一种斯特林太阳能发电装置技术领域
本发明涉及太阳能发电装置技术领域，具体涉及一种斯特林太阳能发电装置。
背景技术
“斯特林发动机”(Stirlingengine)发明于1816年，是一种独特的热机，因为他们
理论上的效率几乎等于理论最大效率，称为卡诺循环效率。斯特灵发动机是通过气体受热
膨胀、遇冷压缩而产生动力的。这是一种外燃发动机，使燃料连续地燃烧，蒸发的膨胀氢气
(或氦)作为动力气体使活塞运动，膨胀气体在冷气室冷却，反复地进行这样的循环过程。而
目前太阳能发电技术中，较多应用到斯特林电机进行发电，而原理如下，斯特林电机包括热
端和冷端，将斯特林电机和聚光组件分别设置在支架的两端，通过转动聚光组件使得光源
投射到斯特林电机的热端上，加热热端的气体，使得气体膨胀，做活塞运动，而带动内部励
磁结构工作产生电动势从而完成发电工作。
而目前聚光组件都是一个整体结构，具体呈一个内凹的碟面，而碟面或碟面表面
有反光材料制成，而使得焦点可以位于斯特林电机的热端，而这样一来，存在一个问题，聚
光组件整体体积较大，如果要减少运输成本，现有技术中，均是通过将聚光组件分成多个聚
光反射镜，然后再将多个聚光反射镜拼接，形成整个碟面，而这样一来，需要对聚光反射镜
之间进行焊接，就可以实现对聚光反射镜安装，但是这样一来，而且安装过程中，需要考虑
聚光反射镜设置的位置，为了保证聚光组件的转动角度，避免整个聚光组件在转动过程中
会碰撞到主支架或支撑臂，但是这样一来，无疑增加了安装成本。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种斯特林太阳能发电装置，运输便利，安装方便，且可
以避免聚光组件在转动过程中碰撞到主支架或支撑臂，解决以上技术问题；
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：一种斯特林太阳能发电
装置，包括主支架、支撑臂、斯特林电机以及聚光组件，所述支撑臂设置于所述主支架上，所
述斯特林电机和聚光组件分别设置于所述支撑臂的两端，所述聚光组件包括聚光支架以及
若干分体设置的聚光反射镜，所述聚光组件的下部形成有让位间隙以供所述聚光组件转动
时容纳所述主支架的一部分，设置于所述聚光组件下部的聚光反射镜之间相隔一定距离设
置以形成所述让位间隙。
进一步的，每一所述聚光反射镜与所述聚光支架之间通过手动换向结构固定；所
述手动换向结构包括
一换向凸起，所述换向凸起与所述聚光反射镜一体设置；
一定向架，所述定向架设置一换向槽，所述换向凸起卡接于所述换向槽内部并在
所述换向槽内转动；
一手动紧固件，所述手动紧固件设置于所述定向架上，用于固定所述换向凸起于
定向架以限制所述换向凸起在换向槽内部的转动。
进一步的，所述聚光反射镜至少设置为6个，6个所述聚光反射镜围绕所述聚光支
架的中心分布。
进一步的，每一所述聚光支架与所述聚光反射镜的固定位置在同一曲面上。
进一步的，所述主支架和所述支撑臂通过换向驱动结构连接，所述换向驱动结构
包括第一转动单元、第二转动单元以及转动支架，
所述第一转动单元，包括第一内环、第一外环和第一驱动电机，所述第一内环和第
一外环同心设置，且所述第一驱动电机工作时，所述第一内环和第一外环相对转动；
所述第二转动单元，包括第二内环、第二外环和第二驱动电机，所述第二内环和第
二外环同心设置，且所述第二驱动电机工作时，所述第二内环和第二外环相对转动；
所述转动支架通过第一转动单元固定于所述主支架上，且所述第一内环和第一外
环相对转动所在的平面与所述主支架的轴线垂直，所述支撑臂通过第二转动单元固定于所
述转动支架上，所述第二内环和第二外环相对转动所在的平面，平行于所述主支架的轴线
和所述支撑臂的轴线。
进一步的，所述聚光支架包括聚光支撑体以及若干拱形支撑梁，所述聚光支撑体
安装于所述支撑臂上，且所述聚光支撑体背离所述支撑臂的端面上开设有若干限位沟槽，
所述限位沟槽的数量对应所述拱形支撑梁的数量设置；每一所述拱形支撑梁的中心部分焊
接于对应所述限位沟槽中，且与对应的限位沟槽的内壁接触。
进一步的，所述拱形支撑梁数量设置为3个，包括第一拱形支撑梁、第二拱形支撑
梁和第三拱形支撑梁；对应的，所述限位沟槽设置为第一限位沟槽、第二限位沟槽和第三限
位沟槽。
进一步的，所述第一拱形支撑梁上设置有第一让位沟槽，所述第二拱形支撑梁上
设置有两个第二让位沟槽，所述第三拱形支撑梁上设置有第三让位沟槽，所述第一让位沟
槽和第三让位沟槽可分别与两个所述第二让位沟槽配合以将所述第一拱形支撑梁、第二拱
形支撑梁和第三拱形支撑梁固定。
进一步的，所述聚光反射镜为六边形。
进一步的，所述第二转动单元固设有圆管抱箍，通过所述圆管抱箍抱死所述支撑
臂以实现所述第二转动单元与所述支撑臂的固定；所述圆管抱箍通过紧固组件以放松或抱
死所述支撑臂。
有益效果：由于采用以上技术方案，本发明通过这样设置，将聚光组件中的聚光反
射镜分体设置，可以减小运输成本和安装成本，而安装时，只用将聚光反射镜分别与聚光支
架固定，而不用对其相对位置进行固定，更重要的是，在聚光反射镜之间形成让位间隙，使
得聚光组件在转动过程中，转动角度更大，不会碰撞到支撑臂。
附图说明
图1为本发明斯特林太阳能发电装置结构示意图一；
图2为本发明聚光组件示意图；
图3为本发明聚光支架示意图；
图4为本发明聚光支撑体示意图；
图5a为本发明第一拱形支撑梁示意图；
图5b为本发明第二拱形支撑梁示意图
图5c为本发明第三拱形支撑梁示意图；
图6为本发明斯特林太阳能发电装置结构示意图二；
图7为本发明斯特林太阳能发电装置结构示意图三；
图8A为本发明的第一转动单元示意图；
图8B为本发明的第二转动单元示意图；
图9为本发明手动换向结构示意图。
附图标记：100、主支架；200、支撑臂；300、斯特林电机；400、聚光组件；410、聚光支
架；411、聚光支撑体；412、拱形支撑梁；412a、第一拱形支撑梁；412b、第二拱形支撑梁；
412c、第三拱形支撑梁；413、限位沟槽；413a、第一限位沟槽；413b、第二限位沟槽；413c、第
三限位沟槽；414、中心支撑梁；415a、第一让位沟槽；415b、第二让位沟槽；415c、第三让位沟
槽；420、聚光反射镜；430、手动换向结构；431、换向凸起；432、换向槽；433、手动紧固件；
434、助力套；440、让位间隙；510、第一转动单元；511、第一内环；512、第一外环；513、第一驱
动电机；520、第二转动单元；521、第二内环；522、第二外环；523、第二驱动电机；530、转动支
架；531、第一板体；532、第二板体；533、第三板体；540、圆管抱箍。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其
他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相
互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
参照图1，一种斯特林太阳能发电装置，包括主支架100、支撑臂200、斯特林电机
300以及聚光组件400，所述支撑臂200设置于所述主支架100上，所述斯特林电机300和聚光
组件400分别设置于所述支撑臂200的两端，所述聚光组件400包括聚光支架410以及若干分
体设置的聚光反射镜420，所述聚光组件400的下部形成有让位间隙440以供所述聚光组件
400转动时容纳所述主支架100的一部分，设置于所述聚光组件400下部的聚光反射镜420之
间相隔一定距离设置以形成所述让位间隙440，如图所示，让位间隙440可提供支撑臂200的
转动空间。
聚光支架410包括聚光支撑体411以及若干拱形支撑梁412，聚光支撑体411优选设
置为圆柱形，以提高固定效果。聚光支撑体411安装于支撑臂200上，且聚光支撑体411背离
支撑臂200的端面上开设有若干限位沟槽413，限位沟槽413的数量对应拱形支撑梁412的数
量设置，限位沟槽413之间间隔的角度相等，为120度，三个沟槽均沿横向贯穿聚光支撑体
411；每一拱形支撑梁412的中心部分焊接于对应限位沟槽413中，且与对应的限位沟槽413
的内壁接触。首先，如图3和图4所示，拱形支撑梁412嵌入限位沟槽413中，且与限位沟槽413
的内壁接触，这样就可以起到一个初步定位的效果。每一拱形支撑梁412的弧度相等，这样
就可以形成如图3所示的聚光支架410结构，聚光效果较佳。
参照图3和图4，拱形支撑梁412数量设置为3个，包括第一拱形支撑梁412a、第二拱
形支撑梁412b和第三拱形支撑梁412c；对应的，限位沟槽413设置为第一限位沟槽413a、第
二限位沟槽413b和第三限位沟槽413c，由于限位沟槽413相互之间是连通的，所以聚光支撑
体411的俯视图上，第一限位沟槽413a的槽深大于第二限位沟槽413b大于第三限位沟槽
413c413。参照图5a-5c所示，第一拱形支撑梁412a上设置有第一让位沟槽415a，当第一拱形
支撑梁412a置于第一限位沟槽413a内时，第一让位沟槽415a与第二限位沟槽413b连通以形
成供第二拱形支撑梁412b的中心部分固定的槽区；第二拱形支撑梁412b上设置有第二让位
沟槽415b，当第二拱形支撑梁412b置于第二限位沟槽413b与第一让位沟槽415a形成的槽区
内时，第二让位沟槽415b与第三限位沟槽413c连通以形成供第三拱形支撑梁412c的中心部
分固定的槽区。聚光单元包括若干分体设置的聚光反射镜420，每一聚光反射镜420均与聚
光支架410固定，也就是说，第一让位沟槽415a可以与第二让位沟槽415b配合实现第一拱形
支撑梁412a和第二拱形支撑梁412b的固定，同时第二让位沟槽415b和第三让位沟槽415c固
定就可以实现第二拱形支撑梁412b和第三拱形支撑梁412c的固定，且每一拱形支撑梁的厚
度小于其宽度。如图2所示，每一拱形支撑梁412的两端分别固设有两个聚光反射镜420。聚
光支架410还包括一固设于聚光支撑体411背离支撑臂200的端面中心位置的中心支撑梁
414，中心支撑梁414上固设有一聚光反射镜420。聚光反射镜420与拱形支撑梁412的固定位
置、聚光反射镜420与中心支撑梁414的固定位置位于同一曲面。聚光反射镜420为六边形，
优选为正六边形，提高受光面积。聚光反射镜420的镜面设置为内凹的弧面，提高受光面积
以及聚光效果。
主支架100和支撑臂200通过换向驱动结构连接，换向驱动结构包括第一转动单元
510、第二转动单元520以及转动支架530，
第一转动单元510，包括第一内环511、第一外环512和第一驱动电机513，第一内环
511和第一外环512同心设置，且第一驱动电机513工作时，第一内环511和第一外环512相对
转动；
第二转动单元520，包括第二内环521、第二外环522和第二驱动电机523，第二内环
521和第二外环522同心设置，且第二驱动电机523工作时，第二内环521和第二外环522相对
转动；
换向单元的结构如图8A、8B所示，通过驱动电机转动带动内部的内环和外环相对
转动，通过蜗杆带动蜗轮实现转动，方便调节转动角度，且在市场上已经存在较多应用，再
此不做赘述，本发明的核心技术内容是通过两个换向单元实现支撑臂200的转动，同时使得
转动角度可调，实现追光效果。
转动支架530通过第一转动单元510固定于主支架100上，且第一内环511和第一外
环512相对转动所在的平面与主支架100的轴线垂直，支撑臂200通过第二转动单元520固定
于转动支架530上，第二内环521和第二外环522相对转动所在的平面，平行于主支架100的
轴线和支撑臂200的轴线。图1和图6是第一转动单元510带动下支撑臂200变化示意图，为了
更加直观的体现，在图6中隐去了斯特林电机300和聚光组件400，由图中可知，由于第一转
动单元510的第一内环511和第一外环512可以相对转动，那么在第一驱动电机513工作时，
由于主支架100是相对地面固定的，所以相对转动力作用在支撑臂200，带动支撑臂200在主
支架100的周向方向转动，起到一个转动的效果。而图1和图7是第二转动单元520带动下支
撑臂200的示意图，由于第二转动单元520的第二内环521和第二外环522可以相对转动，那
么在第二驱动电机523工作时，由于转动支架530是固定在主支架100上的，那么这样一来，
就会带动支撑臂200在主支架100所在平面上转动，可以达到如图7所示的状态，这样一来，
就可以通过第一转动单元510和第二转动单元520起到一个追光的效果。
参照图8A和图8B所示，主支架100与第一内环511固定，主支架100可以直接固定在
第一内环511上，固定方式可以是焊接或者螺纹连接，转动支架530与第一外环512固定，转
动支架530则固定在第一外环512上，可以设置呈固定连接或螺纹连接。转动支架530与第二
内环521固定，支撑臂200与第二外环522固定。同样还可以通过焊接或螺纹连接，如果第二
转动单元520固定在转动支架530靠近支撑臂200的一侧，转动支架530包括相互垂直的第一
固定板和第二固定板，第一固定板与第一转动单元510固定，第二固定板与第二转动单元
520固定。第二固定板包括位于同一平面的第一板体531和第二板体532，第一板体531与第
一固定板连接，第二板体532由第一板体531向支撑臂200的轴向延伸形成，第二转动单元
520固定于第二板体532上，将第一转动单元510和第二转动单元520的轴心错开设置，那么
第二转动单元520就不会位于第一转动单元510的轴线上，那么支撑臂200在以第二转动单
元520的位置为圆心转动时，就不会碰撞到主支架100，大大提高了转动的角度。通过L形的
转动架就可以实现第一转动单元510的转动平面和第二转动单元520的转动平面的垂直设
置。
对驱动结构的另一种实施例为，主支架100与第一外环512固定，转动支架530与第
一内环511固定。
对驱动结构的另一种实施例为，转动支架530与第二外环522固定，支撑臂200与第
二内环521固定，此时，如果第二转动单元520设置在转动支架530远离支撑臂200的一侧，那
么需要在转动支架530上开设让位孔，而通过连接件将第二转动单元520的第二内环521与
支撑臂200固定。
对驱动结构的另一种实施例为，进一步的，可以将第二转动单元520固设有圆管抱
箍540，通过圆管抱箍540抱死支撑臂200以实现第二转动单元520与支撑臂200的固定。圆管
抱箍540通过紧固组件以放松或抱死支撑臂200。这样就可以通过圆管抱箍540调节支撑臂
200的转动圆心位置，就可以实现聚光组件400和斯特林电机300的重量平衡，进一步的可以
在聚光组件400上设置有配重，提高平衡效果。
参照图2，聚光反射镜420设置为正六边形，聚光反射镜420设置为7个，其中1个聚
光反射镜420设置于聚光支架410的中心，其余6个聚光反射镜420围绕聚光支架410的中心
分布，每一聚光支架410与聚光反射镜420的固定位置在同一曲面上。这样设置可以尽可能
的增加其受光的面积，且在一定程度上不会影响到每一聚光反射镜420的正常转动，不会出
现磨损，保证使用效果和使用寿命，聚光反射镜420的镜面设置为内凹的弧面，弧度不宜设
置较大，优选与聚光反射镜420与聚光支架410的连接点形成的弧面的弧度相同，可以进一
步提高聚光效果和受光面积。每一聚光反射镜420与聚光支架410之间通过手动换向结构
430固定；参照图9，手动换向结构430包括
一换向凸起431，换向凸起431与聚光反射镜420一体设置；换向凸起431设置为球
状。通过万向球结构实现对聚光反射镜420的固定，一来可以保证固定时的牢固程度，二来
可以实现较大的转动角度，便于对焦。
一定向架，定向架设置一换向槽432，换向凸起431卡接于换向槽432内部并在换向
槽432内转动；定向架设置有第一螺纹孔，换向槽432的形状对应换向凸起431设置，且换向
槽432的槽口的半径小于换向凸起431的半径，实现卡接防止换向凸起431从换向槽432掉
出，起到限位作用。
一手动紧固件433，手动紧固件433设置于定向架上，用于固定换向凸起431于定向
架以限制换向凸起431在换向槽432内部的转动。手动紧固件433包括有与第一螺纹孔配合
的第一螺杆。第一螺杆背离手动紧固件433的一端设置有助力套434，助力套434与第一螺杆
固定连接并在第一螺杆的两侧形成抓耳，这样一来，在需要固定时可以转动抓耳，就能在需
要固定的位置形成一个转动支撑受力面，提高固定效果，同时更加省力。第一螺杆背离助力
套434的一端设置有压紧橡胶，通过压紧橡胶的设置，可以提高抱死换向凸起431的效果，提
高结构稳定性。
手动换向结构与驱动结构配合，可以使得每个镜面对焦准确的同时，提高追光的
精度，保证追光效果。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范
围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的
等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。