固定採光面仿星際定法驅動定點聚焦太陽能聚光器的製作方法
2023-12-12 19:48:57 1
專利名稱：固定採光面仿星際定法驅動定點聚焦太陽能聚光器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種太陽能聚光裝置，特別是一種能跟蹤太陽，高倍聚焦太陽光並利
用聚集的太陽光產生高溫的裝置。
2.
背景技術：
隨著能源短缺和環境汙染的日益嚴重，可再生能源的利用受到人們越來越廣泛的 關注。在所有的可再生能源中，太陽能以其取之不盡、用之不竭和零汙染的特性而受到人們 的特別關注。但是，在太陽能應用領域內也存在著一個無法逾越的障礙，那就是到達地面上 的太陽能密度太低，其峰值也不過每平方米一千瓦左右。雖然利用聚光鏡可以有效地提高 太陽能密度，從而產生高溫蒸汽，但是由於太陽跟蹤控制系統造價高昂，所以太陽能的應用 領域受到了很大的限制。 實現大面積太陽光向空間固定點的聚焦，一直是太陽能高溫利用的主要制約瓶 頸。這主要一是傳統的跟蹤方式及聚光反射鏡導致結構複雜、造價昂貴，反射鏡的面積也受 到限制進而限制了聚焦比的提高；二是傳統的跟蹤和聚焦方式要求聚焦靶點必須隨太陽移 動，這就成為高溫利用太陽能的更大問題。現在儘管在跟蹤模式及定點聚焦方面有了較大 的突破，但為實現跟蹤所需要的控制系統仍然是非常複雜的，而且因造價昂貴難以更廣泛 的利用。 本發明克服了現有技術的不足，發明了一種新型的太陽能聚光器。其中具有反光 鏡系，用於將太陽光反射到一個或多於一個固定目標上，從而在目標點周圍區域形成利用 光子吸收而得以迅速升溫的高溫區；其特徵是前述反光鏡系採光面固定不動，反射目標點 可以是一個或多於一個固定點，目標點周圍的高溫區的面積可小於或遠小於反光鏡系採光 面積的一百倍。 由於反光鏡系採光面固定不動，這就大簡化了聚光器的驅動系統和大大降低了跟 蹤的動力需求；由於驅動力利用地球引力，而僅用電磁鐵短時的吸合釋放重物勢能來驅動 跟蹤，使跟蹤能耗達到極低；由於採用了反光鏡系支架、定法驅動架、定法分鏡總成、仿星際 驅動機構、球頭鉸連連杆機構、前面透光擋板等一系列機構，使得整體結構更為簡化，可靠 性得以增強，維護工作量更小。
3.
發明內容
本發明的目的，是克服現有技術的缺點，提供一種結構簡單、易於加工製造，使用 方便可靠、價格低廉的太陽能聚光器。 本發明的固定採光面仿星際定法驅動定點聚焦太陽能聚光器，其中具有反光鏡 系，用於將太陽光反射到固定目標上，從而在目標點周圍區域形成利用光子吸收而得以迅 速升溫的高溫區；其特徵是前述反光鏡系採光面固定不動，反射目標點可以是一個或多於 一個固定點，目標點周圍的高溫區的面積可小於或遠小於反光鏡系採光面積的一百倍。
所述反光鏡系具有反光鏡系支架，定法驅動架，固定支架，定法分鏡總成，仿星際驅動機構，透光擋板，球頭鉸連連杆機構。透光擋板、反光鏡系支架固連在固定支架；仿星 際驅動機構的驅機支座1、驅機支座2與反光鏡系支架、定法驅動架相固連；球頭鉸連連杆 機構的球頭支座1、球頭支座2與反光鏡系支架、定法驅動架相固連，各球頭鉸連連杆的定 心中心連線相互平行且長度相等，球頭鉸連連杆一端可繞球頭軸的球心轉動，定法驅動架 在各球頭鉸連連杆機構約束下只能相對反光鏡系支架做平動；各定法分鏡總成的反光鏡板 定位孔座與各自的分鏡球支撐座球頭相鉸連，4條等長柔索穿過定法驅動架上對應的定法 孔座的孔，預緊彈簧以一定的預緊力拉緊並固定在固定支架上。定法驅動架當球頭鉸連連 杆上的定心中心連線跟蹤太陽光運動時，驅動定法分鏡總成跟蹤太陽並向即定固定目標聚 光。 所述反光鏡系跟蹤太陽採用的是仿星際定法驅動跟蹤法。所用的跟蹤公式由以下
方程組A給出。方程組A中的各參數由圖4中定義並說明。 對於仿星際定法驅動跟蹤法及方程組A的說明 如圖4所示，方程組A如下 XTi-Xi0 = -Tsin P cos co t Yt廠Yj。 = -Tcos PZTij-Zij。 = -Tsin P sin cotN = {cosa,cosP,cosy} = { sinpcoso>t,cosp,sinpsina>t}
(Xp-Xi)T
Xi0 = Xi —
Y,。 = Yi 一
Zy0 = Z旬
(YP-Y')T (Xp-X!)2+(Yp-Yjf+(Zp-Z )2 _(Zp-Z,')T
J(XP-X,)2+(Yp—Y')2+(Zp-Z,')2 式中，Xi、Yj、Zij是反光鏡系支架上的某球支撐座球頭心坐標的一組坐標值，點(Xi， Yj， Zij)是反光鏡系中一個分鏡的中心支撐點，XTi、 YTj、 ZTij是定法驅動架上對應的定法孔 座端面孔心的一組坐標值，&。、 Yj。、 Zij。是與上述兩點對應的固定點的一組坐標值，cosa 、 cosP 、cosy或sinP cos"t、cosP 、 cos P sin co t分另U為入射光矢量N在坐標系中的三個 方向餘弦，a 、 13 、 Y分別是g與X、Y、Z軸的夾角，"t是反在X-Z平面上的投影與X軸的夾 角，"為地球自轉速率，t為時間。 讓定法驅動架作平動，分鏡以點(Xi， Yj， Zij)為支撐並可全方位轉動，分鏡中心的 法線始終在點(XTi， YTj， ZTij)上，並讓點(XTi，YTj，ZTij)在以固定點(Xi。， Yj。， Zu。)為心、半徑
為T的球面上隨入射光矢量運動，或者在YTi 二 Yl— U v、2 : " ,7 "2 — tw>sp
的平面上，繞點(Xk，Y化，Zi加)，隨矢量S- { sinp coswt , cosp , cosp sinwt },按
地球的自轉速率"，作半徑為TsinP的圓周運動。這種驅動分鏡和反光鏡系跟蹤太陽，使
反光鏡系向固定目標點反射聚焦的驅動方法稱為仿星際定法驅動跟蹤法。 在設計上，S也是確定反光鏡系支架、定法驅動架、球頭鉸連連杆設計位置的參照
矢量，設計時，要求球頭鉸連連杆的定心中心連線7-9方向與皮平行。T為聚光器設計用常
4數，它決定了球頭鉸連連杆的定心中心連線7-9長度等於T， T的數值可根據需要選定。 仿星際定法驅動跟蹤法的理論依據 對方程組A作進一步考查和分析，不難得出如下結論 1)驅動點集(XTi， YTj， ZTij)在相應於球支撐座球心(Xi， Yj， Zij)布局的同一剛體上 (I = 0， ±1， ±2， ±3，， ±M ;j = 0， ±1， ±2， ±3，…，士N，下同)。這稱為結構剛體 性。 2)相應於任一空間固定目標點(XP， YP， ZP)及空間固定點(Xi， Yj， ，其對應的驅 動點(XM，YTj，ZTij)，在以對應的空間固定點(Xi。，Yj。，Zij。)為心，半徑為T的球面上隨R運動。
也可以看成是在yt1 =Yj — ]^;S^ — T②sp平面上，繞點(n。，
ZijJ，隨矢量S- {ship coswt , cosp , cosp sinwt }，按地球的自轉速率"作半
徑為TsinP的圓周運動。這稱為矢量跟蹤性。 3)驅動點(XTi，YTj，ZTij)的運動由矢量S的運動完全確定，而且所有驅動點的運動 是同一的。這稱為運動同一性。 4)由空間固定點"，Yj ， Zij)和驅動點(XTi ， YTj ， ZTi》間連線確定的矢量巧， 是由焦點(XP， YP， ZP)與空間固定點(Xi， Yj， Zij)間連線確定的矢量FJ與空間矢量Sf-{cos ct, cos p, cosY)的角平分線。這稱為定法性。 所述反光鏡系支架上具有各分鏡球支撐座，各分鏡球支撐座球頭心在平面或小曲 率任意形狀的曲面Z = F(X， Y) (X、 Y、 Z均為實數)上均勻或非均勻分布；對應於上述曲面 Z = F(X，Y)及各分鏡球支撐座球頭心的分布，定法驅動架上具有與上述分鏡球支撐座球頭 心(其球心坐標為(Xi， Yj， Zij) (I = 0， ±1， ±2， ±3，， ±M ;j = 0， ±1， ±2， ±3，， 士N的自然數) 一一對應的各定法孔座，定法孔座上端面的孔心坐標(XTi，YTj，ZTij) (i = 0， ±1，±2，±3，， ±M;j = 0， ±1， ±2， ±3，…，士N的自然數)分布在仿星際定法驅動 點曲面上，該曲面由下述方程組B及說明給出，對應於每一球支撐座球頭心(Xi， Yj， Zij)，相 應的定法孔座端面孔心(XTi， YTj， ZTij)的位置，由仿星際定法驅動定點方程組Bl及說明給 出。方程組B及B1中的各參數由附圖4中定義並說明。 對仿星際定法驅動點曲面、仿星際定法驅動定點方程組Bl及方程組B的說明
如圖4所示，方程組B如下 其中cosa 、 cosp 、 cosy分別為入射光矢量Sf在坐標系中的三個方向餘弦，a 、 P、 Y分別是兒與X、Y、Z軸的夾角，兒也是確定反光鏡系支架、定法驅動架、球頭鉸連連杆設 計位置的參照矢量，要求球頭鉸連連杆的定心中心連線7-9方向與S平行，T為聚光器設計 用常數，它決定了球頭鉸連連杆的定心中心連線7-9長度等於T， T的數值可根據需要選定，Z = F(X， Y)是反光鏡系支架上各分鏡球支撐座球頭心所在的曲面， X、Y、Z是上述曲面Z = F(X，Y)上點的一組坐標值，對於每一組這樣的坐標值X、Y、 Z，方程組給出一組對應的坐標值XT、 YT、 ZT，因而對應於曲面Z = F(X， Y)上的每一個點(X， Y， Z)，方程組B確定一個點(XT， YT， ZT)，由全體點(XT， YT， ZT)所組成的曲面就是仿星際定法 驅動點曲面。 進一步，對於分布在曲面Z = F(X， Y)上的各分鏡球支撐座球頭心坐標(Xi， Yj， Zij)，方程組Bl :
formula see original document page 6給出了相應的定法孔座上端面的孔心坐標(XTi， YTj， ZTij)。
上述對應於每一球支撐座球頭心(Xi，Yj，Zij)，由方程組B1給出相應的一個定法孔
座端面孔心(XTi， YTj， ZTij)的位置，這種確定定法孔座端面孔心位置的方法，稱為仿星際定 法驅動定點法。方程組B1稱為仿星際定法驅動定點方程組。 方程組B為一般性公式，在實用上，可取入射光矢量:反={0,0, U作為設計用基準 矢量，此時方程組B具有簡潔形式B2 : XTi = Xj —'
(formula see original document page 6
對於目標點多於一個的情況，可將某特定目標點與反光鏡系中擬用於向該目標點 聚焦的特定分鏡群作為一個分系統，運用方程組B1，求得該分系統中相應的各定法孔座端 面孔心的坐標位置。這樣逐次運用於各分系統，便可得到所有各定法孔座端面孔心的坐標
Zij二F(Xi，Yj) 所述定法分鏡總成具有反光鏡板，柔索，預緊彈簧。反光鏡板的正面是一光學反射 面，可以是平面、球面或其它有聚光性的曲面，其背面中心具有定位孔座和四周均布四個柔 索固定孔，4條等長柔索的一端分別固定於四個柔索固定孔內；反光鏡板的中心定位孔座 與分鏡球支撐座的球頭相鉸連，4條等長柔索穿過定法驅動架上對應的定法孔座的孔，相聚 於定法孔座端面孔心並可在孔內順暢滑動，但間隙小於l匪；4條柔索後端一併連接預緊彈 簧，預緊彈簧以一定的預緊力將柔索拉緊後固定在固定支架上，預緊彈簧可伸縮以滿足跟 蹤過程中柔索在定法孔座的孔中順暢滑動的需要；跟隨定法驅動架的跟蹤運動，4條柔索牽拉著反光鏡板繞分鏡球支撐座球頭心轉動，並使反光鏡板正面的中心法線始終與由分鏡球支撐座球頭心及定法孔座端面孔心確定的連線重合(這就是所謂的"定法")。
所述仿星際驅動機構具有驅機支座l，驅機支座2，定地主軸，驅動盤，定日調節螺母，連接滑塊，分度盤，定時電路和電磁鐵，懸重物，鋼索，連接滑塊軸，電磁鐵基板。定地主軸與地球自旋軸平行，驅動盤在定地主軸上按地球自轉速率隨太陽轉動；連接滑塊可在驅動盤內滑動，並通過其中的連接滑塊軸帶動定法驅動架，在球頭鉸連連杆機構約束下跟蹤太陽；定日調節螺母與定地主軸後端的螺杆相配合，可推動驅動盤沿定地主軸滑動，用以調節定法驅動架和球頭鉸連連杆的定心中心連線的方位以跟蹤太陽的日變化；鋼索纏繞在驅動盤上，經滑輪其下端吊一懸重物提供驅動力；電磁鐵的限位銷可在分度盤周邊的槽內插進或拔出，由定時電路控制其定時進、出，以釋放驅動盤轉過一定角度來跟蹤太陽的即時變化。 球頭鉸連連杆機構具有球頭支座1，球頭支座2，球頭鉸連連杆，預緊鋼索，預緊彈簧，預緊調節螺母，球頭軸，彈簧壓蓋。預緊鋼索穿過球頭支座1、球頭支座2、球頭軸和球頭鉸連連杆，並通過調節預緊調節螺母拉緊，使球頭鉸連連杆與兩球頭軸相互鉸接在一起，可由預緊彈簧調節預緊力。球頭鉸連連杆的定心中心連線的長度等於方程組B中的常數T，在設計位置，其方位與方程組B中的入射光矢量N平行。
本發明的聚光器和現有技術相比，具有的顯著優點 1)反光鏡系採光面固定不動，反射目標點可以是一個或多於一個固定點，目標點周圍的高溫區的面積可小於或遠小於反光鏡系採光面積的一百倍。 2)由於反光鏡系採光面固定不動，這就簡化了聚光器的驅動系統並降低了跟蹤的動力需求； 3)能方便地實現向空間任意固定點的聚焦，從而能夠大面積聚集太陽光、進而提高了聚焦比； 4)使得複雜的跟蹤控制變成了簡單的單軸控制，而且是簡單的定時步進； 5)由於驅動力利用地球引力，而僅用電磁鐵短時的吸合釋放重物勢能來驅動跟
蹤，使跟蹤能耗更低； 6)由於採用了反光鏡系支架、定法驅動架、定法分鏡總、，仿星際驅動機構、球頭鉸連連杆機構、前面透光擋板等一系列機構，使得整體結構更為簡化，可靠性得以增強，維護工作量更小。
4.
圖1是聚光器整體結構示意 圖2是反光鏡系支架1結構示意 圖3是定法驅動架2結構示意圖； 圖4是仿星際定法驅動點曲面、仿星際定法驅動定點法、仿星際定法驅動跟蹤法、
方程組A、方程組B及方程組Bl說明示意圖； 圖5是定法分鏡總成4結構示意圖； 圖6是驅動機構5結構示意圖； 圖7是球頭鉸連連杆機構7結構示意78是固定支架3結構示意 附圖中的標記分別表示 圖1中，反光鏡系支架l，定法驅動架2，固定支架3，定法分鏡總成4(為使圖示簡潔，圖中僅象徵性地示出了幾個定法分鏡總成)，仿星際驅動機構5，透光擋板6，球頭鉸連連杆機構7。 圖4中，坐標系X-Y-Z，原點為(0 ， 0 ， 0) ， Y軸與地球自旋軸平行，X軸與地球亦道切線平行，Z軸垂直於X-Y平面向上，目標10或焦點(Xp， Yp， ZP)，分鏡球支撐座球心坐標(Xi，Yj， Zij)，定法孔座端面孔心坐標(XTi， YTj， ZTij)，由方程A確定的固定點(Xi。， Yj。， Zu。)，球頭鉸連連杆的定心中心連線7-9，入射光線矢量S ，反射光矢量Fl，法線方向矢量n。
圖5中，反光鏡板4-1，柔索4-2，預緊彈簧4-3組成，定法孔座4_4，分鏡支撐座
4- 5，中心定位孔座4-1-1，柔索固定孔4-1-2。 圖6中，驅機支座15-4-1，驅機支座25-4-2，定地主軸5-3，驅動盤5-1，定日調節螺母5-2，連接滑塊5-5，分度盤5-6，定時電路和電磁鐵5-7，定時電路和電磁鐵的限位銷
5- 7-1懸重物5-8，鋼索5-9，連接滑塊軸5-10，電磁鐵基板5_11，滑輪5-12。 圖7中，球頭支座17-1，球頭支座27-4，球頭鉸連連杆7_2，預緊鋼索7_5，預緊彈簧7-7，預緊調節螺母7-3，球頭軸7-6，彈簧壓蓋7-8，球頭鉸連連杆的定心中心連線7_9。
5.
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細說明。 如圖1所示，本發明的固定採光面仿星際定法驅動定點聚焦太陽能聚光器，其結構具有反光鏡系支架1 ，定法驅動架2，固定支架3，定法分鏡總成4，仿星際驅動機構5，透光擋板6，球頭鉸連連杆機構7。整個反光鏡系對太陽的跟蹤採用仿星際定法驅動跟蹤法，跟蹤公式由方程組A給出。透光擋板6、反光鏡系支架1固連在固定支架3 ;仿星際驅動機構5的驅機支座15-4-1、驅機支座25-4-2與反光鏡系支架1、定法驅動架2相固連；球頭鉸連連杆機構7的球頭支座17-1、球頭支座27-4與反光鏡系支架1、定法驅動架2相固連，各球頭鉸連連杆的定心中心連線7-9相互平行並長度相等且等於方程組B中的常數T，球頭鉸連連杆的定心中心連線7-9的方位，在設計位置時與方程組B中的入射光矢量^平行，球頭鉸連連杆7-2 —端可繞與反光鏡系支架1連接的球頭軸7-6的球心轉動，定法驅動架2在各球頭鉸連連杆機構7約束下只能相對反光鏡系支架1做平動；各定法分鏡總成4的反光鏡板4-1定位孔座與各自的分鏡球支撐座4-5的球頭相鉸連，4條等長柔索4-2穿過定法驅動架2上對應的定法孔座4-4的孔，其後端的預緊彈簧4-3以一定的預緊力拉緊並固定在固定支架3上。 如圖2、圖3、圖4所示，反光鏡系支架1上具有各分鏡球支撐座4-5，分鏡球支撐座上端是球頭(其球心坐標為(Xi，Yj，Zij) (i = 1，2，…，12 ;j = 0， ±1， 士2)，各支撐座球頭心坐標在與Y軸成23°角的平面上按8排12列均勻分布，間距為125 ;定法驅動架上分布有與上述分鏡支撐座一一對應的各定法孔座4-4，其上均有小孔，這些小孔的端面孔心坐標為(XTi， YTj， ZTij) (i = 1，2，…，12 ;j = 0， ±1， 士2)，分布在仿星際定法驅動點曲面上，該曲面由方程組B給出；對應於每一球支撐座球心(Xi， Yj， Zij)，相應的定法孔座端面孔心(XTi，YTj， ZTij)的位置，由仿星際定法驅動定點法確定，用方程組B1給出。方程組B及方程
8組B1中的各參數由圖4中定義並說明。在本實施中取入射光矢量頁={0,0，1}作為設計用基準矢量，焦點(Xp， Yp， ZP)取(0， 0， 1500) ， T = 60，則方程組Bl變為: 如圖5，定法分鏡總成4具有反光鏡板4-1，柔索4-2，預緊彈簧4-3。反光鏡板的中心定位孔座4-1-1，與分鏡球支撐座4-5球頭相鉸連，其一端固定在反光鏡板4-1上柔索固定孔4-1-2的4條等長柔索4-2穿過定法驅動架2上對應的定法孔座4-4的孔，相聚於定法孔座4-4端面孔心並可在其中順暢滑動，其滑動間隙小於0. 5，柔索4-2後端一併連接預緊彈簧4-3，預緊彈簧4-3以一定的預緊力將柔索4-2拉緊並固定在固定支架3上。預緊彈簧可伸縮以滿足跟蹤過程中柔索4-2在定法孔座4-4的孔中順暢滑動的需要；跟隨定法驅動架2的跟蹤運動，4條柔索4-2牽拉著反光鏡板4-1繞分鏡球支撐座4-5的球頭心轉動，使反光鏡板4-1正面的中心法線始終與由分鏡球支撐座4-5球頭心及定法孔座4-4端面孔心確定的直線重合(這就是所謂的"定法")。 如圖6，仿星際驅動機構5具有驅機支座1 5-4-1，驅機支座2 5_4_2，定地主軸5-3，驅動盤5-1，定日調節螺母5-2，連接滑塊5-5，分度盤5_6，定時電路和電磁鐵5_7，懸重物5-8，鋼索5-9，連接滑塊軸5-10，電磁鐵基板5-11，滑輪5-12。定地主軸與5_3與固連在反光鏡系支架1上的驅機支座15-4-1固連，且與地球自旋軸平行，驅動盤5-l可在定地主軸5-3上按地球自轉速率隨太陽轉動；連接滑塊5-5滑動配合在驅動盤5-l的槽內，連接滑塊軸5-10與連接滑塊5-5及驅機支座25-4-2相鉸連，驅機支座25_4_2與定法驅動架2固連；定日調節螺母5-2與定地主軸5-3後端的螺杆相配合，可推動驅動盤5-1沿定地主軸5-3滑動，進而限定定法驅動架2的位置和球頭鉸連連杆的定心中心連線7-9與地球自轉軸的夾角，實現對太陽的日跟蹤；鋼索5-9纏繞在驅動盤5-1上，經滑輪5-12在下端吊一懸重物5-8提供驅動力；電磁鐵基板5-11與驅動盤5-1固連，定時電路和電磁鐵5-7安裝在電磁鐵基板5-11上，定時電路和電磁鐵的限位銷5-7-1可向分度盤5-6的分度槽插入或拔出，由定時電路控制電磁鐵的定時吸合或釋放來實現拔出或插入，以此來釋放或限制驅動盤5-1的步進轉動，從而達到對太陽的即時跟蹤。 如圖7，球頭鉸連連杆機構7具有球頭支座17-1，球頭支座27-4，球頭鉸連連杆7-2，預緊鋼索7-5，預緊彈簧7-7，預緊調節螺母7-3，球頭軸7_6，彈簧壓蓋7_8。兩球頭軸7-6分別插入球頭支座17-1和球頭支座27-4 ;預緊鋼索7-5穿過球頭支座17_1、球頭支座27-4、球頭軸7-6和球頭鉸連連杆7-2、預緊調節螺母7-3，預緊彈簧7_7、彈簧壓蓋7_8，調節預緊調節螺母7-3拉緊預緊鋼索7-5，使球頭鉸連連杆7-2與兩球頭軸7-6相互鉸接在一起。對預緊彈簧7-7的壓縮可調節預緊力。 通過調整驅動盤沿定日主軸的軸向位置及繞定日主軸的轉角位置，即可使球頭鉸連連杆的定心中心連線7-9與入射光線平行，由定時電路控制，即可使仿星際驅動機構驅
60(—Y,)
9動定法驅動架進而驅動整個反光鏡系對太陽的即時自動跟蹤，通過定日調節螺母的緩慢轉動即可驅動驅動盤沿定日主軸軸向移動進而使反光鏡系實現對太陽的日跟蹤，從而完成將太陽光對固定目標的反射聚焦。
權利要求
一種太陽能聚光器，其中具有反光鏡系，用於將太陽光反射到固定目標上，從而在目標點周圍區域形成利用光子吸收而得以迅速升溫的高溫區；其特徵是前述反光鏡系採光面固定不動，反射聚焦目標點可以是一個或多於一個固定點，目標點周圍的高溫區的面積可小於或遠小於反光鏡系採光面積的一百倍。
2. 根據權利要求l所述的太陽能聚光器；其特徵是，所述反光鏡系具有反光鏡系支架、 定法驅動架、定法分鏡總成、仿星際驅動機構及球頭鉸連連杆機構，跟蹤太陽採用的是仿星 際定法驅動跟蹤法，所用的跟蹤公式，由方程組A給出。
3. 根據權利要求1或2所述的太陽能聚光器；其特徵是，反光鏡系支架上具有各分鏡 球支撐座，各分鏡球支撐座球頭心在平面或小曲率任意形狀的曲面上均勻或非均勻分布， 定法驅動架上具有與上述分鏡球支撐座一一對應的各定法孔座，定法孔座上端面的孔心分 布在與上述曲面對應的仿星際定法驅動點曲面上，該曲面由方程組B給出，對應於每一球 支撐座球心，相應的定法孔座端面孔心的位置，由仿星際定法驅動定點法確定，由方程組B1 給出。
4. 根據權利要求1或2所述的太陽能聚光器；其特徵是，定法分鏡總成具有反光鏡板， 柔索，預緊彈簧，反光鏡板的背面有中心定位孔座，四周有四個柔索固定孔，4條等長柔索的 一端分別固定在四個固定孔上，柔索後端一併連接預緊彈簧，緊彈簧可以一定的預緊力將 柔索拉緊並可固定在固定支架上，預緊彈簧可伸縮以滿足跟蹤過程中柔索在定法孔座的孔 中順暢滑動的需要。
5. 根據權利要求1或2所述的太陽能聚光器；其特徵是，仿星際驅動機構具有定地主 軸，驅動盤，定日調節螺母，連接滑塊，連接滑塊軸，驅機支座1，驅機支座2，分度盤，定時電 路和電磁鐵，懸重鋼索，定地主軸與地球自旋軸平行，驅動盤按地球自轉速率隨太陽轉動， 並同步帶動定法驅動架跟蹤太陽，定日調節螺母用以調節定法驅動架在定地主軸上的位置 以跟蹤太陽的日變化。
6. 根據權利要求1或2所述的太陽能聚光器；其特徵是，，球頭鉸連連杆機構具有球 頭支座l，球頭支座2，球頭軸，球頭鉸連連杆，預緊鋼索，預緊彈簧，預緊鋼索穿過球頭支座 1、球頭支座2、球頭軸和球頭鉸連連杆並拉緊，使球頭鉸連連杆與兩個球頭軸相互鉸接在一 起，並由預緊彈簧調節預緊力，球頭鉸連連杆的定心中心連線的長度等於方程組B中的常 數T。
7. 根據權利要求1或2所述的太陽能聚光器；其特徵是，鋼索纏繞在驅動盤上，懸掛重 物提供驅動力，定時電路使電磁鐵定時吸合以釋放驅動盤轉過一定角度來跟蹤太陽。
全文摘要
本發明旨在提供一種結構簡單、易於加工製造，使用方便可靠、價格低廉、可大面積聚集太陽光的固定採光面仿星際定法驅動定點聚焦太陽能聚光器。它具有反光鏡系，用於將太陽光反射到一個或多於一個特定固定目標上形成高溫區；其特徵是前述反光鏡系採光面固定不動，目標點可以是一個或多於一個固定點，反光鏡系中各分鏡總成的布置由仿星際定法驅動定點法確定，對太陽的跟蹤採用仿星際定法驅動跟蹤法。本發明在民用、軍工、科研等領域都有很大的應用空間，特別是需要高溫、高能的領域，例如冶煉、海水制氫等。
文檔編號F24J2/38GK101782283SQ200910013940
公開日2010年7月21日 申請日期2009年1月16日 優先權日2009年1月16日
發明者安會雲, 金友光, 金鑫 申請人:金友光;金鑫;安會雲