所述聚集器的对准不应是计及的唯一因素。举例来说,在事件3306处,可存在估计将所述聚集器从实际位置移动到所要位置所适当的电量。在动作3308处可彼此对照衡量不同因素(例如,通过估计识别的来自不在所要位置中的聚集器的能量损失、所估计的电力消耗等)且在事件3310处可作出所述圆盘是否应移动的确定;衡量不同因素可包括实施移动聚集器的益处对与其相关联的费用的成本-效用分析,其中所述费用可包含电力消耗、实施维修配置(例如,聚集器的安全位置)的成本等。在实例性情景中,当聚集在不利天气状况(例如,持续的大风、多云大气)中操作时,移动所述聚集器所消耗的电力成本可超过在所要位置中的操作的益处。如果所述圆盘不应移动,那么方法
3300可返回到测量重力。然而,如果确定所述圆盘应移动,那么可在动作3312处评价电机的参数且可在事件3314处产生方向集合以使所述电机相应地移动所述圆盘。
[0252] 出于简化解释的目的,将可根据所揭示的标的物实施的方法显示并描述为一系列框。然而,应理解及了解,所请求的标的物不受所述框的次序限制,因为一些框可以不同于本文中所描绘及描述的次序发生及/或与其它框同时发生。此外,实施下文所述的方法可能并不需要所有所图解说明的框。另外,应进一步了解,本说明书通篇中所揭示的方法能够存储于制品上,以促进将此类方法运送或传送到计算机。本文所用术语制品既定囊括可从任一计算机可读装置、载体或媒体存取的计算机程序
[0253] 可大规模生产的太阳能收集器
[0254] 根据一方面的是包含附接到骨干支撑件的至少四个阵列的太阳能收集器。每一阵列可包含至少一个反射表面。太阳能收集器也包括所述骨干支撑件及所述至少四个阵列可在其上倾斜、旋转或降低的极座架。所述极座架可定位于重心处或重心附近。此外,太阳能收集器可包括以操作方式连接到可移动座架及固定座架的极座架支撑臂。可从用于降低所述太阳能收集器的可移动座架移除所述极座架支撑臂。所述骨干支撑件可包含收集设备,所述收集设备包含用于促进太阳能到电能的转变的多个光伏电池。所述至少四个阵列中的每一者包含形成为抛物面形状的多个太阳能翼板,每一太阳能翼板包含多个支撑肋。此外,太阳能收集器可包括使所述至少四个阵列绕垂直轴旋转的定位装置。
[0255] 根据另一方面的是太阳能翼板组合件,所述太阳能翼板组合件包含以操作方式附接到型梁的多个反射镜支撑肋及置于所述多个反射镜支撑肋上且固定到所述型梁的反射镜。成对的所述多个反射镜支撑肋可为相同大小以形成抛物面形状。此外,太阳能翼板组合件可包含将所述反射镜固定到所述型梁的多个反射镜夹。
[0256] 首先参照图34,其图解说明根据一方面与常规太阳能收集器组合件相比经简化的太阳能翼板组合件3400。太阳能翼板组合件3400利用型梁3402,所述型梁可为矩形,如所图解说明。根据一些方面,所述型梁可为其它几何形状(例如,正方形、椭圆形、圆形、三角形等)。多个所形成的反射镜支撑肋3404、3406、3408、3410、3412及3414以操作方式附接到型梁3402。反射镜支撑肋3404到3414可为任一合适材料,例如塑料(例如,塑料注入模制)、形成的金属等。
[0257] 反射镜支撑肋3404到3414可以各种方式操作地附接到型梁3402。举例来说,每一反射镜支撑肋3404、3406、3408、3410、3412及3414可包括夹组合件,所述夹组合件可允许每一反射镜支撑肋3404、3406、3408、3410、3412及3414夹到型梁3402上。然而,可利用用于将所述反射镜支撑肋附接到型梁3402的其它技术,例如在所述反射镜支撑肋下方滑
动所述反射镜及借助钩或其它固定组件将所述反射镜固定到位。根据一些方面,可将型梁
3402及反射镜支撑肋3404、3406、3408、3410、3412及3414构造为单个组合件。
[0258] 成对的反射镜支撑肋3404到3414可为相同大小以便将反射镜3416形成(且固持)为抛物面形状。术语“大小”是指每一反射镜支撑肋3404、3406、3408、3410、3412及
3414从型梁3402到反射镜接触表面的总高度。此外,每一对反射镜支撑肋的大小或高度为与其它对不同的高度(例如,中间支撑肋的高度比型梁的任一端处的支撑肋的高度短)。
[0259] 依据每一反射镜支撑肋3404、3406、3408、3410、3412及3414的总高度,从反射镜3416到型梁3402的距离在各个位置处可不同。每一对反射镜支撑肋沿所述梁间隔开且附
加于不同位置处以实现所要抛物面形状。举例来说,第一对包含反射镜支撑肋3408及反射镜支撑肋3410。第二对包含反射镜支撑肋3406及反射镜支撑肋3412且第三对包含反射镜
支撑肋3404及反射镜支撑肋3414。所述第一对支撑肋3408及3410具有第一高度,所述第
二对反射镜支撑肋3406及3412具有第二高度,且所述第三对反射镜支撑肋3404及3414
具有第三高度。在此实例中,所述第三高度高于所述第二高度,且所述第二高度高于所述第一高度。因此,第一对(例如,反射镜支撑肋3408及3410)将反射镜3416固持于比第二对
(例如,反射镜支撑肋3406及3412)固持所述反射镜的位置(其更远离型梁3402)更靠近
型梁3402的位置处,且以此类推。
[0260] 根据一些方面,反射镜支撑肋3404到3414可在第一端处置于型梁3402上且可沿型梁3402滑动或移动且放置到位。根据其它方面,可以其它方式(例如,搭扣到位、锁定到位等)将反射镜支撑肋3404到3414附接到型梁3402。
[0261] 图35图解说明根据一方面图34的太阳能翼板组合件的另一视图。如所图解说明,太阳能翼板组合件3400包括型梁3402及附接到型梁3402的多个支撑肋。所图解说明的是六个反射镜支撑肋3404、3406、3408、3410、3412及3414。然而,应理解,更多或更少的支撑肋可与所揭示的方面一同使用。以操作方式连接到每一支撑肋3404到3414的是反射镜
3416,将在下文中加以详细论述。
[0262] 图36图解说明根据一方面其中反射镜3416位于部分不安全位置中的太阳能翼板组合件3400的一部分的实例性示意性表示3600。图37图解说明根据一方面其中反射镜
3416位于安全位置中的太阳能翼板组合件3400的实例性示意性表示3700。为便于解释及
理解,将一起论述图36及图37。
[0263] 如所图解说明,太阳能翼板组合件3400的部分包括型梁3402。反射镜支撑肋3404及反射镜支撑肋3406(以及其它反射镜支撑肋)以操作方式连接到型梁3402。此外,反射镜3416以操作方式连接到反射镜支撑肋3404及反射镜支撑肋3406。
[0264] 可以平坦条件供应包含反光镜材料的反射镜3416。为将反射镜3416成形为抛物面形状,可将反射镜3416置于每一反射镜支撑肋3404及3406(等等)的顶部上。反射镜
夹3602可抵靠反射镜支撑肋3404固持反射镜3416且反射镜夹3604可抵靠反射镜支撑肋
3406固持反射镜3416。在图36及图37中图解说明每一反射镜支撑肋3404、3406的仅一
个反射镜夹3602、3604。然而,应理解,每一反射镜支撑肋可包括两个(或两个以上)反射镜夹。
[0265] 反射镜夹3702可在第一位置3706处定位于反射镜3416上方(如图37中所图解说明)。为抵靠反射镜支撑肋3404锁定反射镜3416,将反射镜夹3602移动到第二位置
3702(如图37中所图解说明)且以操作方式与反射镜支撑肋3404啮合。反射镜3416以类
似方式沿型梁3402的长度以操作方式与每一反射镜支撑肋3404到3414啮合(例如,如由
反射镜夹3604所图解说明)。
[0266] 所述反射镜夹(例如,反射镜夹3602)被图解说明为在中间具有开口的圆环形状(例如,凹连接器),从而允许反射镜夹3602与位于反射镜支撑肋3404的第一侧3610处的
凸连接器3608啮合。第二反射镜夹(未显示)可与位于反射镜支撑肋3404的第二侧3614
上的凸连接器3612啮合。应理解,尽管凹连接器与反射镜夹3602相关联且参照反射镜支
撑肋3404描述凸连接器3608、3612,但所揭示的方面并不如此受限制。举例来说,反射镜夹
3602可为凸连接器。根据一些方面,反射镜夹3602可为凸连接器或凹连接器,只要反射镜夹3602可以操作方式啮合到反射镜支撑肋3404(例如,反射镜支撑肋3404提供匹配的连
接器)。
[0267] 应理解,反射镜夹3602并不限于所图解说明及描述的设计,因为可利用其它夹,只要反射镜3416与每一反射镜支撑肋3404到3414牢固地啮合。抵靠每一反射镜支撑肋3404到3414固定反射镜3416可帮助使得反射镜3416能够在运输、组装或利用一个或一个
以上太阳能翼板组合件的连接器组合件的使用期间不会与反射镜支撑肋3404到3414解啮
合。应理解,可利用任一紧固件来将反射镜3416固定到反射镜支撑肋3404且所显示及描
述的紧固件用于实例性目的。
[0268] 根据一些方面,反射镜夹3602、3604经配置使得反射镜夹3602、3604不会旋转。举例来说,可利用螺母与螺丝组合,其中螺丝在反射镜接触表面3616上方突出,举例来说,所述反射镜接触表面从连接器3608到连接器3612延伸反射镜支撑肋3404的长度。根据
一些方面,反射镜夹3602、3604可包括抗旋转特征,使得一旦放置到位,则反射镜夹3602、
3604不会移动(除从第一位置3606到第二位置3702,且反之亦然)。
[0269] 根据一些方面,每一反射镜夹3602、3604的大小取决于反射镜3416的厚度。由于反射镜3416锁定于反射镜支撑肋3404与反射镜夹3602、3604之间,因此较厚反射镜3416将使使用较小反射镜夹3602、3604成为必要。类似地,较薄反射镜3416可使使用较大反射镜夹3602、3604成为必要以减轻所述反射镜沿支撑肋3404到3414滑动的机会。根据一些
方面,反射镜夹3602、3604的大小取决于是否利用具有抗破损衬背的反射镜或是否利用不同类型的反射镜(例如,铝反射镜)。
[0270] 使反射镜夹3602、3604与反射镜厚度匹配可进一步帮助使得反射镜3416能够不在支撑肋3404到3414与反射镜夹3602、3604之间变动其位置。如果反射镜3416变动(例
如,移动),那么其可导致反射镜3416在运输、现场组装期间或当采用一个或一个以上太阳能翼板组合件3400的太阳能收集器组合件投入使用(例如,降低所述太阳能收集器组合件的翼板,旋转所述组合件、倾斜所述组合件等)时断裂,如将在下文中更加详细地描述。
[0271] 再次参照图34,可利用一批太阳能翼板组合件3400来形成反射镜翼板阵列。举例来说,可并肩放置七个太阳能翼板组合件来形成反射镜翼板阵列。四个类似反射镜翼板阵列(举例来说,每一者含纳七个太阳能翼板组合件3400)可形成太阳能收集器组合件。然而,应理解,可利用更多或更少的太阳能翼板组合件3400来形成反射镜翼板阵列且可利用任一数目的反射镜翼板阵列来形成太阳能收集组合件且所显示及描述的实例用于简明的
目的。将参照以下图式更全面地描述关于完整太阳能收集组合件的构造的其它信息。
[0272] 图38图解说明根据一方面太阳能翼板组合件3400的一部分的另一实例性示意性表示3800。在此实例中,利用两个钩3802及3804来将反射镜3416抵靠反射镜支撑肋(例
如,图34及35的反射镜支撑肋3404及反射镜支撑肋3414)牢固地啮合。为附接反射镜
3416,所述反射镜可从第一端(例如,在反射镜支撑肋3404处)滑动到第二端(例如,在反射镜支撑肋3414处,图解说明于图34及35中)。反射镜3416可在与沿太阳能翼板组合
件3400的长度的反射镜支撑肋相关联的反射镜夹或止挡夹下方滑动。以端装载方式滑动
反射镜3416可类似于将挡风玻璃雨刷片替换物安装于汽车上。
[0273] 根据一些方面,可预安装反射镜夹。类似于钩3802及3804的钩可定位于太阳能翼板组合件3400的第二端处(例如,在反射镜支撑肋3414处)且可用于在所要位置处止
挡所述反射镜。当反射镜3416沿太阳能翼板组合件3400的长度啮合时,钩3802及3804
可用于将所述反射镜固定到位。
[0274] 图39图解说明根据所揭示的方面太阳能收集器组合件的骨干结构3900。如所图解说明,可利用矩形梁3902及3904、两个支撑件3906及3908及中央收集设备3910来形
成骨干结构3900。然而,应理解,所述梁可利用其它形状且所揭示的方面并不限于矩形梁。
所述梁与板附接在一起且经软焊以形成骨干结构3900。根据一些方面,使用普通大小的板来简化组合件。中央收集设备3910可包含用于促进太阳能到电能的转变的光伏电池。
[0275] 可将多个太阳能翼板组合件3400附接到骨干结构3900。图40图解说明根据一方面太阳能翼板组合件3400及可用于将阳能翼板组合件3400附接到(图39的)骨干结构
3900的托架4002的示意性表示4000。托架4002的第一端4004可以操作方式连接到(图
39的)矩形梁3902。举例来说,托架4004的第一端可具有导洞,其中一者标记于4006处,其允许托架4002使用螺栓或其它紧固装置连接到矩形梁3902。根据一些方面,托架4002
软焊到矩形梁3902。
[0276] 太阳能翼板组合件3400以操作方式连接到托架4002的第二端4008,托架4002被图解说明为矩形梁。可以以下方式将其它太阳能翼板组合件3400固定到矩形梁3902:当
操作太阳能组合件(例如,降低太阳能收集器组合件的翼板、旋转所述组合件、倾斜所述组合件等)时,太阳能翼板组合件3400不会与骨干结构3900解啮合。根据一些方面,普通翼板面板的经简化角牵安装允许容易的现场组装。主梁可在工厂预先钻有角牵安装洞,使得不需要现场对准。形成于所述角牵部件中的角度可帮助将有翼板面板保持在相对于主梁的恰当角度。
[0277] 图41图解说明根据一方面代表太阳能翼板组合件3400到骨干结构3900的布置的实例性焦距4100的示意性表示。应注意,所述图解说明代表用于抛物面有翼板面板的角牵板的共用焦距安装图案的实例且所揭示的方面并不限于此安装图案。
[0278] 太阳能翼板组合件3400可布置为使得每一太阳能翼板组合件具有到接收器的大致相同的焦距。根据一些方面,可包括一个或一个以上接收器。所述一个或一个以上接收器可包括促进能量转换(光转换到电)及/或收获热能(例如,通过具有吸收在所述一个
或一个以上接收器处形成的热量的循环流体的蛇管)的光伏(PV)模块。根据一些方面,所述接收器收获热、PV或热及PV两者。应注意,所图解说明的度数及其它测量值仅用于实例性目的,且所揭示的方面并不限于这些实例。
[0279] 在4102处所图解说明的是其中太阳能反射器4104以直线配置或槽设计以操作方式连接到主支撑梁的一方面。在此方面中,所述接收器未必处于距接收器4106的类似焦距处。如所图解说明,线4108指示支撑框架上的附接线。
[0280] 现在参照图42,所图解说明的是根据一方面利用包含多个太阳能翼板组合件3400的四个阵列4202、4204、4206及4208的太阳能收集组合件4200的示意性图解说明。每一阵列4202、4204、4206、4208可包括(举例来说)彼此横向布置的七个太阳能翼板组合件
3400。举例来说,阵列4208中有七个太阳能翼板组合件3400,如所标记。每一阵列4202、
4204、4206、4208可附接到骨干结构3900,且更具体来说,附接到矩形梁3902。根据一些方面,可利用更多或更少的太阳能翼板组合件3400来形成阵列4202、4204、4206或4208,且可利用更多或更少的阵列4202到4208来形成太阳能收集组合件4200,且所揭示的方面并不
限于四个此类组合件。
[0281] 太阳能收集组合件4200可具有位于接收器桅杆(未图解说明)上的平衡重心,太阳能收集组合件4200可绕所述平衡重心倾斜或旋转。图43图解说明可与所揭示的方面一
同使用的经简化极座架4300。重心可用作(图42的)太阳能收集组合件4200在所述经简
化极座架4300上的安装点。极座架4300在此重心处的定位允许移动收集器以便于使用、
维护、存储等。
[0282] 举例来说,可使太阳能收集组合件4200透过赤纬轴而相对于极座架支撑臂4302倾斜。极座架支撑臂4302可与地球的表面对准,使得极座架支撑臂4302平行于地球的旋
转轴的倾斜而对准,将在下文中对此进一步详细论述。定位装置4304(例如,致动器)以操作方式连接到定位组合件4306及骨干结构3900的矩形梁3904。定位装置4304促进太阳
能收集组合件4200绕垂直轴(其也称作赤纬轴)旋转。定位装置4304可为(举例来说)
致动汽缸(例如,水力、气动等)。
[0283] 定位组合件4306促进使太阳能收集组合件4200绕极座架支撑臂4302的赤经轴旋转。定位装置4304可使太阳能收集组合件4200相对于太阳在天空中的位置倾斜到所要
赤纬角度,当定位装置4304相对于定位组合件4306移动时,支撑件3906及3908也移动,
从而致使太阳能收集组合件4200倾斜穿过一赤纬角度范围。
[0284] 当旋转定位组合件4306以追踪太阳的赤经时,可利用定位装置4304来使得太阳能收集组合件4200能够保持最佳赤纬角度以捕获太阳的射线。结合极座架4200使用定位
装置4204允许在太阳能收集的开始时将太阳能收集组合件4200调整到所要赤纬角度,而
不是必须在整个太阳追踪过程期间不断地调整所述倾斜角度。此可减轻与操作太阳能收集组合件相关联的能量消耗,因为仅需要每天调整一次定位装置4304(或如需地每天调整多次,以便提供对太阳的最佳追踪),而不是不断调整定位装置4304的常规技术。
[0285] 现在参照图44,所图解说明的是根据一方面可用于控制太阳能收集器组合件的旋转的实例性电机齿轮布置4400。电机齿轮布置4400可至少部分地用于将(图42的)太阳能收集组合件4200连接到(图43的)极座架支撑臂4302。电机齿轮布置4400可使太阳
能收集组合件4200绕极座架支撑臂4302的中央轴旋转,此提供所述阵列的赤经定位。电
机齿轮布置4400包含可用于以操作方式将极座架支撑臂4302连接到电机齿轮布置4300
的连接器4402。太阳能收集组合件4200可以操作方式连接到支撑托架4404及4406。与
电机驱动器4410及驱动单元4412组合的电机4408促进太阳能收集组合件4200绕极座架
支撑臂4302旋转。根据一方面,太阳能收集组合件4200可在连接器4402及支撑托架4304
及4306处固定且太阳能收集组合件4200可绕极座架支撑臂4302旋转。
[0286] 应注意,尽管将(图43的)定位装置4304及电机齿轮布置4400图解说明及描述为分开的组件,但应了解,所揭示的方面并不如此受限制。举例来说,根据一些方面,定位装置4304与电机齿轮布置4400(或电机4408)组合于单个组合件中。此单个组合件可提供
太阳能收集组合件4200到极座架支撑臂4302的连接,从而促进太阳能收集组合件4200相
对于赤经及赤纬的位置相对于太阳或待从其捕获能量的另一能量源的位置的变更。根据其它方面,电机与定位装置的各种组合可用于提供用于利用辐射的捕获等的太阳能收集组合件及装置的定位,从而促进阵列及装置相对于所述能量源的位置的调整。
[0287] 图45图解说明根据一方面的可用于旋转控制的另一实例性电机齿轮布置4500。如所图解说明,电机齿轮布置4500包括极座架支撑臂4502。还包括托架4504及4506。齿
轮布置4500还包括电机4508及电机驱动器4510。此外,齿轮布置4500包括驱动单元4512。
[0288] 图46图解说明可与所揭示的方面一同使用的实例性极安装杆4600。极安装杆4600包括可以操作方式连接到(图44的)电机齿轮布置4400或(图45的)电机齿轮布
置4500的第一端4602。极安装杆4604的第二端4600可以操作方式连接到安装单元(未
显示)。根据一方面,极安装杆4600可促进太阳能收集器的移动。
[0289] 图47图解说明可与各种方面一同使用的极安装杆4700的另一实例。极安装杆4700包括可以操作方式连接到电机齿轮布置4400及/或4500的第一端4702。极安装杆
4700的第二端4704可以操作方式连接到安装单元(未显示)。图48图解说明极安装杆
4700的第一端4702的视图。如所图解说明,电机齿轮布置4400及/或4500可借助各种连
接构件(例如,所图解说明的连接构件4800)附接到极安装杆4700。
[0290] 图49图解说明根据一方面的在操作条件中的完全经组装太阳能收集器组合件4900。经组装太阳能收集器组合件4900包含对准以将太阳的射线反射到中央收集设备
3910上的太阳能收集组合件4200。太阳能收集组合件4200包含多个反射镜,可使用所述
反射镜来将太阳能辐射聚集及聚焦于中央收集设备3910上。可将所述反射镜作为经组合
以形成太阳能阵列的太阳能翼板组合件的一部分包括,如阵列4202、阵列4204、阵列4206及阵列4208所图解说明。
[0291] 中央收集设备3910可包含用于促进太阳能到电能的转变的光伏电池。太阳能收集组合件4200及中央收集设备3910支撑于极座架支撑臂4302上。此外,阵列4202、4204、
4206及4208可经布置,使得间隙4902将阵列4202、4204、4206及4208分为两个群组,例如第一群组4604(包含阵列4202及4206)及第二群组4906(包含阵列4204及4208)。
[0292] 为促进利用来自太阳的射线(或其它光源)的能量,太阳能收集组合件4200可在各种平面中旋转以相对于太阳的方向正确地对准每一阵列4202、4204、4206及4208的反射镜,从而将太阳的射线(或其它光源)反射到中央收集设备3910上。图50图解说明根据
一方面位于倾斜位置的太阳能收集组合件4200的示意性表示5000。
[0293] 现在参照图49及50两者,根据一些方面,机动化齿轮组合件可将太阳能收集组合件4200及中央收集设备3910连接到极座架支撑臂4302。极座架支撑臂4302与地球的表面对准,使得其平行于地球的旋转轴的倾斜而对准。电机齿轮布置4400可允许太阳能收集组合件4200及中央收集设备3910绕水平轴旋转,所述水平轴也称作赤经轴。太阳能收集
组合件4200及中央收集设备3910通过定位装置4304进一步连接到极座架支撑臂4302。
定位装置4304允许太阳能收集组合件4200及中央收集设备3910绕垂直轴(也称作赤纬
轴)旋转。旋转太阳能收集组合件4200改变阵列的定向(例如,操作位置、安全位置或其
间存在的任何位置)。
[0294] 当将在现场(例如,在操作位置)组装太阳能收集器组合件4900时,极座架支撑臂4302以操作方式连接到底脚4908。附接到底脚4908的可为允许极座架支撑臂4302选
择性地(至少部分地)与底脚4908解啮合(例如,用于太阳能收集器组合件4900的倾斜及
降低)的安装托架4910。另一底脚4912可在其上具有安装单元4914,太阳能收集器组合
件4900附接到所述安装单元。应理解,底脚4908及4912以恰当深度在表面4916(例如,
地面、地球)下方延伸以锚定太阳能收集器组合件4900。
[0295] 现在参照图51,所图解说明的是根据一方面以大致不同于操作条件的定向旋转的太阳能收集组合件4200的示意性表示5100。以此方式旋转太阳能收集组合件4200允许对接收器执行维护及维修。
[0296] 如果将太阳能收集组合件4200置于用于存储、安全的位置中或出于维修目的的位置中,例如图51中所图解说明的位置,那么所述电机可步进多个步长以将所述阵列从操作位置(例如,图49中所图解说明的位置)移动到图51中所图解说明的位置(有时称作
存储或安全位置)。进一步描述此实例,可确定电机用来以顺时针方向将太阳能收集组合件
4200从操作位置移动到存储位置的步长数目连同以逆时针方向移动的所需步长数目。可比较所述两个计数(例如,顺时针方向及逆时针方向)且可利用最短方向来将所述阵列置于
所述存储位置中。
[0297] 在另一方面中,响应于冰雹天气,可将太阳能收集组合件4200置于所述安全位置中。可确定从所述阵列的操作位置(例如,在接收到移动到所述安全位置的命令之前的其位置)将所述阵列定位于所述安全位置中所需要的步长数目的记录。在所述冰雹(或其它危险)过去之后,可重新定位所述阵列以继续操作。可基于所述阵列的最后已知位置加上补偿太阳的当前位置所需要的步长数目来确定所述重新定位(例如,阵列在冰雹之前的最后位置加上将所述阵列移动到太阳的当前位置的步长数目)。可通过使用与所述阵列相关联的纬度、经度、日期及/或时间信息及所述阵列的位置来确定太阳的当前位置。也可通过使用太阳位置传感器来确定太阳的当前位置,所述太阳位置传感器可用于确定日光的能量在哪一角度上最强且相应地对所述阵列进行定位。
[0298] 此外,阵列群组4904、4906中的间隙4902允许将所述阵列定位为使形成所述阵列的反射镜对环境破坏(例如,强风及冰雹)的敏感度最小。如图50中所描绘,太阳能收集组合件4200可绕极座架支撑臂4302旋转,以将所述阵列置于“安全位置”。使太阳能收集组合件4200绕赤经轴旋转且绕赤纬轴倾斜的能力允许定位太阳能收集组合件4200使得其
与任一盛行风力的对准使太阳能收集组合件4200在风中的航行作用最小。此外,在冰雹侵袭、雪等情况下,可定位太阳能收集组合件4200使得反射镜朝下,其中所述阵列结构的背侧暴露给冰雹侵袭,从而减轻对所述反射镜的破坏。
[0299] 根据一些方面,太阳能收集组合件4200可利用电子装置,例如可操作以执行太阳能收集组合件4200的定位(例如,倾斜、旋转等)的计算机。举例来说,定位于太阳能收集组合件4200上或其附近的感测器可感测天气状况且自动将太阳能收集组合件4200置于安全位置中。位于地理区域中的多个太阳能收集组合件可利用经配置以控制所述多个太阳能收集组合件的移动的共用电子装置。此外,所述一个或一个以上电子装置可智能地操作所述太阳能收集组合件以便减轻对所述装置的破坏。
[0300] 举例来说,各种方面(例如,关于感测不利操作条件、检测太阳的移动等)可采用各种机器学习方案(例如,人工智能、基于规则的逻辑等)以用于实施其各种方面。举例来说,可通过自动分类器系统及过程来促进用于确定是否应将太阳能收集组合件置于安全位置中的过程。所述机器学习方案可测量各种天气状况,例如从中央收集装置。根据一些方面,所述机器学习组件可与各种天气命令中心(例如,经由因特网)(例如,无线地)进行通信以获得天气状况。
[0301] 可将基于人工智能的系统(例如,经显式及/或隐式训练的分类器)用于执行推断及/或概率性确定及/或基于统计的确定,如根据如本文中所描述的一个或一个以上方
面。本文中所用术语“推断(inference)”一般是指根据通过事件、传感器及/或数据所捕获的一组观测值来推出或推断系统、环境及/或用户的状态的过程。举例来说,推断可被用来识别特定上下文或动作,或可产生状态的概率分布。所述推断可为概率性的-也就是说,基于对数据及事件的考虑来计算所关心状态的概率分布。推断还可指用于从一组事件及/或数据构成更高级事件的技术。此种推断导致从一组所观测事件及/或所存储事件数据构造出新事件或动作,无论所述事件是否以时间上紧邻的形式相干,且无论所述事件及数据是来自一个还是来自数个事件及数据源。可将各种分类方案及/或系统(例如,支持向量
机、神经网络、专家系统、Bayesian信任网络、模糊逻辑、数据融合引擎...)用于执行关于所揭示方面的自动及/或推断的动作。将在下文提供关于可与所揭示的方面一同使用的电子装置的其它信息。
[0302] 图52图解说明根据本文中所呈现的各种方面旋转及降低的太阳能收集器组合件5200。降低所述太阳能收集器组合件允许容易的维护、维修及修理。此外,降低太阳能收集器组合件5200可提供用于恶劣天气的安全位置。阵列太阳能收集组合件4200绕赤经轴及
赤纬轴的旋转可使得太阳能收集组合件4200的所有区域能够由操作者容易地够到。所述
操作者可为在安装过程期间需要接近所述阵列中所含纳的各种反射镜、中央收集设备3910等的安装工程师。举例来说,所述安装工程师可出于对准目的而需要接近中央收集设备
3910。所述操作者也可为需要接近太阳能收集组合件4200以清洁所述反射镜、替换反射镜及其它功能的维修工程师。
[0303] 极座架支撑臂4302(且也可能是所述安装托架)可与底脚4908解啮合。此允许极座架支撑臂4302在安装单元4914上转动,且因此太阳能收集组合件4200可被带到与地
面4916的更亲密接触。
[0304] 图53图解说明根据一方面位于降低的位置中的太阳能收集组合件4200的示意性表示5300且图54图解说明根据一方面位于最低位置中(其可为存储位置)的太阳能收集
组合件4200的示意性表示5400。
[0305] 图55图解说明可与所揭示的方面一同使用的另一太阳能收集组合件5500。根据此方面,太阳能收集组合件5500包括利用单个反射镜5504的太阳能翼板组合件5502。如
参照以上方面所论述,每一翼板阵列4204、4206具有包含用于每一翼板组合件的分离反射镜的若干翼板组合件。在此替代方面中,利用单个反射镜5504来取代两个分离的反射镜。
单个反射镜5504在所述圆盘或太阳能收集组合件5500的相对侧上跨越两个翼板5502及
5506延伸。利用单个反射镜5504可增大所述反射镜阵列的反射区域。可通过各种技术(例如,沿翼板5502及5506的长度滑动所述反射镜,以人工方式在每一反射镜支撑肋处附接所述反射镜或通过其它技术)将单个反射镜5504附接到翼板5502及5506。
[0306] 图56图解说明可与所揭示的方面一同使用的实例性接收器5600。如所图解说明,实例性接收器5600可布置有光伏电池模块,其中几个标记于5602、5604及5606处。还可提供可用于热量收集的冷却线路5608及5610。根据一些方面,此热量可用于多个用途。图
57图解说明根据一方面图56中所图解说明的实例性接收器5600的替代视图。图57中的
视图图解说明冷却线路5608及5610可如何延伸接收器5600的长度。冷却线路5608及
5610其中可具有冷却剂以冷却所述光伏电池(例如,作为换热器操作)。应理解,本文中所揭示的各种例示性装置(例如,接收器5600、电机齿轮布置4400等)仅用于实例性目的且
所揭示的方面并不限于这些实例。
[0307] 根据一方面的是架设太阳能收集器组合件的方法。方法包括将多个阵列附接到骨干结构。所述多个阵列中的每一者附接到所述骨干结构以与其它多个阵列中的每一者维持空间距离。此外,所述多个阵列包含至少一个反射表面。根据一些方面,方法包括附接所述多个阵列,使得所述多个阵列依据所述空间距离而旋转穿过垂直轴。方法还可包括将所述骨干结构连接到位于重心处或重心附近的极座架及将所述极座架附接到使得能够降低所述太阳能收集器组合件的固定安装件及可移动安装件。根据一些方面,方法包括使所述极座架与所述可移动安装件解啮合以降低所述太阳能收集组合件。根据一些方面,方法包括使所述多个阵列及所述骨干结构沿所述垂直轴而围绕重心旋转以改变所述多个阵列的定
向。或者或另外,方法可包括使所述多个阵列及所述骨干结构沿所述垂直轴而围绕重心旋转以改变操作位置、安全位置或所述多个阵列的其间存在的任何位置中的一者。可以相同焦距将所述多个阵列附接到所述骨干结构。根据一方面,以部分组装的状态运送所述太阳能收集器组合件。根据另一方面,将所述太阳能收集器组合件作为模块化单元运送。
[0308] 根据一些方面,提供用于大规模生产太阳能收集器的方法。方法包括将太阳能翼板形成为抛物面形状,所述太阳能翼板包含多个支撑肋,从而将反射表面附接到所述太阳能翼板以形成组合件,且形成具有多个太阳能翼板组合件的阵列。此外,方法可包括将所述阵列附接到骨干结构。可给所述骨干结构装备用于促进太阳能到电能的转变的多个光伏电池。根据一些方面,将所述太阳能翼板形成为所述抛物面形状包含将所述多个支撑肋附接到支撑梁,选择每一支撑肋的高度以形成所述抛物面形状。根据一些方面,将所述反射表面附接到所述太阳能翼板包含将所述反射表面置于所述多个支撑肋上及将所述反射表面固定到所述多个支撑肋。在一方面中,方法包括以部分组装的状态运送所生产的太阳能收集器。在另一方面中,方法包括将所述所生产的太阳能收集器作为模块单元运送。
[0309] 图58图解说明根据一个或一个以上方面用于大规模生产太阳能收集器的方法5800。方法5800可以不昂贵的方式简化太阳能收集器的生产。与大规模生产太阳能收集
器相关的方面还可促进用于运输大量太阳能收集器(例如,圆盘)的较便宜的成本。举例
来说,所述太阳能收集器可由模块化组件构成,从而允许运输这些模块化组件。根据一些方面,可以部分组装的状态运送所述太阳能收集器。
[0310] 在5802处,将太阳能翼板形成为抛物面形状。所述太阳能翼板可包含多个支撑肋,所述支撑肋可以操作方式连接到支撑梁。所述支撑肋可为各种高度,其中所述支撑肋中的支撑肋对具有大致相同的高度。所述支撑肋的高度是从所述支撑梁到反射镜接触表面
(例如,支撑肋与支撑梁相对的端)测量的高度。所述支撑梁的中间处的支撑肋的高度可比所述支撑梁的端处的支撑肋的高度短,从而将所述反射镜形成为抛物面形状。选择每一支撑肋的高度以形成所述抛物面形状。
[0311] 在5804处,将反射表面(例如,反射镜)附接于所述太阳能翼板上以形成组合件。此可包括将所述反射表面置于所述多个支撑肋上(或置于与每一支撑肋相关联的接触表
面上)及将所述反射表面固定到所述多个支撑肋。所述支撑肋的增加的高度(从中央向
外)促进将所述反射表面形成为所述抛物面形状。在5806处,利用紧固构件将所述反射表面附接到所述太阳能翼板。举例来说,可将所述紧固构件置于所述反射表面的顶部上且将其固定到相关联支撑肋。针对每一支撑肋可利用两个紧固构件。所述紧固构件抵靠所述支撑肋固持所述反射表面以减轻所述反射表面的移动量。
[0312] 根据一些方面,所述紧固构件可为位于太阳能翼板组合件的每一端处的钩。所述钩可用作止挡以防止反射镜(其滑动到位)与所述太阳能翼板组合件解啮合。根据此方面,将所述反射表面附接到所述太阳能翼板包括在所述多个支撑肋上方且在所述反射镜支撑夹下方滑动所述反射表面且将所述反射表面固定于所述太阳能翼板的两端处。在实例中,可类似于挡风玻璃雨刷片替换物端装载所述反射镜。所述翼板在最靠近所述梁的端上具有止挡夹且所述反射镜在所述夹之间滑动以形成所述形状。可附接第二组止挡夹以固定所述反射镜。
[0313] 在5808处,组合多个太阳能翼板以形成太阳能翼板阵列。可利用任一数目的太阳能翼板来形成所述阵列。根据一些方面,利用七个太阳能翼板来形成阵列;然而,可利用更多或更少的太阳能翼板。可将所述太阳能翼板布置到所述阵列中使得所述太阳能翼板处于与接收器类似的焦距处。
[0314] 根据一些方面,在5810处将所述阵列连接到骨干结构。方法5800也可包括给所述骨干结构装备可用于促进太阳能到电能的转变的多个光伏电池。将所述阵列附接到所述骨干结构是任选的且可在运送之后(例如,在现场)将所述阵列连接到所述骨干结构。可
以部分组装的状态或作为模块化单元来运送所述太阳能收集器。
[0315] 根据一些方面,方法5800可包括以部分组装的状态运送所生产的太阳能收集器。根据其它方面,方法5800包括将所述所生产的太阳能收集器作为模块化单元运送。
[0316] 图59图解说明根据一方面用于架设太阳能收集器组合件的方法5900。可将所述太阳能收集器组合件组装为使得可出于各种目的(例如,构造、维修、维护、安全等)来旋转、倾斜及降低所述组合件。没有起重机的辅助,组装所述收集器也是可能的。此外,一旦经组装,不再需要面板的其它对准。
[0317] 在5902处,将多个阵列附接到骨干支撑件。所述阵列可包含多个太阳能翼板。然而,根据一些方面,可从单个太阳能翼板构造所述阵列。所述多个阵列可包含至少一个反射表面。
[0318] 将所述阵列附接到所述骨干支撑件以与其它多个阵列中的每一者维持空间距离。此空间距离可减轻风力在强风周期期间可具有的作用。也可将所述阵列安装为允许轻微移动及灵活性,同时保持刚度以将日光的焦点维持于所述接收器上。根据一些方面,将所述阵列布置为槽设计来替代将其置于距接收器的类似焦距处。根据一些方面,所述空间距离允许所述多个阵列旋转穿过垂直轴。
[0319] 在5904处将骨干连接到极座架。可将所述极座架定位于所述太阳能收集器的重心处或重心附近,此可允许移动(例如,倾斜、旋转、降低)所述收集器以便于使用、维护、存储等。根据一些方面,可以相同焦距将所述多个阵列附接到所述骨干结构。
[0320] 在5904处,将所述极座架附接到固定安装件及可移动安装件。可选择性地从所述可移动安装件移除所述极座架以允许出于维护、修理或出于其它目的而降低所述太阳能收集器。
[0321] 另外,方法5900可包括使所述多个阵列及所述骨干结构沿所述垂直轴而围绕重心旋转以改变所述多个阵列的定向。所述定向可为操作位置或安全位置中的一者。或者或另外,方法5900可包括使所述极座架与所述可移动安装件解啮合以降低所述太阳能收集
器组合件。
[0322] 本发明的另一方面供应具有热量调节组合件的太阳能聚集器的系统,所述热量调节组合件调节(例如,实时地)来自其的热量耗散。图60图解说明下伏于光伏(PV)电池6023、6025、6027(1到N,其中N为整数)的模块化布置6020下的热量调节组合件6010的
示意性横截面图6000,所述模块化布置具有不同温度梯度。通常,PV电池(也称作太阳能电池)6023、6025、6027中的每一者可将光(例如,日光)转换成电能。所述PV电池的模块化布置6020可包括促进构造且提供灵活布置的标准化单元或段。
[0323] 在一个例示性方面中,光伏电池6023、6025、6027中的每一者可为包括多个玻璃衬底(未显示)的染料敏化太阳能电池(DSC),其中沉积于其上的是透明传导涂层,例如氟掺杂化物层(举例来说)。
[0324] 此种DSC可进一步包括半导体层,例如TiO2粒子、敏化染料层、电解质及催化剂层,例如Pt-(未显示)-其可夹于所述玻璃衬底之间。举例来说,可在所述玻璃衬底的涂层上进一步沉积半导体层,且可将所述染料层作为单层吸附于所述半导体层上。因此,可通过氧化还原来形成电极及相反电池以控制其之间的电子流动。
[0325] 相应地,电池6023、6025、6027经历激励、氧化及还原的循环,此产生电子的流动,例如电能。举例来说,入射光6005激励染料层中的染料分子,其中光激励的染料分子随后将电子注入所述半导体层的传导带中。此可导致所述染料分子的氧化,其中所注入的电子可流过所述半导体层以形成电流。此后,所述电子还原催化剂层处的电解质,且将经氧化的染料分子反相为中性状态。可连续重复此种激励、氧化及还原的循环以提供电能。
[0326] 热量调节装置6010将所产生的热量从热点区域移除以将PV的模块化布置6020的温度梯度维持在预定等级内。热量调节装置6010可采用散热片组合件的形式,其包括可表面安装到光伏电池的模块化布置6020的背侧6037的多个散热片,其中每一散热片可进
一步包括大致垂直于所述背侧延伸的多个鳍状物(未显示)。可从具有大致高热传导的材
料(例如,铝合金等)制作此类散热片。此外,可采用各种箝位机构或热粘合剂等来牢固地固持所述散热片,而不存在可能压碎光伏电池的模块化布置6020的压力等级。此外,其中循环有冷却流体(例如,水)的“管”式元件可以像蛇的形式在整个热量调节装置中蜿蜒,以进一步促进热量交换。
[0327] 所述鳍状物可扩大散热片的表面面积以增加与冷却介质(例如,空气、例如水等冷却流体)的接触,所述冷却介质用来从所述鳍状物及/或光伏电池耗散热量。因此,可经由散热片传导来自光伏电池的热量且将所述热量传导到周围冷却介质中。此外,所述散热片可具有相对于光伏电池的大致小的形式因子,以使得能够在所述光伏电池的模块化布置6020的整个背侧6037进行有效分布。
[0328] 图61图解说明呈光伏栅格6110形式的PV电池的模块化布置的示意性透视组合件布局6100。此种栅格6110可为将太阳能转换成电能的单个封闭体的一部分。可以包括
散热片的热量传送层6115的形式布置所述热量调节组合件,所述散热片热耦合到PV栅格
6110上的PV电池6102。即使最初将本发明描述为从PV栅格6110耗散热量的热量传送层
6115,但应了解,也可采用此种热量传送层6115来选择性地将热量诱导于PV栅格6110的
若干段内(例如,以减轻环境因素,例如结于其上的冰)。系统6100接收从反射板(例如,反射镜,未显示)反射的光。
[0329] 在一个方面中,热量传送层6115存在于PV栅格6110下方的平面上且热耦合到所述平面。热量传送层6115可包括散热片,可经由通常用于放置组件及装置的取放装备将所述散热片添加到此种层。在相关方面中,热量传送层6115可进一步包括基础板6121,所述基础板可保持与产生于PV栅格6110上的热点6126、6127、6128直接接触。
[0330] 此外,热量传送层6115可包括热量促进区段6125。热量促进区段6125促进PV栅格6110与热量传送层6115之间的热量传送。热量促进区段6125可进一步包括嵌入于内
部的热/电结构。此准许从光伏电池6102产生的热量初始经由整个主基础板区段6121扩
散或散布且随后进入热结构伸展组合件,其中此种伸展组合件可连接到散热片。所述热结构可进一步包括到所述散热片的热传导路径(例如,金属层)6131,以减轻所述散热片到光伏电池的直接物理传导或热传导。此布置提供用于恰当操作PV模块化布置6110的可缩放
解决方案。
[0331] 图62图解说明根据本发明的一个方面的热量调节系统6200的示意性框图。系统6300包括热量调节装置6262,所述热量调节装置进一步包含以操作方式耦合到与光伏栅
格组合件6261交互的支承板6263的热-电网络组合件6264。热-电网络组合件6264可
由多个热-电结构(例如,形成于所述热量调节装置的一层内且嵌入有各种电子组件的槽)组成,且可以操作方式耦合到散热片6265,所述散热片从热-电结构组合件6264汲取掉热量。此外,热-电结构组合件6264可物理、热或电连接到支承板,所述支承板又接触光伏栅格组合件6261。此布置使得光伏栅格组合件6261能够作为整体经由支承板6263与热-电
结构组合件6264交互,而不是光伏栅格组合件的一部分与相应个别热-电结构单元交互。
处理器6266可以操作方式耦合到热电网络组合件6264且经编程以控制并操作热量调节装
置6262内的各种组件。此外,温度监视系统6268可以操作方式连接到处理器6266e及光
伏栅格组合件6261(经由支承板或基础板6263)。温度监视系统368e操作以监视光伏栅格
组合件6261的温度。随后将温度数据提供到处理器6266,所述处理器采用此种数据来控制热量调节装置6262。处理器6266可进一步为智能装置的一部分,所述智能装置具有感测
或显示信息,或将模拟信息转换成数字信息,或执行数字数据的数学调处,或翻译数学调处的结果,或基于所述信息作出决策的能力。因此,处理器6266可为能够基于由热-电结构搜集的数据及由热量调节装置6262提供给其的信息作出决策的逻辑单元、计算机或任一
其它智能装置的一部分。耦合到处理器6266的存储器6267也包括于系统6200中且用于
存储由处理器6266执行以用于实施如本文中所描述的系统6200的操作功能的代码。存储
器6267可包括只读存储器(ROM)及随机存取存储器(RAM)。除其它代码以外,ROM含有基
本输入-输出系统(BIOS),其控制系统6260的基本硬件操作。RAM为操作系统及应用程序
加载于其中的主存储器。存储器6267也用作用于临时存储信息(例如,PV电池温度、温度表、允许温度、热-电结构的性质及用于实施本发明的其它数据)的存储媒体。对于大容量数据存储器件,存储器6267可包括硬磁盘驱动器(例如,百亿字节硬驱动器)。
[0332] 光伏栅格组合件6261可划分为如图63中所示的例示性栅格图案。所述栅格图案的每一栅格块(XY)对应于PV栅格组合件6261的特定部分,且针对温度可经由下文参照图
65所描述的控制系统个别地监视并控制每一部分。在一个例示性方面中,一个热-电结构针对每一所测量温度,从而允许个别地控制各个区的温度。在图63中,显示栅格部分的每一PV电池或段(X1Y1...X12,Y12)的温度振幅,其中使用相应热-电结构来监视每一相应部分的温度。通常,PV栅格位于坐标(例如,X3Y9)处的温度(其位于PV电池下方)具有低耗
散速率及不可接受的温度(Tu),所述不可接受的温度大致高于PV栅格的其它部分XY的温
度。类似地,在PV栅格的操作期间,所述PV布置的区的温度可达到不可接受的限制(Tu)。
所述区的相应热-电结构的启动可将所述温度降低到可接受的值(Ta)。相应地,在根据本发明的一个方面中,若干热-电结构可管理从此区的热量流动以使所述区达到可接受的温度。
[0333] 图64图解说明在各个栅格块处取的温度振幅的代表性表,其已与PV栅格组合件的由相应栅格块映射的部分的可接受温度振幅值相干。随后此种数据可由图62及图65的
处理器用来确定具有在所述可接受范围(Ta范围)以外的非所要温度的栅格块。随后,可
经由相应冷却机构(例如,散热片及/或热-电结构)的启动来将所述非所要温度带到可
接受的等级。
[0334] 根据其它方面,在所述光伏栅格组合件的典型操作期间,经由温度监视预期或确定所述热点的位置,且可启动匹配于所述热点的对应热-电结构以便从所述热点区带
走热量及/或将热量诱导到所述光伏栅格组合件的其它区以形成均匀温度梯度(例如,
减轻环境因素,例如所结的冰)。图65图解说明图解说明根据此特定方面用于控制所述
光伏栅格组合件的温度的此系统的示意性图表。系统6500包括多个热-电结构(TS1,
TS2,...TS[N]),其中“N”为整数。在一个方面中,优选地沿PV栅格组合件6574的背表面且对应于相应光伏池装置分布所述热-电结构TS。每一热-电结构可提供分别到PV栅格
组合件6574的预定部分的热量路径。提供多个散热片(HS1,HS2,...HS[N]),其中每一散热片HS以操作方式分别耦合到对应热-电结构TS,以从PV栅格组合件6574汲取掉热量。
系统6500还包括多个热敏电阻(TR1,TR2,...TR[N])。每一热-电结构TS可具有用于监
视由对应的热-电结构进行温度调节的PV栅格组合件6574的相应部分的温度的对应热敏
电阻TR。在本发明的一个方面中,可将所述热敏电阻TR与所述热-电结构TS集成在一起。
每一热敏电阻TR可以操作方式耦合到处理器6576以给其提供与PV电池模块化布置的相
应所监视区相关联的温度数据。基于从所述热敏电阻接收的信息以及其它信息(例如,热点的预期位置、PV电池的性质),处理器6576驱动以操作方式耦合到其的电压驱动器6579以便以所要方式控制热-电结构以调节PV栅格6574的温度。所述电压驱动器可进一步由
由PV栅格组合件产生的电能充电。
[0335] 处理器6576可为具有感测或显示信息,或将模拟信息转换成数字信息,或执行数字数据的数学调处,或翻译数学调处的结果,或基于所述信息作出决策的能力的控制单元6578的一部分。因此,控制单元6578可为能够基于由热-电结构搜集的数据及由热量调节装置提供给其的信息来作出决策的逻辑单元、计算机或任一其它智能装置。控制单元6578指派哪些热-电结构应从所述热点带走热量,及/或哪一热-电结构应将热量诱导到PV栅
格布置中及/或所述热-电结构中的哪一者应保持不活动。热量调节装置6572给所述控
制单元提供连续由所述热-电结构搜集的关于PV的模块化布置的不同区的各种物理性质
的数据,例如温度、电力消耗等。此外,合适电源6579也可向控制单元6578提供操作电力。
[0336] 基于所提供的数据,控制单元6578作出关于热-电结构组合件的各个部分的操作的决策,例如,决定什么数目的热-电结构应耗散掉热量及从哪些热点耗散掉热量。相应地,控制单元6578可控制热量调节装置6572,所述热量调节装置又调整离开PV栅格6574及/或进入PV栅格6574的热量流动。
[0337] 图66图解说明根据本发明的一方面耗散来自PV电池的热量的相关方法6600。尽管本文将所述例示性方法图解说明及描述为一系列代表各种事件及/或动作的框,但本发明并不受此类框的所图解说明的次序限制。举例来说,根据本发明,除本文中所图解说明的次序以外,一些动作或事件可按照不同次序及/或与其它动作或事件同时发生。另外,实施根据本发明的方法可能并不需要所有所图解说明的框、事件或动作。此外,应了解,根据本发明的例示性方法及其它方法可与本文中所图解说明及描述的方法结合实施,且也可与其它未图解说明或描述的系统及设备结合实施。首先,且在6610处,可通过PV电池的栅格组合件的模块化布置接收入射光。在6620处,可监视PV电池的温度(例如,经由与其相关联的多个温度传感器)。基于所述温度,在6630处,PV电池的冷却可实时发生,其中热量的耗散在6640处从所述PV电池发生,以确保恰当的操作。
[0338] 图67图解说明根据本发明的一方面用于PV栅格组合件的热量耗散的其它方法6700。在6702处,包括处理器的逻辑单元产生所述PV栅格组合件的温度栅格图。接下来,且在6704处,将每一区的温度与所述区的相应可允许温度进行比较,所述相应的允许温度确保所述PV电池的有效操作。随后且在6706处,作出所述区的温度是否超出所述相应的
允许温度的确定。如果是,在6708处,结合散热片启动所述区的相应热-电结构,以耗散所述PV栅格组合件上的所述区的热量。否则,方法6700进行到动作6702以产生所述PV栅
格组合件的其它温度栅格图,以用于其冷却。
[0339] 图68图解说明根据本发明的其它方面的系统6800,其中采用作为冷却介质的流体(例如,水)来从散热片的鳍状物及/或PV系统6810的光伏电池耗散热量。系统6800调
节从蓄水池6805(例如,作为经加压闭路的一部分)的流体排泄,其中止回/控制阀6820、
6825可调节以单个方向的液体流动及/或防止所述流动直接从所述蓄水池进入PV系统
6810的热量调节装置。系统6800可减轻热应力及材料降级以延长系统寿命,且提供用于其它商业用途的经冷却或经加热液体。与文丘里管/阀6815相关联的各种感测器可向控制
器6830提供数据。举例来说,可将传感器模拟输出信号介接到过程控制微处理器、可编程控制器或比例-积分-微分(PfD)3模式控制器,其中输出控制止回/控制阀6820、6825以
依据PV电池温度来调节液体流动。
[0340] 根据其它实例,阀6820、6825可提供冷却介质的脉冲式递送。冷却介质的此种脉冲递送可供应用于控制冷却介质施加的速率的简单方式。此外,可通过以设定频率控制阀达一短持续时间(例如,1毫秒到50毫秒,其中脉动频率为1Hz到50Hz)来获得工作循环。
[0341] 在相关方面中,系统6800可采用各种传感器来评估其健康,以诊断问题以进行大致快速的维修。举例来说且如前文所解释,当冷却介质退出光伏电池时,其进入其中两个压力传感器准许所述冷却剂的流量的测量的文丘里管。另外,压力传感器可进一步准许检验系统6800中是否存在充足的冷却剂,其中可感测上游或下游障碍。此外,举例来说,微差温度计算可进一步检验热量传送值以用于其与预定阈值的比较。
[0342] 在相关方面中,AI组件6840可与控制器6830(或前文所描述的处理器)相关联,以促进热量从PV电池耗散(例如,结合选择耗散热量的区、估计所需冷却剂量、阀操作方式等)。举例来说,可经由自动分类系统及过程来促进用于确定选择哪一区的过程。此种分类可采用概率性分析及/或基于统计的分析(例如,分解为分析效用及成本)以诊断或推断
期望自动执行的动作。举例来说,可采用支持向量机(SVM)分类器。分类器是将输入属性向量x=(x1,x2,x3,x4,xn)映射到所述输入属于类别的置信的函数-也就是说,f(x)=置信(类别)。其它分类方法包括Bayesian网络、决策树,且可采用提供不同依赖性图案的概率性分类模型。本文中所用分类也包括用于开发优先级模型的统计回归。
[0343] 本文中所用术语“推断(inference)”通常是指根据通过事件及/或数据所捕获的一组观测值来推出或推断系统、环境及/或用户的状态的过程。举例来说,推断可被用来识别特定上下文或动作,或可产生状态的概率分布。所述推断可为概率性的-也就是说,基于对数据及事件的考虑来计算所关心状态的概率分布。推断还可指用于从一组事件及/或数据构成更高级事件的技术。此种推断导致从一组所观测事件及/或所存储事件数据构造出新事件或动作,无论所述事件是否以时间上紧邻的形式相干,且无论所述事件及数据是来自一个还是来自数个事件及数据源。如将根据本说明书容易地了解,本发明可采用经显式训练(例如,经由同属训练数据)以及经隐式训练(例如,经由观测系统行为、接收视在信息)的分类器,使得所述分类器用于根据预定准则自动确定选择哪些区。举例来说,相对于熟知的SVM-应了解,也可利用其它分类器模型,例如Naive Bayes、Bayes Net、决策树及其它学习模型-SVM经由分类器构造器内的学习或训练阶段及特征选择模块配置。
[0344] 图69图解说明根据本发明的一方面用于采用热量调节组合件的多个太阳能聚集器的系统平面图6900。此布置可通常包括产生电能及热量两者的混合系统,以结合能量管理促进并优化能量输出。所述热量调节组合件可包括呈列6902、6908及行6904、6910栅格形式的导管网络(例如,管线)-其可进一步包括用于在整个太阳能聚集器布置中导引冷却介质的相关联阀/。系统6900可进一步囊括聚集器圆盘(其可收集焦点中的光-或大
致小焦点线)与聚集器槽(其可将光收集到大致长的焦点线)的组合。举例来说,槽往往
需要简单设计且因此可很好地适于热产生。如前文所解释,在冷却电池的过程中所收集的来自圆盘的热能可进一步用作预加热流体,随后可于位于冷却剂环路的一端处的专用槽或聚集器中过度加热所述预加热流体。所述槽或聚集器可将流体过度加热到所要温度等级。
系统6900可进一步包括输出温度的监视器(未显示)及经由控制组件6960(例如,监管系
统)的阀网络的控制,其可用于实现所要温度。相应地,通过调节列6902、6908及行6904、
6910内冷却介质的流动-可优化来自对应太阳能聚集器的电能及热能两者的能量输出。
[0345] 在一个方面中,控制组件6960也可主动地管理(例如,实时)热能与PV效率之间的折衷,其中阀的控制网络可调节冷却剂介质穿过太阳能聚集器的流动。举例来说,可将流过一个PV接收器的散热片的冷却剂路由到两个热接收器中且通过将冷却剂线路下游与所
述PV接收器分离,冷却剂的流动分为两半,从而允许在所述冷却剂更慢地通过下游热圆盘时将所述冷却剂加热到较高温度。所述控制组件可取以下各项作为输入数据,例如:基于市场条件(一年的时间、一天的时间、天气状况等)改变的当前电价;特定应用对热能的需要;
周围温度与流体温度之间的特定当前温度差异)等。基于此类例示性输入,所述控制组件可前瞻地调整冷却剂泵速度及打开及/或关闭阀以在圆盘及/或槽之间的整个热环路中重
新引导冷却剂的路由-以基于预定准则(例如,基于市场条件一年的时间、一天的时间、天气状况改变的当前电价;特定应用对热能的需要;周围温度与流体温度之间的特定当前温度差异等)优化并形成电输出与热输出之间的平衡。
[0346] 此外,系统6900可容易地检测分布于整个阀及导管的列/行网络中的破裂(例如,通过压力传感器、流量传感器的网络)。举例来说,可不断监视系统的不同部分处的压力及温度以检测可指示破裂及/或障碍(其表明故障,例如在聚集器6914处,)的任何改变,其中可有效地将此种组件与所述系统隔离(例如,旁路阀选择性地建立用于所述冷却流体的旁路路径)。应了解,可在逐圆盘的基础上或在形成系统6900的带或段的任一预定数目的圆盘上执行系统6900的控制及监视。此种决策可基于与每一圆盘或其群组相关联的成
本、响应时间、效率、位置等。应进一步了解,即使最初将本文中所描述的用于冷却圆盘的方法描述为圆盘群组的一部分,但此类方法也可适用于单个圆盘且可适当地个别应用。
[0347] 在相关方面中,太阳能聚集器中的每一者可采用包括各种阀、传感器及管道段的模块化布置的形式,以形成模块,所述阀、传感器及管道段集成为所述模块化布置的部分。可容易地将此类模块附接到导管6902、6908、6904、6910的网络/从所述网络拆卸。举例来说,太阳能聚集器6950可包括管道段,其中阀及/或传感器附接到所述管道段,从而形成集成式模块-其中所述传感器可包括用于测量冷却介质的温度、周围环境的温度、压力、流量等的温度传感器。在将此种集成式模块附接到所述导管网络且调整相关联阀后,所述冷却介质可即刻随后流到太阳能聚集器6950以用于其冷却。此外,此种集成式太阳能聚集器模块可包括部分地或完全地含纳太阳能聚集器、一个或若干个管道段、阀、传感器及与其相关联的其它外围设备/装置的壳体。另外,可直接在此种壳体中模制文丘里管以促进测量程序。
[0348] 图70图解说明根据本发明的一方面用于热量调节组合件的操作的相关方法。首先,且在7010处,可测量到系统的传入辐射(例如,经由辐射传感器),且在7020处可针对阀的操作基于所述测量来估计及/或推断太阳能聚集器及/或PV电池的所需流量(例如,
应打开及/或关闭每一阀及在所述系统的每一段处所需要的流量的程度)。随后且在7030
处,基于所收集的数据(例如,温度、压力、流量),采用控制反馈机制来在7040处调整阀的操作。举例来说,此种闭路组件可进一步采用比例-积分-微分控制器(PID控制器),所述控制器尝试校正所测量过程变量与所要设定点之间的误差(通过计算且随后输出可相应
地调整所述过程的正确性动作)。
[0349] 图71A图解说明实例性抛物面太阳能聚集器7100的图表。实例性太阳能聚集器7100包括反射器7135的四个面板71301到71304,所述面板将光束聚焦于两个接收器71201到7202上-面板71301及71303将光聚焦于接收器71201上,且面板71302及71304将光聚
焦于接收器71202上。接收器71201及71202两者均可收集用于产生电或电力的日光;然而,在替代或额外配置中,接收器71201可用于热能收获,而接收器71202可用于电力产生。反射器7135附接(例如,栓接、软焊)到作为支撑结构的一部分的主支撑件梁7135,所述支撑结构包括桅杆7118、支撑接收器71201及1202的梁7130及减轻面板71301到71304在主梁
7115上的负荷的桁架7125(例如,单柱桁架)。桁架接点的位置取决于面板71301到71304
的负荷。实例性太阳能聚集器7100中的支撑结构可由给所述聚集器提供持久支撑及完整
性的大致任一材料(例如,金属、纤维)制造。反射器7135可相同或大致相同;然而,在一个或一个以上替代或额外实施例中,反射器7135大小可不同。在一方面中,可采用不同大小的反射器7135来产生所收集光的具有特定特性(例如,特定均匀性等级)的聚焦光束
图案。
[0350] 反射器7135包括面向所述接收器的反射元件及支撑结构(下文将结合图72加以描述)。反射元件是可靠、不昂贵且容易购得的平坦反射材料(例如,反射镜),其在纵向方向上弯折成抛物面形状或贯穿形区段且在横向方向上维持平坦以形成抛物面反射器。因
此,反射器7135将光聚焦于接收器7120中的焦点线上。应了解,即使在实例性太阳能聚集器7100中图解说明特定数目(7)的反射器7135,但在每一面板71301到71304中可采用更
大或更小数目的反射器。同样,可如本说明书中所描述在太阳能聚集器中利用反射器面板或阵列7130与接收器7120的任一实质组合。此种组合可包括一个或一个以上接收器。
[0351] 另外,应了解,可在反射器7135背部涂覆保护元素,例如塑料泡沫等以在实例性太阳能聚集器7100在恶劣或不利天气操作下采用安全或维护位置(例如,通过绕主支撑梁7115的旋转)且暴露面板7130λ的背部(其中1=1,2,3,4)时促进所述元素的完整性
(举例来说)。
[0352] 应进一步了解,实例性太阳能收集器7100为可易于大规模生产且分段运送及组装于部署位点的模块化结构。此外,面板7130λ的模块化结构即使在其中一个或一个以上反射器变得不能操作(例如,反射器破损、未对准)的情况下仍确保促进连续日光收集的操作冗余程度。
[0353] 在本发明的一方面中,实例性聚集器7100中的接收器71201到71202可包括光伏(PV)模块,所述光伏模块促进能量转换(光转换到电),且其也可收获热能(例如,经由具有吸收在附接到所述PV模块的支撑结构的接收器处形成的热量的使流体循环的蛇管)。应了解,接收器71201及71202中的每一者或如本说明书中所描述的太阳能聚集器中的大致任一接收器可包括不具有热收获装置的PV模块、不具有PV模块的热收获装置或两者。接收
器71201到71202可电互连且连接到电力网或其它太阳能聚集器中的全异接收器。当接收
器包括热能收获系统时,所述系统可跨越全异太阳能聚集器中的多个接收器连接。
[0354] 图71B图解说明聚焦于接收器7120γ上的实例性所聚焦光束7122,其可实现于接收器71201或71202中或本说明书中所描述的任一其它接收器中。聚焦的光图案7122显示不均匀性,其中较宽区段位于所述图案的端点附近或位于所述端点处。所述图案的端点区上方及下方的更加漫射的聚焦区域通常因反射器稍微远离其焦距定位而出现。
[0355] 接下来论述实例性太阳能收集器7100及其元件的细节。
[0356] 图72图解说明实例性构成反射器7135,其在本文中称作太阳能翼板组合件。太阳能反射器7135包括在纵向方向7208上弯曲为抛物面形状或贯穿形状且在横向方向7210上保持平坦的反射元件7205。反射元件7205的此种弯折促进用以将光聚焦于位于所形成
的抛物面贯穿的焦点处的线段中的反射。应了解,所述段线的长度与反射元件7135的宽度一致。反射材料7205可为大致任一低成本材料,例如金属性薄片、薄玻璃反射镜、涂覆于塑料上的高反射薄膜材料,其中所述薄膜具有预界定的光学性质(例如,在特定波长的范围内吸收失败(例如,514nm绿色激光或647nm红色激光))或预界定的机械性质,像低弹性常数以提供应力耐性等。
[0357] 在实例性反射器7135中,附接到骨干梁7225的六个支撑肋72151到72153将反射元件7205弯曲为抛物面形状。为此目的,支撑肋具有全异大小且附加于梁225中的全异位置处以提供充分抛物面轮廓:外部肋72153具有比肋72152的第二高度大的第一高度,此第二高度比内部肋72151的第三高度大。应了解,可采用一组N(大于三的正整数)个支撑肋
来支撑反射元件7205。应注意,可用具有充足刚度的大致任一材料来制造支撑肋以提供支撑并适应结构变化及环境波动。可至少部分地基于反射元件7205的机械性质、制造成本考虑等来确定支撑肋的数目N的及材料(例如,塑料、金属、碳纤维)。
[0358] 可利用用以将支撑肋(例如,支撑肋72151到72153)附接到骨干梁7225的各种技术。此外,支撑肋(例如,支撑肋72151到72153)可通过各种配置来固持反射元件7205;例如,如在实例性反射器7135中所图解说明,支撑肋可夹住反射元件205。在本发明的一方面中,可将支撑肋72151到72153制造为骨干梁7225的组成部分。在另一方面中,可将支撑肋
72151到72153夹到骨干梁7225中,此至少具有提供便于维修及调整反射重新配置的优点。
在再一方面中,支撑肋72151到72153可沿骨干梁7225滑动且放置到位。
[0359] 凹连接器7235在实例性太阳能聚集器7100中促进将实例性反射器7135耦合到主结构框架7115。
[0360] 应了解,实例性反射器7135中的一个或一个以上元件的形状可不同于所图解说明的形状。举例来说,反射元件7205可采用例如正方形、椭圆形、圆形、三角形等形状。骨干梁7225可具有非矩形的截面形状(例如,圆形、椭圆形、三角形);因此可适应连接器7235。
[0361] 图73A是太阳能反射器7135到主支撑梁7115的附接的图表7300。如在实例性抛物面太阳能收集器7100中所图解说明,将七个反射器7135置于距接收器7120γ的焦距
处,其中γ=1,2。反射器7135通过设计具有相同焦距,且因此光束将被聚焦于线段(例如,焦点线)中。附接条件的波动(例如,反射器的对准的变化)导致反射定位于比焦距稍长或稍短的距离处且因此投射于接收器120上的光束图像可为矩形形状。应了解,在反射器的此种配置中,接收器7120γ上所聚焦光束的图案与通过常规抛物面反射镜获得的所聚焦光的点图案或由常规反射器(其为沿第二抛物面路径扫过的抛物面区段)形成的所收集
光的V形图案大致不同。
[0362] 或者,在一方面中,可在直线配置或贯穿设计上将太阳能反射器7135附接到主支撑梁7135,而非置于距接收器7120γ的相同焦距处。图73B图解说明此种附接配置的图表7350。线7355图解说明支撑框架7135上的附接线。
[0363] 图74A及图74B分别图解说明实例性单接收器配置400及实例性双接收器布置450。在图74A中,示意性地在接收器120γ中呈现光束图案,所述光束图案大致均匀,其中小失真而非与波动相关联的那些失真导致矩形光投射。然而,此种均匀性是以有限的收集面积的代价取得的;例如,两个反射器面板71301到71302在每一面板中具有七个构成反射器。
[0364] 图74B图解说明利用两个接收器71201到71202的实例性收集器配置7450,所述两个接收器通过较大面积(例如,每一者具有七个构成反射器的四个反射器面板71301到
71304)促进日光收集的实质增加。配置7450在单接收器配置7400上提供至少两个优点:
(i)双接收器配置收集两倍多的辐射通率,及(ii)在单接收器配置中保持所聚焦光束的实质均匀性。在实例性太阳能收集器7100中利用实例性反射器布置7450。
[0365] 应注意,在单接收器配置内实施与布置7450中的收集面积同样大的收集面积可导致所聚焦光束图案的实质失真。特定来说,对于具有大构成反射器阵列(其包括大致远离接收器的外部反射器)的大面积收集器,可形成“蝴蝶结”失真。因此,通过与均匀照射相关联的优点来克服源自利用第二接收器及相关联电路及有源元件的增加的复杂性。图75图解说明聚焦于位于具有阵列面板71301到71304的太阳能聚集器的中心配置中的接收器
7510上的光的“蝴蝶结”失真。
[0366] 图76图解说明可在部署太阳能聚集器之前校正或可在所排程维修会话期间调整的典型轻微失真的图表7600。可通过反射器面板(例如,面板1301)中构成反射器或太阳
能翼板的位置的小调整Δθ来校正聚焦于接收器7610上的图像中的此种失真(其可实
现于接收器71201或71202中)。所述调整目标是改变到中央支撑梁7130的面板附接角度
φ。可将此调整视为将φ从3.45度的值变更为3.45±Δθ的旋转“扭曲”。或者,或此
外,可将第二附接角度 (骨干梁225与含有主支撑梁115的平面之间的角度)重新配置
为 其中 (通常, 为10度)。位置调整的结果是将由个别普通反射器面板
(例如,面板71301)形成的光束线移位以更均匀地照射接收器7120以进一步利用PV电池
特性的优点。图77图解说明图表7600中所显示的失真图案的经调整实例的图表7700。
[0367] 图78用于收集用于能量转换(例如,光转换到电)的日光的光伏接收器(例如,接收器71201或71202)的实例性实施例7800的图表。在实施例7800中,所述接收器包括
光伏(PV)电池的模块,例如,PV模块7810。PV电池7820组或群集在所聚焦光束的方向上
对准(例如,参见图71B)。此外,PV电池7820组或PV有源元件布置成N个构成电池及M
行的群集,其中一行中的构成PV电池串联电连接且若干行并联电连接;N及M为正整数。在实例性实施例7800中,N=8且M=3。此种对准及电连接性可利用PV电池的方面,例如,
垂直多结(VMJ)电池以唯一地利用聚焦于接收器(例如,71201或71202)上的窄光束以使电输出最大。应注意,VMJ电池为单片式(例如,整体地接合)且沿特定方向定向,所述方向通常与构成所述VMJ电池的半导电材料的结晶轴一致。应了解,在PV模块7810中所利用
的PV电池可为大致任一太阳能电池,例如结晶硅太阳能电池、结晶锗太阳能电池、基于III到V族半导体的太阳能电池、基于CuGaSe的太阳能电池、基于CuInSe的太阳能电池、非晶硅电池、薄膜串接太阳能电池、三结太阳能电池、纳米结构太阳能电池等。
[0368] 应了解,PV接收器的实例性实施例7800包括可用于使流体或液体冷却剂循环的蛇管7830以出于以下至少两个目的而收集热量:(1)在最佳温度范围内操作群集或组中的PV电池7820,因为PV电池效率随着温度升高而降级;及(2)利用所述热量作为热能的源。
在一方面中,可以优化热量抽取的图案部署蛇管7830。可通过至少部分地将蛇管7830的一部分嵌入于包含PV接收器的材料中来实现部署(例如,参见图79A)。
[0369] 图79A到图79B图解说明接收器7120γ的图表7900及7950,其中外壳7910附接到所述接收器。外壳7910可围护安装、维修或维护太阳能聚集器100的人类代理或操作者以避免暴露给聚焦的光束及相关联的升高的温度。外壳7910包括跨越接收器7120γ中的
PV电池导出被动热气流以便减少可使到达所述PV模块的光束失真的所聚集热空气的累积
的排气喷嘴7915。热空气层的排尽或减少导致较高的电输出。可通过于喷嘴7915中添加
小主动冷却风扇来改善排尽。
[0370] 图80是聚焦于接收器7120γ上的光束图案7122的再现8000,所述接收器包括PV有源元件(被照射)及蛇管7830。图案波动是可见的;举例来说,光束图案7122在接收器
120γ的中央区中较窄,而朝向接收器7120的端变宽。此种图案形状令人回想起上文所论述的“蝴蝶结”失真。应了解,可通过如下文所论述的PV电池的各种布置来减轻由光束图案7122的此类波动或失真引起的对性能的有害作用。
[0371] 图81A到图81B显示根据本发明的若干方面的PV模块的实例性实施例。在图81A中所图解说明的实施例8140中,PV接收器由金属板8145制成,PV模块8150(例如)通过
环氧或其它热传导或电绝缘粘合剂材料、胶带或类似接合材料附接到所述金属板上,或另外粘附到所述接收器的金属表面中。在所图解说明的实施例8140中,PV模块8150包括N
=4个构成电池的布局,表现为正方形块,且M=4行。在实施例8140中,PV模块包括六
个空腔8148以将所述PV模块或栓接或紧固到支撑结构,例如柱7110。此外,所图解说明的实施例1100包括四个额外紧固构件8152。
[0372] 在图81B中所显示的实例性实施例8180中,PV模块8190由金属板8185制成,PV电池的群集8150部署于所述金属板上。如上所述,所述群集包括N=4个构成电池,表现为正方形块,且M=4行,且所述金属板包括四个紧固构件8152。在一方面中,在实施例8180中,形成PV模块的金属板体现可允许流体循环穿过孔口8192以用于致使所述PV模块变冷
或热能收获的半开放外壳。应了解,在实施例8180中,所述PV模块不包括热收获或致冷设备,例如蛇管7830或其它导管,而是PV模块8190可与如下所述的致冷或热收获单元组装
或耦合在一起。
[0373] 图82显示根据本发明的若干方面可以机械方式耦合到PV模块(在图82中未显示)以从那里抽取热量的通道化热量收集器8200的实施例。主动冷却或热量传送介质可体现于穿过多个(Q个)通道或导管8210循环的流体中,其中Q为正整数。可在个别金属片
(例如,Al或Cu片,或具有高热传导率的任一材料)中机械加工通道化热量收集器8200。
在一方面中,第一孔口8240可允许冷却剂流体进入通道化热量收集器且第二孔口允许所
述冷却剂流体排放。孔口8220或8230允许将通道化热量收集器8200紧固(例如,螺栓拧
紧或栓接)到PV模块(未显示)。可存在额外紧固件8252以使得能够附接到PV模块。应
注意,可将覆盖硬薄片(未显示)摆放于通道化热量收集器8200的开放表面上以关闭且密
封通道化收集器8200,以便防止冷却剂流体的泄漏;所述覆盖硬薄片可由通道化热量收集器8200的内侧表面中的脊8254支撑。所述覆盖硬薄片可为利用由循环穿过所述通道化热
量收集器的流体收获的热量的热电材料以产生可补充经冷却PV模块的电输出的额外电。
或者或另外,可热接触所述硬覆盖薄片附接热电装置以产生补充电。
[0374] 通道化热量收集器8200是模块化的,在于其可一次性地以机械方式耦合到全异PV模块(例如8180)以收获热能并冷却被照射的PV模块。通道化热量收集器8200的模块
化设计的至少一个优点是其在PV模块操作寿命终止之后可有效地且实际地再利用;例如,当PV模块供应成本效益的电流输出失败时,可将所述PV模块从所述通道化收集器拆卸且
可将新PV模块紧固到所述通道化收集器。通道化热量收集器的至少另一优点是可至少部
分地选择充当热量传送介质的流体以适应特定热量负载且有效地致使以不同辐照度或光
子通量操作的全异PV模块变冷。
[0375] 在一方面中,PV元件可在与关闭且密封通道化收集器8200的硬覆盖薄片的表面相对的表面上直接接合到所述通道化收集器。因此,所述通道化收集器用作PV电池的支撑板,同时其提供冷却或热量抽取。应注意,可将一组通道化收集器8200紧固到支撑结构以形成PV接收器;举例来说,71201。所述组通道化收集器8200的模块化配置的至少一个优点是当PV元件接合到所述组中的每一收集器且收集器中的一个或一个以上PV元件出现故
障时,可个别地替换受影响的PV元件及支撑通道化收集器,而不会对所述组通道化收集器
8200中的全异收集器及相关联PV电池的操作产生害处。
[0376] 图83A到图83C图解说明可为PV模块7810或本文中所描述的任何其它PV模块的一部分的有源PV元件通过经由抛物面太阳能聚集器7100的日光收集的照射的三个实例
性情景。在本发明的一方面中,所述有源PV元件为单片式(例如,整体地接合)、轴向定向的结构,其包括串联连接的一组N(N为正整数)个构成或单位太阳能电池(例如,基于硅的太阳能电池、基于GaAs的太阳能电池、基于Ge的太阳能电池或纳米结构太阳能电池)。所述组N个太阳能电池图解说明为块8325。所述太阳能电池沿所述结构的轴Z 8302产生串
联电压 ,其中ΔVC为构成电池电压。个别PV电池以低电压产生能量;大多数
电池输出0.5V。因此,为产生实质电力,鉴于可用的低电压,电流往往较高。然而,实质电流
2
可导致与串联电阻相关联的显著电力损失,因为此种电力损失与I 成比例,其中I为通过串联电阻运送的电流。相应地,系统等级的电力损失随着高电流及低电压可快速增加。后者导致利用以串联配置互连的太阳能电池的太阳能转换设计以增加电压输出。
[0377] 结构8325表示实例性垂直多结(VMJ)太阳能电池。在VMJ太阳能电池的一方面中,沿生长方向Z 8302堆叠一组N个构成太阳能电池,每一构成电池在所述电池与全异电池的第一接口附近具有p掺杂层,且在第二接口附近具有n掺杂层,其中所述第一及第二接
2
口垂直于所述生长方向Z 8302的平面。在VMJ电池的另一方面中,在典型操作条件下,1cm的VMJ太阳能电池可输出接近25伏,因为通常N~40个构成电池串联连接。因此,串联电
连接的八个VMJ太阳能电池可产生接近200V。此外,当VMJ太阳能电池不被均匀地照射时
所述VMJ太阳能电池中的构成太阳能电池的串联连接可导致低电流状态或当所述VMJ太阳
能电池中的一个或一个以上构成太阳能电池不被照射时导致故障的开路状况,因为串联连接的电有源元件的链的电流输出(例如,照射时的构成太阳能电池)通常受产生最低电流
量的电池限制。在非均匀照射下,所产生的电力输出大致取决于入射在所述VMJ电池或大致任一或任一有源PV元件上的所收集光的细节。因此,应注意,将以提供串联互连的VMJ太阳能电池或大致任一或任一有源PV元件(例如,薄膜串接太阳能电池、基于结晶半导体的太阳能电池、基于非晶半导体的太阳能电池、基于纳米结构的太阳能电池)的均匀照射的方式来设计太阳能聚集器。
[0378] 图83A显示其中扁圆形状的说明性所聚焦光束8305覆盖PV元件8325的整个表面的实例性情景8300。因此,照射被视为最佳。图83B呈现相对于电力或能量输出为次最佳(由于PV有源元件8325中构成太阳能电池(表示为矩形)的部分照射)的实例性情景
8330-例如,单位或构成太阳能电池的整个宽度通过焦点区8335照射失败。图83C是操作
故障(例如,零输出状况)的实例性情景8340,因为焦点区8345照射PV有源元件8325中
的构成太阳能电池组的子组失败,且因此电力输出为零(因未被照射的构成太阳能电池处无电压出现)。
[0379] 图84显示通过实例性抛物面聚集器7100收集的光的分布的计算机模拟的绘图8400。所述模拟(例如,可包括反射材料7205的光学性质的射线跟踪模型)显露在方向Y
8405上(垂直于VMJ电池的轴)且在正交方向X 8407上的非均匀光图案。光焦点区域的特
定伸展特性源自位置在包含太阳能收集器(例如,太阳能收集器7100)的多个反射器(例
如,反射器7135)的焦点周围的分布;所述多个反射器产生在所述接收器处叠置的多个、相对未对准的图像。应了解,当收集的面积(例如,面板71301到71304的面积)增加且添加
额外反射镜或反射器时,分布于焦点处的光可变得越来越不均匀。
[0380] 另外,图84呈现图解说明一对VMJ电池8455相对于太阳能收集器(例如,100)产生的光学图像(为暗灰色色调)的实例性所描述定位及对准的图表8450;图表8450中的
图像与图表8400中的图像相同。可在VMJ电池8455的侧上沿方向Y 8405添加一个或一
个以上VMJ电池或大致任何或任何PV有源元件;例如,平行于支撑框架7130中的顶梁的方向;通常,VMJ电池的图案或配置将是使得穿过所聚焦光束的光学图像的主轴(例如,平行于方向Y 8405的轴)具有反射对称性的布局。
[0381] 应注意,在产生热能的太阳能聚集器中,由模拟预测且实验上观测的照射的此不均匀性不影响性能,因为热能被有效地集成于经照射热接收器(例如,背部安装的蛇管7830)中。然而,当PV电池位于所收集光的焦点轨迹(例如,点或线)附近时,不均匀照射可导致PV电池的一部分的较差照射(例如,参见图83A到图83C)且因此大致降低能量转
换性能;例如,降低PV模块内一组PV电池的电力输出。
[0382] 应了解,本发明中所揭示的太阳能聚集器(例如,太阳能聚集器7100)被设计为容忍结构的构造内的空间波动(例如,各种结构元件的尺寸变化)。此外,所揭示的太阳能聚集器(例如,7100)也可容忍环境波动,例如(i)实质日常温度梯度,其在具有沙漠似的天气状况(例如,美国内华达州;美国科罗拉多州;澳大利亚北部等)及像高速风力及冰雹等严重风暴状况的一些部署地点可为普通事件。应容易地理解,环境波动可大致影响结构状况,此外大致任一类型的应力可使所聚焦的日光从所设计焦点轨迹或有意焦点轨迹偏移。所述波动或变化通常使所聚焦光图案的若干部分在太阳能接收器的支撑梁的短轴方向上向上或向下移位,且在所述支撑梁垂直中心线的长轴方向上向左或向右移位。通过将PV有源元件(例如,VMJ太阳能电池、三结太阳能电池)7820定位于有意焦点光图案(举例来说,与
PV电池图案重叠的光图案)内的最佳位置(例如,非正式地称作“甜点”的位置)处,可减轻与光图案的此类变化相关联的有害影响,因为PV有源元件即使在光焦点可能移位的情
况下也可保持被照射。
[0383] 如下所述,可以确保PV元件上的光入射大致与光焦点的波动无关的布局来配置或布置所述PV元件。在本发明的一方面中,通过如下所述在接收器上定向PV电池(例如,VMJ太阳能电池),抛物面太阳能收集器系统7100的输出可大致对焦点轨迹(例如,点、线或弧)处的不均匀照射具有弹性,因为VMJ电池内的每一单位电池可使其侧区段(例如,宽度)的至少一部分被照射;例如,参见图83B及相关联说明。相应地,VMJ太阳能电池或大致任何或任何PV有源元件将以以下方式定向:其中其串联连接与光学图像的长轴(例如,Y 8405)对准。
[0384] 图85A到图85C图解说明抛物面太阳能聚集器7100中可用于能量转换的VMJ太阳能电池的群集配置或布局的实例。当以下说明提及VMJ太阳能电池时,应注意可以大致相同的方式配置其它替代或额外PV有源元件(例如,薄膜串接太阳能电池)。图85A显示
VMJ太阳能电池的具有K=2行的三个群集85201到85203或串85351及85352,每一行包括
M=8个VMJ电池,其串联连接且每一者可包含接近40个构成太阳能电池。群集85201到
85203通过电线或负电压总线8560及正电压总线连接(也参见图86)。行经并联连接以增
加电流输出。应注意,至少部分地基于设计考虑,群集内的一行中的VMJ电池的数目M(正整数)可大于或小于八个,所述设计考虑可包括商业(例如,成本、存货、购买订单)及技术方面(例如,电池效率、电池结构)两者。举例来说,群集85201到85203可从目标是通过每一者产生25V的VMJ电池产生ΔV=200V的设计得出。同样,可根据最初与聚焦于日光接
收器7120γ上的光束的空间伸展相关的设计限制确定K(正整数)(也参见图84)。VMJ电
池的群集经串联连接。将电线8524布线于日光接收器的背侧上。
[0385] 如前文所描述,所聚焦的光往往朝向所聚焦图案的端跨越所述接收器的长度(沿Y 8405方向定向)是不均匀的。因此,在一方面中,可在“分裂”布局中添加额外群集,其中四个VMJ电池对位于一个端处,且另外四个VMJ太阳能电池对弥补位于另一端处的群集的平衡。此“分裂群集”配置在一个群集(在任一端处分裂的一者)中而非在2个群集(在
每一端处的一者)中折衷性能。可通过穿过所述接收器的背侧且沿所述接收器的背侧布线的电线8560来互连所述分裂群集的2半。
[0386] 图85B图解说明其中配置三行85651到85653PV有源元件的布局8530。配置包括通过电线或总线8560连接的三个PV群集85501到85503(也参见图86)。所述PV有源元
件的空间分布通常比所聚焦光图案的预期空间分布宽;可通过如图84中所呈现的那些模
拟的模拟来估计此种宽度。当PV有源元件(例如,VMJ太阳能电池)的成本可行时可实施
配置8530。此种配置可保持对结构波动、制造不理想性(例如,尺寸误差)及结构移位的所要系统(例如,太阳能聚集器7100)容限,因为其提供供经移位的光落于其上的较大目标面积。在此配置情景中,通过引入第三行来引入额外VMJ太阳能电池区域,所述区域的一部分可能不被照射且此为非操作性的;然而,取得操作(例如,被照射面积的净增加且因此配置
8530的至少一个优点是利用更多的辐射。应了解,利用较大VMJ太阳能电池占地面积及较大光束占地面积的相对成本效用或折衷至少部分地依据太阳能聚集器7100结构及相应元
件(例如,反射镜)的相对成本及效率对PV有源元件(例如,VMJ电池)的相对成本及效
率。
[0387] 图85C图解说明实例性配置8580,其中具有全异结构的群集可根据所聚焦光束图案的预期(参见图84)空间变化进行调整;例如,沿在接收器的整个长度上的所聚焦图像的方向X 8407的宽度变化。
[0388] 为调整PV有源元件布局,可在宽度上改变群集(例如,可在接收器的整个长度上调整一串或行中平行的VMJ太阳能电池的数目)。在一方面中,侧群集85821及85823包含K=3行85851到85853,且每一行具有M=8个PV元件,而中心群集85802可为K=2行,
例如PV有源元件宽的85951及85952。群集85821到85823通过电线或正电压总线8590并
联连接。
[0389] 在实例性配置情景8500、8530及8580中以及在利用串联连接串中的PV有源元件(例如,VMJ太阳能电池)的任一配置中,群集的性能受具有最低性能的PV元件影响,因为此种元件是串联连接中的电流输出瓶颈,例如,电流输出降低到表现最差的PV有源元件的电流输出。因此,为优化性能,PV有源元件的串可基于在大致类似于太阳能收集器系统的那些预期正常操作条件的条件(例如,波长及聚集强度)下在测试床中进行的性能表征可
为电流匹配的。
[0390] 此外,可以几何方式布置电流匹配的串以优化电力产生。举例来说,当三个串(例如,行85651到85653)并联连接以形成群集时,中间串(例如,行85652)可包括最高性能的电流匹配PV有源元件,因为中间串可能定位于聚焦的收集的光束或光学图像的最佳位置。此外,顶部串(例如,85651)可为第二表现最佳的串,且底部串(例如,85653)可为第三表现最佳的串。在此种布置中,当所述图像向上移位时,所述顶部及中间串可完全被照射,而底部串可能被部分照射,从而提供比在聚焦的光束图像向下移位时高的电力输出,因此完全照射中间及下部串而顶部串被部分照射。当PV有源元件(例如,VMJ电池)的大致所有群
集配置为表现较差的PV有源元件位于底部行中、表现最好的电池位于所述布置的中间且
次表现最好的元件位于顶部串中时,可采用用于调整收集器面板(例如,71301到71304)的位置以至少部分地追踪太阳的位置的追踪系统系统(例如,系统8700)来调整其中的收集
器面板或反射器的配置,使得光束聚焦图像在聚集器操作期间朝向接收器(例如,7120γ)的顶部移位以便使电输出最大一例如,优先照射配置8530中的中间及顶部行。另外或或
者,可采用所述追踪系统来调整其中的收集器面板或反射器的位置以便在其中PV模块(例如,7810)中的PV元件并非电流匹配或以其它方式匹配的情景中使能量转换性能或电输出最大。
[0391] 应了解,配置或图案或PV有源元件的电池大小(例如,长度及宽度)及形状并不限于图85A到图85C中所图解说明的那些大小及形状或上文一般论述的那些大小及形状。
太阳能电池大小及形状可改变以匹配于由各种可能反射镜或反射器、构造产生的聚集的光图案。此外,PV元件的布置或配置可为直线、正方形、蝴蝶结、弧形或其它图案以利用所述PV元件的独特特征或方面;举例来说,VMJ太阳能电池的单片式、轴向定向的特性。
[0392] 图86A到图86B图解说明根据本文中所描述的方面使得能够主动校正所聚焦束光图案的改变的PV电池的两个实例性群集配置。实例性群集配置8600及8650使得能够被
动调整所收集日光的所聚焦图案(其由阴影块8605表示)上的变化。在实例性配置8600
中,三个群集86101到86103在太阳能收集器(例如,7100)的初始配置中由聚焦的收集的
光束8605照射。每一群集的电输出电连接到+V(例如,+200V)电压总线8676。同样,电线
8677为共用负电压总线。在一个或一个以上替代实施例或配置中,通过阻挡二极管来完成到总线8626的连接;举例来说,在图86C中的配置8680中,分别在总线8626与模块86101、
86102及16103的输出之间插入阻挡二极管8684、1886及8688。阻挡二极管可阻止总线8626的电流回流到为非功能性或表现不佳(因内部故障或缺少照射)的PV群集中。每一群集
包括八个(N=8)PV元件的两行(M=2)。在出现变化后,例如,结构改变或故障条件开始
(例如,反射元件(例如,7205)的破损),所聚焦的光束8605可即刻将位置移位到接收器
(例如,71201)上;如由图式中的开箭头所图解说明,可向一旁移位所聚焦图案8605且因此其可停止照射群集86101中并联连接的第一对8615PV有源元件。为防止可因第一对8615
PV元件缺少照射而导致的随之而来的开路状况,可与PV群集86103相邻地摆放附加或冗余对PV电池8620且将其与对8615并联电连接;电连接由电线8622及8624图解说明。相应
地,附加对8620的照射导致群集86101的闭路配置且即使所聚焦的光束8615发生位移也
保持其能量转换性能。
[0393] 在实例性配置8650中,三个群集86101到86103在太阳能收集器(例如,7100)的初始配置中由聚焦的收集的光束8605照射。附加或冗余电池对8670允许即使在聚焦的收
集的光束8605的位移(参见开箭头)导致PV电池对8665不被照射时也保持模块86603的
性能。如上所述,附加对PV元件8670及电池对8665的并联电连接导致使得能够相对于接
近理想或理想照射条件大致维持PV电池群集86603的性能的闭电流环路(也参见图83A到
图83C)。通过电线8622及8624来实现对8670与8665中的电连接。每一群集的电输出电
连接到+V(例如,+200V)电压总线8626;在一个或一个以上替代实施例中,通过阻挡二极管来完成到总线1626的连接。
[0394] 在额外或替代实施例中,除电连接于附加对8620的输出与PV电池对8615之间的第二阻挡二极管以外,可在对8615与模块86101中的第二对PV电池之间串联电连接第一
阻挡二极管。在一方面中,所述第一阻挡二极管可为二极管8684,其可从总线8626及群集
86101的输出断开且如所描述重新连接。应注意,第二阻挡二极管是除二极管8684、8686及
8688以外的二极管。当正常照射群集86101到86103时,例如,所收集的日光图案8605覆盖此三个群集,所插入的第一阻挡二极管不影响群集86101或整个三群集PV模块的操作。如上所述,附加电池8620在防止开路状况的OR布置中与对8615电连接其。当PV电池对8615
因所聚焦的光图案8605的移位而不被照射时,第一阻挡二极管防止电流回流到对8615(因其表现不佳或不良状况),而第二阻挡二极管允许电流输出从附加对8620进入保持被照射(且因此在群集86101内起作用)的PV电池中。可实现包括配置8650中的阻挡二极管的
类似实施例。然而,在此种实施例中,可在群集86103中的第一(最左边)PV电池对与所述群集中的剩余PV元件中重新串联连接之后,将第一二极管体现于二极管8688中。
[0395] 应注意,对于当VMJ电池包含群集86101到86103时,与所述VMJ电池相关联的大反偏压击穿电压在群集内的VMJ电池的子组中致使旁路二极管的不必要连接。然而,对于非VMJ电池的PV元件(举例来说,三结太阳能电池),可在每一PV群集内包括此类旁路二
极管,使得PV元件减轻可因出现故障的PV元件产生的非操作性状况。
[0396] 因PV性能大致被保持的事实而产生的调整的被动性质-能量转换性能被保持的程度至少部分地由附加对8620的能量转换效率相对于PV元件8615的效率规定。尽管在
具有单个附加对的群集配置8600、8650及8680中图解说明被动调整,但也可采用较大附加群集(例如,两对)来适应所聚焦光束图案的移位。应注意,也可以与前文所述大致相同的方式在具有阻挡二极管的配置中利用较大冗余对。在一方面中,用于能量转换的由一组PV群集组成的PV模块可包括附加电池8620及8670,以适应所聚焦的光图案在沿所述图案的
轴的两个方向上的移位。此外,可在群集86101、86102或86103附近的替代或额外位置中摆放附加或冗余PV电池以在所聚焦的图案8605在替代方向上移位时被动地校正操作。应了
解,包括一个或几个附加或冗余PV电池对可允许保持较大PV电池群集的操作;如所描述,单个附加PV元件对可保护N×M个元件的整个模块。
[0397] 图87是根据本文中所描述的方面使得能够调整其太阳能收集器或反射器面板的位置以使所述太阳能收集器的性能度量最大的实例性调整系统8700的框图。调整系统
8700包括可向控制组件8740供应所述太阳能聚集器的操作数据的监视器组件8720,所述
控制组件可调整所述太阳能聚集器或其一个或一个以上部件的位置以便使从所述操作数
据抽取的性能度量最大。控制组件8740(例如,可为硬件、固件或软件或其任一组合的计算机相关实体)可实现太阳能收集器或其部分(例如,一个或一个以上面板(例如71301到
71304)或一个或一个以上反射器组合件7135)的位置的追踪或调整。在一方面中,此种追踪包含以下各项中的至少一者:(i)通过测量或接入到本地或远程数据库来收集数据,(ii)致动电机以调整太阳能聚集器内的元件的位置,或(iii)报告太阳能聚集器的状况,例如能量转换性能度量(例如,输出电流、所传送的热量...)、受控制元件的响应及大致任一类型的诊断。应了解,控制组件8740可在调整组件8710内部或在其外部,所述调整组件本身可为中央式或分布式系统,且可体现于可包含处理器单元、数据及系统总线架构及存储器存储器件的计算机中。
[0398] 监视器组件8720可收集与太阳能聚集器的性能相关联的数据且将所述数据供应到性能度量产生器组件8725(在本文中也称作性能度量产生器8725),所述性能度量产生
器组件可至少部分地基于所述数据来评估性能度量。性能度量可包括能量转换效率、能量转换的电流输出、热能产生等中的至少一者。诊断组件8735可接收所产生的性能度量值且报告太阳能聚集器的状况。在一方面中,可至少部分地基于所收集操作数据的粒度来以各种等级报告状况;举例来说,对于以PV模块内的群集等级收集的数据,诊断组件8735可以所述群集等级报告状况。可将所报告的状况保存于存储器8760中以产生历史操作数据,所述历史操作数据可用于产生操作趋势。
[0399] 至少部分地基于所产生的性能度量,控制组件1740可驱动致动器组件8745以调整太阳能聚集器或其部件(例如,部署于形成所述太阳能聚集器的一个或一个以上面板内的一个或一个以上反射器)中的至少一者。控制组件8740可在闭反馈环路中反复驱动致
动器组件8745,以使一个或一个以上性能度量最大:在由致动器组件8745实现的位置校
正的每一次反复处,控制组件8740可用信号通知监视器组件8720收集操作数据且反馈所
述数据以进一步驱动位置调整直到性能度量令人满意地在预定容限内,例如可接受性能阈值。应了解,由调整系统8700实现的位置调整涉及以使太阳能聚集器的性能最大的方式将所收集的日光聚焦于所述收集器中。在一方面中,如上所述,对于在群集内的顶部行中包括表现较好的PV元件的阵列的PV模块来说,追踪系统8700可经配置以减轻光束聚焦的图像
朝向接收器(例如,7120)的底部区域的移位以确保操作保持于高输出辖域内。
[0400] 调整组件8710也可允许太阳能聚集器8705中所利用的一个或一个以上PV模块中的PV元件或PV元件群集的自动电重新配置。至少为此目的,在一方面中,监视器组件
8720可收集操作数据且产生一个或一个以上性能度量。监视器组件8720可将一个或一个
以上所产生的性能度量输送到控制组件8740,所述控制组件可重新配置与所产生的一个或一个以上性能度量相关联的一个或一个以上群集的多个PV元件中的电连接性以维持太阳
能聚集器8705的所要性能。在方面中,可通过经由监视器组件8720连续收集性能数据来反复完成电重新配置。用于电配置或重新配置所述一个或一个以上群集的所述多个PV元件
的逻辑(未显示)可保存于存储器8760中。在一方面中,控制组件8740可通过配置组件
8747(其可至少接通所述多个PV元件中的各个PV元件及至少关断所述多个PV元件中的各
个PV元件)实现所述多个PV元件的电配置或重新配置,或在所述多个PV元件内的各个元
件中产生额外或替代电路径以取得提供或接近提供目标性能的有利电布置。在一个或一个以上替代实施例中,可通过移动多个PV元件中的各个PV元件来以机械方式实施所述多个
PV元件的重新配置。太阳能收集器8705中的PV模块的自动重新配置的至少一个优点为,
在无需操作者介入的情况下将操作性能维持于实质所要等级;因此,调整组件8710致使太阳能收集器8705自愈。
[0401] 实例性系统8700包括经配置以进行赋予且其至少部分地赋予调整组件8710及其中的组件或与其相关联的组件的所描述功能性的一个或一个以上处理器8750。除单处理
器及多处理器架构等以外,处理器8750可包含计算元件的各种实现形式,如现场选通可编程阵列、专用集成电路及具有处理能力的大致任一芯片集。应了解,一个或一个以上处理器
8750中的每一者可为集中式元件或分布式元件。此外,处理器8750可通过总线功能性地耦合到调整组件8710及其中的组件及存储器8760,所述总线可包括系统总线、地址总线数据总线或存储器总线中的至少一者。处理器8750可执行存储于存储器8760或其它存储器
中的代码指令(未显示)以提供实例性系统8700的所述功能性。此类代码指令可包括实
施本申请案中所描述的各种方法且至少部分地与实例性系统8700的功能性相关联的程序
模块或软件或固件应用。
[0402] 除用以实现监视及控制的代码指令或逻辑以外,存储器1860可保存性能度量报告、太阳能聚集器的经调整位置的日志、所实施位置校正的时间戳等。
[0403] 图88A到图88B表示根据本文中所描述的方面利用宽广收集器的日光接收器8800的实施例的全异视图。如所图解说明,日光接收器8800包括PV模块8810群组,每一PV模
块具有图解说明为正方形的一组PV群集;每一组PV群集接合到通道化收集器1240κ,其
中κ=1,2,3,4。通道化收集器82001到82004紧固到导向器8820,所述导向器附接到支撑结构8825或为所述支撑结构的组成部分,所述支撑结构可耦合到支撑桅杆,例如7130;
尽管被图解说明为具有正方形截面,但可将支撑结构8825制造为具有全异截面。通道化收集器82001到82004可从PV模块8810群组抽取热量。此外,日光接收器8800包括开放收
集导向器8820(也称作导向器8820),其具有逐渐打开的侧截面(图18A)及矩形顶部截面
(图88B);导向器8820可由金属、陶瓷或经涂覆陶瓷或铸造材料或在电磁辐射的可见频谱中具高度反射性的大致任一固态材料制作。应注意,导向器8820的外表面可涂覆有热电材料以用于能量转换(作为因入射日光而导致的导向器的加热的副产品)。如上所述,以热电方式产生的电可补充PV模块8810的电产生。此外,导向器8820可包括通常在导向器8820
的壁内部或嵌入于导向器8820内的一个或一个以上导管8815,所述导管可允许流体的循
环以用于热收获;循环流体可为循环穿过通道化热量收集器8200κ的流体的至少一部分。
[0404] 所述宽广-收集器接收器的优点是入射于宽广导向器8820的内壁中的光在多个实例中被反射及散射,且因此在PV模块8810群组中产生光入射的均匀化。应注意,日光直接撞击于PV模块8810中或可在导向器8820的内部处被反射及散射且在一个或一个以上
连续散射事件之后被重新收集。在导向器8820的主要侧中形成的角度及由通道化收集器
82001到82004形成的平台可至少部分地规定PV模块8810中所得光入射的均匀性。
[0405] 图89显示根据本文中所描述的方面利用宽广收集器的太阳能接收器8900的实例性替代实施例。导向器8820(以截面视图显示)附接到一组两个热量收集器或热量传送元
件89201及89202;所述热量收集器中的每一者包括与8210大致相同的通道化结构,且因此以与通道化热量收集器8200大致相同的方式操作。如上所述,导向器8820包括允许流体
的循环以用于所述导向器的冷却或热量收集的导管8930。同样,热量收集器89201及89202具有允许冷却流体通过的导管8940,所述冷却流体进一步实现致冷及热量收获。热量传送元件89201及89202紧固到为支撑结构8915的组成部分的支撑板8917。尽管图解说明两个
热量收集器89201及89202,但宽广收集器8900中可存在额外热量收集器,如由支撑板8917的大小允许。栓接或紧固到热量收集器89101及89201的是一组三个PV模块8140。应了
解,所述PV模块中的每一者与热量收集器热接触;然而,其并未接合到热量收集器上而是通过PV模块中所包括的紧固构件紧固到所述热量收集器(参见图81)。此外,可部署额外
PV模块8140,如由所述热量收集器中的每一者的大小施加的空间限制所准许。如上所述,宽广收集器或接收器8900允许光接近均匀地分布到PV模块8400上且使得能够收获热能。
此外,可单独维护或替换所摆放PV模块8400中的每一者,其中操作成本及维修费用随之降低。
[0406] 图90图解说明因导向器8820的内表面上的多个反射而导致的到PV模块8810的表面上的光入射的射线跟踪模拟9000。在所述模拟中,在预定角范围内随机定向的光射线
9005(表现为实线)朝向所述宽广收集器被引导,显示为外形轮廓9030及9020,且可到达
PV模块,建模为区9010。入射事件的收集(例如,到达模型中PV模块的表面的射线的累积,如区9010所图解说明)使得能够产生至少半定量地显露的所模拟检测器轮廓。图91呈现
具有导向器2020的宽广-收集器接收器中的PV模块8810处收集的光的模拟图像9110。
所收集的光的所模拟图像显露导向器8820的内壁处的多个反射提供大致均匀的光收集,
其可降低PV模块8810中PV电池群集的复杂性。
[0407] 鉴于上述实例性系统及元件,参照图92到图93中的流程图,可更佳地了解可根据所揭示的标的物实施的实例性方法。如上文所指示,出于简化解释的目的,将实例性方法呈现及描述为一系列动作;然而,应理解及了解,所描述及请求的标的物并不受动作的次序限制,因为一些动作可以与本文中所显示及描述的次序不同的次序发生及/或与其它动作同时发生。举例来说,应理解及了解,可将方法替代表示为一系列相互关联的状态或事件(例如,在状态图表或交互图表中)。此外,实施根据本说明书的实例性方法可能并不需要所有所图解说明的动作。另外,应进一步了解,下文及此说明书通篇所揭示的方法能够存储于制品或计算机可读媒体上以促进将此方法运送及传送到计算机供执行,且因此供处理器实施或存储于存储器中。
[0408] 特定来说,图92呈现用于利用抛物面反射器来聚集光以用于能量转换的实例性方法9200的流程图。在动作9210处,组装抛物面反射器。组装包括通过附接到支撑梁的
不同大小的支撑肋将原本平坦的反射元件(例如,薄玻璃反射镜)弯曲为抛物面截面或贯
穿形状。在一方面中,初始平坦的反射材料在形状上为矩形且所述支撑梁沿所述矩形的长轴定向。可采用各种材料及附接构件(包括支撑肋与梁的集成选项)来大规模生产或组装
所述抛物面反射器。
[0409] 在动作9220处,在支撑框架中安装多个经组装抛物面反射器阵列。每一阵列中所包括的经组装抛物面反射器的数目至少部分地取决于日光收集面积的所要大小,可最初通过既定用于所收集的光的效用来确定所述大小。此外,阵列的大小还至少部分地受收集于接收器中的焦点轨迹上的光束图案的所要均匀性影响。通常通过较小的阵列大小来取得增加的均匀性。在本发明的一方面中,抛物面反射器定位于距接收器的相同焦距处以增加所收集光图案的均匀性。
[0410] 在动作9230处,调整所述多个阵列中的每一反射器的位置以优化聚集于接收器上的光束。可在部署太阳能聚集器时或在测试阶段中或在生产模式中利用时实施所述调
整。此外,当至少部分地基于所测量的操作数据及从所述数据产生的相关性能度量操作所述太阳能聚集器时可执行调整。调整通常目标在于取得所述接收器上的均匀所收集光图
案,所述接收器包括用于能量转换的PV模块。除均匀性以外,调整所述光图案以大致完全聚焦于所述PV有源元件(例如,PV模块中的太阳能电池)上以增加所述模块的性能。可
经由安装于太阳能收集器中或功能性地耦合到所述太阳能收集器的追踪系统来自动执行
所述调整。此自动化系统可增加接收器的复杂性,因为将在所述接收器中安装与控制组件及相关测量装置相关联的电路以便实施追踪或优化。然而,可通过PV模块的增加的性能
(因保持所述阵列内的反射器的最佳日光聚集配置而导致)来抵消与增加的复杂性相关联
的成本。
[0411] 在动作9240处,根据所述接收器中的所聚集光的图案而在所述接收器上配置光伏模块。在本发明的一方面中,由于反射器的反射表面上的缺陷、反射表面的扭转失真及所反射光的图案的相关联失真、反射表面上污迹的累积等中的至少一者,即使所安装抛物面反射器的最佳配置也可导致聚焦于所述接收器上的光束图案的不均匀形状。相应地,可将PV模块中的PV电池(例如,VMJ、薄膜串接太阳能电池、三结太阳能电池或纳米结构太阳能电池)布置成具有全异形状的群集或单元(图15A到图15C)以便增加对所收集的光的暴
露且因此增加能量转换性能。此外,配置所述PV模块可包括摆放附加PV元件(例如,1620或1670)以被动地校正所收集的光的图案的移位或失真。
[0412] 在动作9250处,将热收获装置安装于所述接收器上以收集通过光收集所产生的热量。在本发明的一方面中,所述热收获装置可为使流体循环以收集并运送热量的金属蛇管或通道化收集器中的至少一者。在另一方面中,所述热能收获装置可为将热量转换成电以补充光伏能量转换的热电装置。
[0413] 图93是根据本文中所描述的方面用以调整太阳能聚集器的位置以实现预定性能的实例性方法9300的流程图。可通过调整组件(例如,8710)或其中处理器或功能性地耦
合到其的处理器来实施标的实例性方法9300。尽管针对太阳能聚集器进行图解说明,但实例性方法9300可经实施以用于调整一个或一个以上抛物面反射器的位置。在动作9310处,通过测量或从数据库检索中的至少一者来收集太阳能聚集器的性能数据,所述数据库包括当前及历史操作数据。在动作9320处,报告所述太阳能聚集器的状况。在动作9330处,至少部分地基于所述所收集的性能数据而产生性能度量。性能度量可包括能量转换效率、能量转换的电流输出、热能产生等中的至少一者。此外,可针对PV模块中PV元件的一组群
集、针对单个群集或针对群集内一组一个或一个以上构成PV元件来产生性能度量。在动作
9340处,评价性能度量是否令人满意。在一方面中,此种评价可基于所述性能度量的一组一个或一个以上预界定阈值,其中令人满意的性能度量被定义为高于一个或一个以上阈值的性能;可通过掌管太阳能聚集器的操作者来建立所述组一个或一个以上阈值。
[0414] 当评价动作9340的结果指示性能度量是令人满意的时,将流程引导到动作9310以进行进一步性能数据收集。在一方面中,在预定等待周期(例如,一小时、12小时、一天)流逝之后可将流程重新引导到动作9310。在另一方面中,在将流程引导到动作9310之前,可向操作者输送消息(例如,经由终端机或计算机),从而询问是否需要进一步性能数据收集。当评价动作2340的结果显露性能度量令人不满意或低于一个或一个以上阈值时,在动作9350处调整太阳能聚集器的位置且将流程重新引导到动作9310以进行进一步数据收
集。
[0415] 如在本说明书中所采用,术语“处理器”可指大致任一计算处理单元或装置,包含但不限于包含单核处理器、具有软件多线执行能力的单处理器、多核处理器、具有软件多线执行能力的多核处理器、具有硬件多线技术的多核处理器、平行平台及具有分布式共享存储器的平行平台。另外,处理器可指集成电路、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程阵列(FPGA)、可编程逻辑控制器(PLC)、复杂可编程逻辑装置(CPLD)、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其设计用来执行本文所述功能的任一组合。处理器可利用纳米级架构,例如但不限于基于分子及量子点的晶体管、开关及门,以便优化空间使用或增强用户装备的性能。也可将处理器实施为计算处理单元的组合。
[0416] 在本说明书中,例如“存储”、“数据存储”、“数据存储器件”、“数据库”等术语及与组件的操作及功能性相关的大致任一其它信息存储组件是指“存储器组件”或体现于“存储器”中的实体或组成所述存储器的组件。应了解,本文所述的存储器组件可为易失性存储器或非易失性存储器,或可包括易失性存储器及非易失性存储器两者。
[0417] 通过例示而非限定的方式,非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电子可擦除ROM(EEPROM)或快闪存储器。易失性存储器可包括充当外部高速缓冲存储器的随机存取存储器(RAM)。通过例示而非限定的方式,RAM可具备许多种形式,例如同步RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双倍数据速率SDRAM(DDR SDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)及直接Ram总线RAM(DRRAM)。另外,本文中所揭示的系统或方法的存储器组件既定包含但不限于包含这些及任何其它合适类型的存储器。
[0418] 可使用标准编程及/或工程设计技术将本文所述的各种方面或特征实施为一种方法、设备或制品。此外,也可通过存储于存储器中且由处理器执行的程序模块或硬件与软件或硬件与固件的其它组合来实施本说明书中所揭示的各种方面。本文所用术语“制品”既定囊括可从任一计算机可读装置、载体或媒体存取的计算机程序。举例来说,计算机可读媒体可包括但不限于磁性存储装置(例如,硬磁盘、软磁盘、磁条...)、光盘(例如,压缩光盘(CD)、数字多功能光盘(DVD)、蓝光盘(BD)...)、智能卡及快闪存储器装置(例如,卡、棒、键驱动器...)。
[0419] 特定就由上述组件、装置、电路、系统等所执行的各种功能来说,除非另有指示,否则用于描述此类组件的术语(包括对“构件”的引用)既定对应于执行所描述组件的规定功能的任一组件(例如,功能等效物),即使其在结构上并不等同于所揭示的执行本文所图解说明的实例性方面中的功能的结构。在此方面,还应认识到,各种方面包括系统以及具有用于执行各种方法的动作及/或事件的计算机可执行指令的计算机可读媒体。
[0420] 本文中所用“例示性”一词用于意指“用作实例、例子或例示”。本文中描述为“例示性”的任一方面或设计均未必应解释为较其它方面或设计为佳或有利。此外,实例是仅出于清晰及理解的目的而提供且并非打算以任一方式限定本发明或其相关部分。应了解,原本可呈现众多额外或替代实例,但出于简明的目的已将其省略。
[0421] 上文所描述的内容包括本发明的实例。当然,不可能出于描述本发明的目的而描述各组件或方法的每一种可构想的组合,但所属领域的技术人员可认识到,可具有本发明的许多其它组合及排列。相应地,本发明既定囊括所有此类仍归属于所附权利要求书的精神及范围内的变更、修改及变化。此外,就本详细说明或权利要求书中所用术语“包括(includes)”来说,所述术语的包括方式既定类似于术语“包含(comprising)”在权利要求书中用作转折词时“包含(comprising)”被解释的那样。
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