CN110792012A - 拼接单元和路面系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种拼接单元和路面系统，该拼接单元包括：拼接板；以及用于承载拼接板的框架，框架紧邻拼接板的表面设置，且在拼接板的背光侧形成空间部分。多个拼接单元拼接在一起，以使多个拼接单元的拼接板的向光侧表面形成路面。本申请的拼接单元能够提供用于实现通风、布线和排水中至少一种功能的空间，并且能够方便地将单个拼接单元从路面系统中取出。

Description

拼接单元和路面系统

技术领域

本申请涉及拼接单元，具体地涉及能够铺设于地面和建筑物表面上的太阳能发电单元以及由多个太阳能发电单元拼接成的路面系统。

背景技术

随着可再生能源技术特别是光伏技术的迅速发展，越来越多的产品与光伏进行了结合，以实现对太阳能的充分利用。光伏与道路的结合在近年取得了长足的发展，将路面作为能量收集平台、电力供给平台，越来越受到关注。

现有的光伏铺路砖(拼接单元)通常采用具有从上至下依次叠加的透光承载层、发电层和隔绝层的三层结构的太阳能发电单元作为在道路上铺设的拼接单元，并且单个太阳能发电单元的外形通常为规则的矩形形状。然而，现有太阳能发电单元的散热性和拆卸方便性有待提高。

发明内容

本申请的目的在于提供一种拼接单元和路面系统。

根据本申请的一方面，提供一种拼接单元，其包括：拼接板；以及用于承载所述拼接板的框架，所述框架紧邻所述拼接板的表面设置，且在所述拼接板的背光侧形成空间部分。

根据本申请的一方面，所述拼接板为N边形形状，N≥3，所述拼接板的顶角处设置有凹陷部。

根据本申请的一方面，所述框架由多个型材组成，多个所述型材连接成与所述拼接板的N边形形状相匹配的形状，多个所述型材紧邻所述拼接板的至少部分背光侧表面且沿所述拼接板的各边缘侧表面设置，所述空间部分由多个所述型材围成并朝向所述拼接板的背光侧敞开。

根据本申请的一方面，所述型材设置有凹槽部，所述凹槽部沿所述型材的宽度方向贯穿所述型材，使得所述空间部分与外部连通。

根据本申请的一方面，所述型材在所述凹槽部的外侧设置有第一遮挡板和/或在所述型材的两侧端面部设置有第二遮挡板，所述第一遮挡板和所述第二遮挡板用于遮挡所述型材的内部结构。

根据本申请的一方面，所述拼接单元还包括支撑梁，所述支撑梁固定于不同的两个型材上，并从所述拼接板的背光侧支撑所述拼接板。

根据本申请的一方面，所述拼接单元包括灯带组件，所述灯带组件配合设置在所述框架的外周部。

根据本申请的一方面，所述灯带组件包括凸台和接合部，所述框架的外周部设置有与所述凸台配合的凹进部以及与所述接合部配合的凸出部。

根据本申请的一方面，所述型材紧邻并朝向所述拼接板的一侧设置有承载面，所述承载面设置为用于承载拼接板，所述凸出部凸出于所述承载面设置，以在与所述承载面的相接处形成定位台阶。

根据本申请的一方面，所述承载面上开设有粘接层容纳槽，所述拼接板通过设置在所述粘接层容纳槽中的粘接层与所述承载面相粘接。

根据本申请的一方面，所述拼接单元还包括：压力传感器，其设置于所述拼接板的背光侧表面，用于感测施加在所述拼接板上的压力；以及控制板，其与所述压力传感器连接，用于响应所述压力传感器的信号并对所述灯带组件中的灯带进行控制。

根据本申请的一方面，所述压力传感器为薄膜压力传感器，所述拼接单元还包括支撑梁，所述支撑梁固定于不同的两个型材上，所述薄膜压力传感器夹置在所述支撑梁与所述拼接板的背光侧表面之间。

根据本申请的一方面，所述拼接单元为太阳能发电单元，所述太阳能发电单元中的拼接板包括：发电层；透光承载层，其设置于所述发电层的向光侧；以及隔绝层，其设置于所述发电层的背光侧。

根据本申请的一方面，所述拼接单元包括储能单元，所述发电层与所述储能单元电连接，以将由所述发电层产生的电能储存到所述储能单元。

根据本申请的一方面，提供一种路面系统，其包括多个拼接单元，多个所述拼接单元拼接在一起，以使多个所述拼接单元的拼接板的向光侧表面形成路面。

根据本申请的一方面，所述拼接板的顶角处设置有凹陷部，相邻的两个所述拼接单元的拼接板上的凹陷部相邻设置，以形成围合凹部。

根据本申请的一方面，所述路面系统包括设置于所述围合凹部中并能够覆盖所述围合凹部的盖部。

本申请的发明人在研究中发现，现有技术太阳能发电单元在安装时首先用水泥作为地基，然后安装金属骨架，最后将太阳能发电单元安装在骨架上并在太阳能发电单元之间打密封胶。当太阳能发电单元在道路上拼接完成以后太阳能发电单元与道路之间被填实，从而发电层产生的热量难以排出。此外，现有技术的太阳能发电单元在施工过程中存在诸多不便：需要在安装太阳能发电单元之前在路基上预埋线管或线槽，而预埋位置要正对将来铺设太阳能发电单元的出线位置，这对施工位置精度要求高，增加了施工难度和成本。另外，现有技术中的具有矩形外形的太阳能发电单元在拼接后，相邻单元的边部、角部完全贴合，不利于太阳能发电单元的维护和更换。当需要取出待维护和更换的太阳能发电单元时，必须首先将目标太阳能发电单元相邻的单元松开甚至取出，然后才能取出目标太阳能发电单元，这增加了维护和更换的复杂性。另外，现有技术的太阳能发电单元功能单一，仅具有发电功能，并且造型简单，只能组成规则形状。

而利用本申请的拼接单元，由于拼接单元具有空间部分，因此能够为散热、铺设线缆和排水等提供空间，在不需要挖走线槽、不需要铺设龙骨(如金属骨架)的情况下方便地铺设光伏发电单元。利用本申请的路面系统，由于路面系统形成有围合凹部，因此能够方便地将单个拼接单元取出。根据一种具体的实施方式，本申请的拼接单元铺设更换方便，具有散热和排水功能，具有灯带照明和体感互动功能，并且可以不接入市电而独立工作；而且可以设计为六边形、三角形、梯形等多种形状，造型多样、美观。

附图说明

图1A是根据本申请的实施例的六边形太阳能发电单元的从斜上方观看的示意性透视图，并且图1B是根据本申请的实施例的六边形太阳能发电单元的从斜下方观看的示意性透视图；

图2是根据本申请的实施例的六边形太阳能发电单元的分解透视图；

图3A是示出根据本申请的实施例的六边形太阳能发电单元的型材通过角连接件连接的示意图，并且图3B是示出角连接件的放大示意图；

图4A是示出型材的第一遮挡板和第二遮挡板的安装位置的局部示意图，图4B是示出第一遮挡板的放大示意图，并且图4C是示出第二遮挡板的放大示意图；

图5是示出根据本申请的实施例的灯带组件与六边形太阳能发电单元分离开的状态的示意性透视图；

图6是根据本申请的实施例的由多个太阳能发电单元拼接成的路面系统的俯视图；

图7是示出待接合在一起的根据本申请的实施例的灯带组件以及框架的型材的示意性透视图；

图8是示出根据本申请的灯带组件的具体细节的示意性透视图；

图9是根据本申请的实施例的由多个太阳能发电单元拼接成的路面系统的从斜上方观看的示意性透视图；

图10是根据本申请的实施例的梯形太阳能发电单元的从斜上方观看的示意性透视图；

图11是根据本申请的实施例的三角形太阳能发电单元的从斜上方观看的示意性透视图；

图12是根据本申请的实施例的圆形装饰盖组件的从斜上方观看的示意性透视图；

图13是根据申请的实施例的圆形装饰盖组件的分解透视图；

图14是根据本申请的实施例的半圆形装饰盖的从斜上方观看的示意性透视图；

图15A是根据本申请的实施例的1/4圆形装饰盖的从外侧并从斜上方观看的示意性透视图，并且图15B是根据本申请的实施例的1/4圆形装饰盖的从内侧并从斜上方观看的示意性透视图；

图16是根据本申请的实施例的多个六边形太阳能发电单元以蜂窝状排列的示意性透视图；

图17是示出从图16所示的蜂窝状排列的多个六边形太阳能发电单元的底部观看到的示意图；并且

图18是图17所示的蜂窝状排列的多个六边形太阳能发电单元的底部的分解示意图。

具体实施方式

现在参考附图对本申请的各方面进行详细描述。

然而，这些方面可能以许多不同形式体现，并且不应当解释为被限制于在本文中所列举的实施例；相反，这些实施例被设置为使得对于本领域的技术人员来说，本申请将是彻底和完全的，并且将充分地表达本申请的范围。

在下文的描述中，术语“上”、“向上”、“上方”是指拼接单元(太阳能发电单元)的从拼接单元的安装表面侧指向太阳光或其它能够用于光伏发电的光源侧的方向，即，向光侧的方向；术语“下”、“向下”、“下方”是指拼接单元的从太阳光或其它能够用于光伏发电的光源侧指向拼接单元的安装表面侧的方向，即，背光侧的方向；具体来说，当拼接单元铺设在水平路基上时，拼接单元面向太阳光或其它能够用于光伏发电的光源并远离路基的一侧为向光侧，并且拼接单元靠近路基且与前述向光侧相反的一侧为背光侧。术语“水平”、“水平方向”是指拼接单元的与安装表面平行的方向(即，与上下方向垂直的方向)。

首先参考图1A、图1B和图2，本实施例的拼接单元10为六边形的太阳能发电单元100，下面对六边形的太阳能发电单元100进行描述。

太阳能发电单元100包括六边形的拼接板110以及用于承载拼接板110的框架120，框架120紧邻拼接板110的表面设置。框架120沿六边形的拼接板110的至少部分背光侧表面且沿各边缘侧表面设置，并在拼接板110的背光侧围成空间部分H，拼接板110的顶角处设置有用于拆卸太阳能发电单元的凹陷部800a。可选地，凹陷部800a为一种内凹圆角设计的缺口。

可选地，空间部分H朝向拼接板110的背光侧敞开。空间部分H能够用于实现通风、布线和排水中的至少一种功能。

在太阳能发电单元的情况下，六边形的拼接板110至少包括六边形的发电层112。可选地，六边形的拼接板110还包括六边形的透光承载层111和六边形的隔绝层113。透光承载层111、发电层112和隔绝层113可选地通过粘合从上到下依次叠加在一起。

发电层112用于将入射进来的太阳光或其它光转换为电能。发电层112可以由能够将光转换为电能的任何适当的光伏材料制成。

透光承载层111叠加在发电层112的上方，即，设置于发电层112的向光侧。透光承载层111用于抵抗雨雪砂石、承载行人、车辆的重量等，从而保护发电层112不被损坏。另外，透光承载层111能够使来自太阳或其它用于光伏发电的光源的光透过，从而使位于其背光侧的发电层112能够接收到入射进来的太阳光或其它用于光伏发电的光源的光。透光承载层111具体地为板状玻璃，更具体地为超白钢化浮法玻璃，并且超白钢化浮法玻璃的厚度可以为8～12mm(例如10mm)。另外，为了增大透光承载层111的表面摩擦系数，可选地对透光承载层111的表面采取酸蚀加乳化的处理工艺。然而，作为选择，透光承载层111可以由能够透光并且具有一定强度的任何其它材料和/结构形成。

隔绝层113设置于发电层112的背光侧，以用于封装发电层112并且起到防水等作用。隔绝层113可选地为玻璃，如板状玻璃。然而，应理解的是，隔绝层113还可以是能够起到封装和防水作用的任何其它适当的材料和结构，诸如防水涂层、防水膜等。

框架120沿六边形拼接板110的各个边缘布置。具体地说，框架120为大致六边形环状体，其中，六边形环状体的外侧与六边形拼接板110的六个边大致对应，并且六边形环状体的内侧限定了大致六棱柱状的空间部分H。

框架120可选地通过硅酮结构胶与拼接板110粘合在一起。即，通过硅酮结构胶将框架120的上表面与拼接板110的下表面粘合在一起。然而，应理解的是，框架120可以通过诸如螺钉连接等任何适当的连接方式与拼接板110连接。

可选的是，框架120由六个尺寸相同的型材121通过六组角连接件122被铆接在一起。在这种情况下，框架120也可被称为型材组件。型材121为长条状部件，每个型材121与六边形的拼接板110的一个边对应。将型材121与六边形的边对应的方向限定为长度方向，将型材121与太阳能发电单元的高度方向对应的方向(即，从背光侧指向向光侧的方向)限定为高度方向，并且将型材121的垂直于长度方向和高度方向的方向限定为宽度方向。

图3A示出了角连接件122与型材121连接的示意图，并且图3B示出了角连接件122的放大示意图。角连接件122包括第一臂部122a、第二臂部122b以及连接第一臂部122a和第二臂部122b的中间连接部122c，第一臂部122a和第二臂部122b相对于彼此成120°的角度。第一臂部122a和第二臂部122b上均设置有用于连接至型材121的通孔122h。出于减重的目的，型材121内设置有格状形状(将在下文中提到)，因此角连接件122的第一臂部122a和第二臂部122b能够分别从相邻两个型材121的端部伸入到对应型材121内的格状形状形成的空置空间中，从而使通孔122h与设置在型材121上的对应的通孔(未示出)对准，随后使用铆接件穿过通孔122h和型材121上的对应的通孔而将角连接件122与型材121固定。这样，角连接件122从型材121的内部连接型材121，节省了空间部分H。此外，由于第一臂部122a和第二臂部122b的宽度(当固定于型材121时，沿型材121的宽度方向的长度)小于型材121的宽度，因此在两个型材121的相邻的端部之间形成有空间S(将在后文中描述)。这样，使用角连接件122将全部六个型材121连接在一起，从而形成六边形环状体的结构。可选的是，每组角连接件122由上下叠置的两个角连接件构成。然而，应理解的是，取决于型材121的高度(即，沿太阳能发电单元厚度方向上的尺寸)，每组角连接件122中角连接件的数量不限于两个，并且可以包括一个角连接件或三个以上角连接件，以便更加可靠地连接型材121。

如上所述，型材121与六边形形状的边大致对应，角连接件122与六边形的顶角大致对应，并且型材121、角连接件122围合成大致六棱柱状的空间部分H。可选的是，型材121的高度选择为使得六棱柱状的空间部分H足够大，从而可以通过流动的空气给发电层112以及其它电气元件提供散热，可以为电器盒400(如图1B所示，将在后文中描述)和走线提供空间，并且可以具有排水功能。这样，避免了在道路上预先开走线槽，从而降低了施工的复杂性和难度。

另外，应当理解的是，型材121之间的连接不限于通过角连接件122铆接，并且可以是螺钉连接或焊接。另外，在一些实施例中，可以省去角连接件122，使型材121彼此之间直接连接在一起。型材121可选地为铝型材，并且角连接件122可选地由铝合金材料制成。

下面，将对型材121的具体结构进行描述。

如图2、图3A所示，型材121内部可设计有减重结构(如格状结构)，以用于减轻重量，使得在满足结构强度的同时使型材121达到最优化的经济性。

型材121设置有朝向背光侧开口的凹槽部123，凹槽部123沿型材121的宽度方向贯穿型材121，从而使限定在型材121内侧的空间部分H与太阳能发电单元的外部连通。可选地，凹槽部123设置在型材121在长度方向上的中间部分处。一方面，凹槽部123能够在搬运太阳能发电单元时用作手扣部分(即，放置搬运者的手指的部分)，从而提高搬运稳定性和搬运效率。另一方面，凹槽部123使拼接在一起的相邻太阳能发电单元的空间部分H之间相互连通，从而提供了对连接在各个太阳能发电单元之间的线缆进行排布的通道。具体地说，如图17所示，当相邻太阳能发电单元拼接在一起时，相邻两个太阳能发电单元中彼此相邻的两个型材121的各自的凹槽部123对准，从而形成在该相邻两个太阳能发电单元的各自的空间部分H之间贯穿的通道。这样，在不需要挖走线槽，也不需要铺设龙骨的情况下，能够方便地铺设太阳能发电单元。此外，凹槽部123还能够提供多个太阳能发电单元之间的排水通道。

应理解的是，不一定框架120中全部六个型材121都设置有凹槽部123，只要凹槽部123的数量能够形成贯通通道即可。

可选地，凹槽部123的外表面处覆盖有第一遮挡板124，以用于对由于开设凹槽部123而导致的露出的型材121的内部结构进行遮挡，从而增加美观并且防止锐边划伤。如图2和图4A、图4B所示，第一遮挡板124为与凹槽部123的外侧配合的大致ㄇ状形状。第一遮挡板124可以通过诸如螺钉连接、卡扣等任何适当连接方式配合在凹槽部123上。

另外，在型材121通过角连接件122形成多边形的框架120之后，每个型材121在沿其长度方向的两侧端面处暴露了其内部结构。换言之，在相邻两个型材121之间的凹陷处(顶角处)能够看到各个型材121的内部结构。因此，可选地，在框架120的六个前述凹陷处(顶角处)分别设置第二遮挡板125以用于遮挡型材121的两侧端面，从而增加美观并防止锐边划伤。如图4C所示，第二遮挡板125由连接在一起的成120°的角度的两个板部件构成，从而能够将第二遮挡板125配合在前述凹陷处(顶角处)。可以通过诸如螺钉连接、卡扣等任何适当的方式将第二遮挡板125固定于前述凹陷处(顶角处)。在将第二遮挡板125固定后，在凹陷处(顶角处)形成有空间S。

在一些实施例中，如图5所示，六边形的太阳能发电单元100还包括灯带组件600，灯带组件600可以设置在型材121的外周部(即，型材121构成环状的六边形框架时位于环的外周处的部分)，其中，灯带组件600中布置有灯带620，灯带620可选地为LED灯带。型材121的外周部形成有能够与灯带组件600配合的结构。可以通过诸如螺钉连接等将灯带组件600固定于框架120。

下面将结合图5、图7和图8对灯带组件600的结构以及六边形太阳能发电单元的框架120的与灯带组件600接合的外周部的结构进行详细描述。

灯带组件600包括灯带框架610和安装在其中的灯带620。灯带框架610为安装在框架120的型材121的外周部的长条状部件。这里将当灯带框架610安装在型材121的外周部上时，灯带框架610的与型材121的长度方向平行的方向限定为灯带框架610的长度方向，灯带框架610的与型材121的高度方向平行的方向限定为灯带框架610的高度方向，并且灯带框架610的与型材121的宽度方向平行的方向限定为灯带框架610的宽度方向。

将灯带框架610在安装时面向型材121的侧面称为第一侧面S1，并且灯带框架610的与第一侧面S1相反的侧面称为第二侧面S2。

参考图8，灯带框架610中限定有第一灯带安装部G1、接合部G2和第二灯带安装部G3。第一灯带安装部G1和接合部G2设置于第一侧面S1，第二灯带安装部G3设置于第二侧面S2。具体地说，第一灯带安装部G1、接合部G2和第二灯带安装部G3均成形为具有开口的凹槽形状，第一灯带安装部G1、接合部G2朝向第一侧面S1开口，并且第二灯带安装部G3朝向第二侧面S2开口。具体地说，第一灯带安装部G1、接合部G2成形为朝向与第一侧面S1垂直的方向在第一侧面S1开口的凹槽形状，并且第二灯带安装部G3成形为朝向与第二侧面S2垂直的方向在第二侧面S2开口的凹槽形状。

第一灯带安装部G1用于安装第一灯带621(第一LED灯带)，第二灯带安装部G3用于安装第二灯带622(第二LED灯带)，并且接合部G2用于与太阳能发电单元的框架120接合。

第一灯带安装部G1、接合部G2和第二灯带安装部G3设置为：均沿灯带框架610的整个长度方向设置，从上到下(即，当灯带框架610安装于框架120时，沿向光侧指向背光侧的方向)沿灯带框架610的高度方向依次设置，并且在灯带框架610的宽度方向上彼此重叠。第一灯带安装部G1内安装有第一灯带621，并且第一灯带621安装为能够朝向凹状槽的开口侧(即，第一侧面S1)发射光。另外，第二灯带安装部G3内安装有第二灯带622，并且第二灯带622安装为能够朝向凹状槽的开口侧(即，第二侧面S2)发射光。接合部G2内不布置有任何灯带，在将灯带组件600安装到型材121上时，接合部G2用于接纳位于型材121上的凸出部(将在后文中描述)，从而使灯带组件600与型材121接合。

参考图7，可以看出，在型材121的要与灯带框架610的第一侧面S1接合的外周部上形成有凹进部Gs。这样，在凹进部Gs的上方形成了凸出部C。凸出部C形成为能够与接合部G2紧密配合的长条状形状。当凸出部C与接合部G2配合时，凸出部C下方的凹进部Gs与由第二灯带安装部G3形成的凸台B(从第一侧面S1观看时)配合。凸台B是由第二灯带安装部G3形成的，当从第二侧面S2观看第二灯带安装部G3时第二灯带安装部G3形成为凹陷部分，当从第一侧面S1观看第二灯带安装部G3时第二灯带安装部G3形成为凸起的凸台B。这样，灯带框架610与型材121以交错配合的方式紧密接合在一起，提高了接合的稳定性。

另外，如图8所示，接合部G2设置有多个螺纹孔G2h，型材121的外周部设置有与螺纹孔G2h对应的螺纹孔(未示出)，从而利用螺钉穿过螺纹孔G2h和型材121上对应的螺纹孔可以将灯带框架610牢固地固定于型材121。

通过上述方式，灯带框架610安装到型材121上之后，第一灯带621位于型材121的上表面(面向向光侧的表面)的上方(具体地说，位于凸起部C的上方)。因此，在拼接板110安装于框架120的情况下，第一灯带621实际上紧贴着拼接板110。另外，由于第一灯带621朝向第一侧面S1发光，因此，第一灯带621朝向拼接板110玻璃面板的侧面发光，从而照亮拼接板110。

通过上述方式，灯带框架610安装到型材121上之后，第二灯带622在第二侧面S2的表面与型材121的外表面大致对齐。另外，第二灯带622朝向太阳能发电单元的外侧发射光。当多个太阳能发电单元拼接成路面系统20时，第二灯带622在路面系统20的多个太阳能发电单元之间的边界处产生明亮的轮廓线(Ls)(如图9总体示出的)。

尽管在可选实施例中，相反的第一侧面S1和第二侧面S2上分别布置有第一灯带安装部G1和第二灯带安装部G3。然而，应理解的是，可以仅在第一侧面S1上布置有灯带安装部，或仅在第二侧面S上布置有灯带安装部。

下面对型材121的上表面(面向向光侧的表面)的结构进行详细描述。

如图7所示，型材121的上表面与拼接板110邻接，并且与型材121的外周部相交。型材121的上表面设置有承载面127，承载面127设置为用于承载拼接板110。如上文所述，可选地通过硅酮结构胶将框架120(即型材121)与拼接板110粘合在一起。在承载面127上开设有粘接层容纳槽128以在粘合型材121和拼接板110时用于容纳胶从而形成粘接层。可选地，粘接层容纳槽128沿型材121的长度方向延伸，并且设置在型材121的宽度方向的中间，从而形成粘接层容纳槽128位于中间、承载面127位于宽度方向上的两侧的构造。

另外，如上文所述，型材121的外周部形成有与灯带组件600的接合部G2配合的凸出部C。一方面，沿型材121的长度方向延伸的凸出部C朝向灯带组件600突出以与灯带组件600配合，另一方面，凸出部C还在型材121的高度方向上凸出于前述承载面127，从而在与承载面127的相接处形成定位台阶。定位台阶用于将安装在框架120上的拼接板110保持在适当位置。换言之，凸出部C沿型材121的承载面侧(上侧)与灯带组件侧(外周部侧)相交的线延伸，并且分别在承载面侧和灯带组件侧形成凸起。

在这种情况下，当拼接板110安装于框架120时，框架120主体部分位于拼接板110的背光侧，而凸出部C在承载面侧的凸起部分环绕在拼接板110的侧面。

可选的是，凸出部C凸出于承载面127的高度小于拼接板110的厚度，使得当灯带组件600安装于型材121之后，位于凸起部C上方的第一灯带621能够从拼接板110的侧面照亮拼接板110。

在实施例中，可以通过压力传感器和控制板410对布置在型材121侧部上的灯带620进行控制，以形成具有体感互动功能的太阳能发电单元。

压力传感器可选地为薄膜压力传感器510。如图1B和图2所示，框架120安装有支撑梁126，将薄膜压力传感器510粘贴在拼接板110的下表面或支撑梁126的上表面。支撑梁126安装为使得薄膜压力传感器510夹置在支撑梁126的上表面与拼接板110的下表面之间。具体地说，框架120安装有两个细长形状的支撑梁126。两个支撑梁126彼此平行地横跨空间部分H而固定于框架120。更具体地说，平行布置的两个支撑梁126的一端126A、126B固定于组成框架120的六个型材121中的一个型材的内侧(朝向空间部分的一侧)，并且两个支撑梁126的另一端126a、126b固定于与前述一个型材平行且对置的另一个型材的内侧。两个支撑梁126中的每一个的上表面上粘贴有一个薄膜压力传感器510，两个薄膜压力传感器510均夹置在支撑梁126的上表面与拼接板110的下表面之间。支撑梁126能够提高太阳能发电单元的承载能力，并且减小拼接板110的变形。支撑梁126可以在没有薄膜压力传感器510的情况下单独使用。

应理解的是，支撑梁126不限于上述布置，例如，两个支撑梁126可以彼此不平行，支撑梁126的两端可以布置在任何一个或多个型材121上/之间，支撑梁126的数量也不限于两个，只要支撑梁126布置为能够提高太阳能发电单元的承载能力，并且减小拼接板110的变形、能够将薄膜压力传感器510夹置在支撑梁126的上表面与拼接板110的下表面之间即可。

在一些实施例中，可以使用其它形式的压力传感器，诸如电阻应变片等。在这种情况下，可以不设置支撑梁126。

可选地，将电器盒400通过螺钉固定在两个平行的支撑梁126之间。电器盒400容纳有控制板410，控制板410能够接受来自薄膜压力传感器510的信号，并且响应于该信号对灯带620进行控制。具体地说，当太阳能发电单元上有人或车辆时，拼接板110由于受到压力而发生变形，贴合在拼接板110的下表面的薄膜压力传感器510能够感测到拼接板110的变形而向控制板410发出电信号，控制板410根据接收到的电信号对灯带620进行控制。可选地，薄膜压力传感器510根据所感测到的压力的不同而向控制板410发出不同的电信号，从而控制板410根据这些不同的电信号控制灯带发射不同的颜色。这样，实现了体感灯光互动功能。

另外，灯带620可以根据程序设定，在使路面呈现出一定规律的发光效果。

电器盒400中还可以容纳有储能单元420、LED控制器、接线端子等(未示出)。

太阳能发电单元还可以与市政电网连接，平时将所发的电输入到市政电网，在需要使用电能时由市政电网向太阳能发电单元供电。然而，当电器盒400中包括储能单元420时，能够实现每一个太阳能发电单元单独工作、自身供电、自身储能的功能，而不需要连接到市政电网。

控制板410、储能单元420示出在图1B中，应注意的是，控制板410、储能单元420的布置是示意性的，控制板410、储能单元420可以以任何适当的方式布置在电器盒400中。

下面，将参考图1A、图1B、图6、图9至图18对由多个太阳能发电单元拼接成的路面系统20的实施例进行描述。

假定需要铺设一块长方形的路面，显而易见的是，仅有六边形太阳能发电单元100是不足够的，还需要梯形太阳能发电单元200和三角形太阳能发电单元300布置在路面的周边部分作为补充。因此，本申请的太阳能发电单元还可以是梯形太阳能发电单元和三角形太阳能发电单元。

在梯形太阳能发电单元200和三角形太阳能发电单元300的实施例中，使用相同的附图标记表示与六边形太阳能发电单元100中相同或等同的元件。

如图10所示，梯形太阳能发电单元200包括拼接板110、支撑拼接板110的框架120以及灯带组件600，灯带组件600安装在框架120上。如图11所示，三角形太阳能发电单元300包括拼接板110、支撑拼接板110的框架120以及灯带组件600，灯带组件600安装在框架120上。上述梯形太阳能发电单元200、三角形太阳能发电单元300等与六边形太阳能发电单元100的具体功能和结构类似，仅尺寸和形状有所区别，因此省略了对其详细描述。

如图1A所示，可选地，在六边形太阳能发电单元的顶角处形成凹陷部800a，类似地在梯形太阳能发电单元和三角形太阳能发电单元中的每一者的顶角处也分别形成有凹陷部800a。当多个上述太阳能发电单元拼接在一起时，在各个太阳能发电单元的顶角的交汇点处，各个太阳能发电单元的各自的凹陷部围合形成截面为圆形的、半圆形的、1/4圆形的以及其它形状的凹陷部分，这些凹陷部分被称为围合凹部800A，从而可以通过围合凹部800A方便地取出单个太阳能发电单元，以避免因一个太阳能发电单元的更换而拆卸其它周围太阳能发电单元的情况发生。

进一步地说，参考图6，在六边形太阳能发电单元100的六个顶角的每一个顶角处形成截面为1/3圆的凹陷部，在作为六边形太阳能发电单元100的补充单元的梯形太阳能发电单元200的四个顶角处可以分别形成截面为1/3圆、1/3圆、1/6圆、1/6圆的凹陷部，在作为六边形太阳能发电单元100的补充单元的三角形太阳能发电单元300的三个顶角处可以分别形成截面为1/3圆、1/12圆、1/12圆的凹陷部。两个六边形太阳能发电单元100和一个三角形太阳能发电单元300围合成圆形围合凹部800A1；一个六边形太阳能发电单元100、一个梯形太阳能发电单元200和一个三角形太阳能发电单元300围合成圆形围合凹部800A1；一个六边形太阳能发电单元100、两个三角形太阳能发电单元300和道路边缘围合成半圆形围合凹部800A2；一个梯形太阳能发电单元200、一个三角形太阳能发电单元300和相互垂直的两个道路边缘在道路顶角处围合成1/4圆形围合凹部800A3。

以上对所围合成的围合凹部800A的列举仅是示例性的，根据用于拼接的太阳能发电单元的形状的不同，可以围合成不同的围合凹部。

参考图1A、图1B、图2和图5，各个太阳能发电单元上的用于围合围合凹部的凹陷部800a可选地这样形成：框架120中通过角连接件122连接在一起的两个型材121的相邻的端部之间形成有空间S(即，由第二遮挡板125、拼接板110围成的空间)，在拼接板110上形成在上下方向上贯穿拼接板110的凹口N，凹口N在水平方向上的截面尺寸与空间S在水平方向上的截面尺寸大致相同，从而形成从拼接板110的上表面起、贯穿凹口N、贯穿空间S的凹陷部800a。相应地，在完成多个太阳能发电单元的拼接之后，形成贯穿多个太阳能发电单元的交汇点的围合凹部800A。

进一步地说，圆形围合凹部800A1包括上部分和下部分，上部分由拼接板110限定并且具有圆形横截面，这里的横截面是指沿与圆形围合凹部800A1的纵向垂直的方向所截取的截面，下部分由框架120限定并具有三角形横截面，准确地说，截角三角形横截面。半圆形围合凹部800A2也包括上部分和下部分，上部分由拼接板110限定并且下部分由框架120限定。此外，1/4圆形围合凹部800A3包括上部分和下部分，上部分由拼接板110限定并且下部分由框架120限定。

可选地，在多个六边形太阳能发电单元100、多个梯形太阳能发电单元200和多个三角形太阳能发电单元300拼接成长方形路面系统20之后，在所围合成的围合凹部800A上安装有盖部800B(即装饰盖)。具体地说，在围合成圆形围合凹部800A1的情况下，安装有圆形装饰盖组件800B1；在围合成半圆形围合凹部800A2的情况下，安装有半圆形装饰盖800B2；在围合成1/4圆形围合凹部800A3的情况下，安装有1/4圆形装饰盖800B3。盖部800B可选地由不锈钢制成，从而为太阳能发电单元提供金属质感。

如图12-图15B所示，一般地说，盖部800B包括盖件810以及基部820。盖件810用于覆盖围合凹部800A在上部分形成的开口，并具有与该开口的形状相适配的形状。基部820放置于围合凹部800A中并在安装表面上，基部820支撑盖件810，基部820的底部具有与围合凹部800A的底部相适配的形状。

在一些实施例中，盖部800B为多个彼此分离的部件。在其它实施例中，盖部800B为一体成型件。

在一些实施例中，如图12所示，基部820还包括底座830和支撑件840。底座830位于围合凹部800A的下部分的底部并放置在安装表面上，支撑件840用于连接底座830和盖件810并支撑盖件810。

图12示出了当盖部800B为圆形装饰盖组件800B1时的示意图，并且图13示出了当盖部800B为圆形装饰盖组件800B1时的分解透视图。如图12和图13所示，圆形装饰盖组件800B1包括盖件810、底座830和支撑件840(底座830和支撑件840构成前述基部820)，具体地说，包括作为盖件810的实例的圆形板803(圆形装饰盖)，作为底座830的实例的三角形板801、以及作为支撑件840的实例的中空的压环802和螺钉804。螺钉804可选为内六角螺钉。

三角形板801设置在圆形围合凹部800A1的底部(即，安装表面上)，三角形板801横截面可选地具有三角形形状，更具体地说，其横截面为截角三角形形状，如图13、图17和图18所示。三角形板801朝向压环802的一侧表面(即上表面)的中央设置有与螺钉804螺接的螺纹部分805，螺纹部分805可选为内螺纹部分。压环802抵靠在三角形板801的一侧表面(即上表面)上，压环802可选为具有中空部分的中空管，并且将三角形板801上表面的中央处的螺纹部分805容纳在中空部分中。圆形板(圆形装饰盖)803设置在压环802上，压环802在纵向上的高度使得圆形板803能够覆盖圆形围合凹部800A1且与拼接单元的向光侧表面持平。圆形板803的直径大于压环802的外径，并且圆形板803的中央具有孔，螺钉804通过该孔伸入圆形板803、穿过压环802并与设置在三角形板801上的螺纹部分805螺纹接合，从而通过拧紧和松开螺钉804而安装或拆卸圆形装饰盖组件800B1。

图14示出了当盖部800B为半圆形装饰盖800B2时的示意图。如图14所示，半圆形装饰盖800B2为一体成型的部件，包括盖件810和基部820，具体地包括作为盖件810的实例的半圆形板811以及作为基部820的实例的板状件812和角形板813，其中，板状件812具有螺纹孔814，半圆形板811和角形板813沿与拼接板110的表面平行的方向延伸，板状件812沿垂直于半圆形板811和角形板813的方向延伸并将半圆形板811和角形板813连接在一起。当半圆形装饰盖800B2安装后，角形板813放置在安装表面上，半圆形板811覆盖半圆形围合凹部800A2且与拼接单元10的向光侧表面持平，并且板状件812通过螺钉固定于周围的太阳能发电单元或道路边缘。这里的角形板813是能够使半圆形装饰盖800B2稳固放置并与其放置空间(围合凹部800A2的底部)的形状相适配的任何角状形状。在图14中，角状形状示出为截角三角形形状，或也可以被视为梯形形状。

图15A和图15B示出了当盖部800B为1/4圆形装饰盖800B3时的示意图。如图15A和图15B所示，1/4圆形装饰盖800B3为一体成型的部件，包括盖件810和基部820，具体地包括作为盖件810的实例的1/4圆形板821以及作为基部820的实例的第一侧壁822和第二侧壁823，第一侧壁822和第二侧壁823均设置有螺纹孔824以与周围部件固定。第一侧壁822与第二侧壁823相互垂直，并且第一侧壁822和第二侧壁823均与1/4圆形板821垂直。第一侧壁822和第二侧壁823相互连接，并且第一侧壁822和第二侧壁823中的至少一者与1/4圆形板821连接。具体地，在图15A和图15B中，第一侧壁822与1/4圆形板821的直线边连接，并且第二侧壁823与1/4圆形板821的另一直线边形成有间隙。当1/4圆形装饰盖800B3安装后，1/4圆形板821覆盖1/4圆形围合凹部800A3且与拼接单元10的向光侧表面持平，第一侧壁822和第二侧壁823分别通过螺钉而固定于周围的太阳能发电单元或道路边缘。第一侧壁822的端部822a和第二侧壁823的端部823a共同用作将1/4圆形装饰盖800B3放置在围合凹部800A3的底部(安装表面)的基部(820)的底部，其中端部822a为与第一侧壁822的同1/4圆形板821相邻端部相反的端部，并且端部823a为与第二侧壁823的同1/4圆形板821连接的端部相反的端部。

在路面系统20中的每一个太阳能发电单元的框架中具有凹槽部123，如图17所示，相邻两个太阳能发电单元的凹槽部123贴合在一起，形成使各个太阳能发电单元中的空间部分H相互连通的通道。这样，在多个太阳能发电单元拼接形成路面系统20的情况下，在路面系统20的下方形成有上述使各个太阳能发电单元中的空间部分H相互连通的通道，从而能够利用该通道排水、布线、通风散热，而不需要打龙骨和开挖线槽，降低了施工难度。

下面结合图16、图17和图18，说明铺设多个太阳能发电单元的路面系统20的方法。路面系统20可以分为主部分和补充部分，如图16所示，利用多个六边形太阳能发电单元100以蜂窝形式铺设主部分，再利用前述的梯形太阳能发电单元200和三角形太阳能发电单元300或其它形状的太阳能发电单元进行补充以拼接成想要的形状。

下面以铺设蜂窝状的主部分为例，对铺设路面系统20的方法进行进一步描述。

首先，在安装表面上放置第一个六边形太阳能发电单元100，然后，在该六边形太阳能发电单元100的六个顶角的位置放置三角形板(底座)801，三角形板801为具有一定的厚度的正三角形(横截面为截角三角形)，放置三角形板801时保证三角形的两条边与六边形太阳能发电单元端面的边平行，且距离为2～3mm，在第一块六边形太阳能发电单元100的顶角上放置好6个三角形板801之后，再以第一块六边形太阳能发电单元100为基准放置其它六边形太阳能发电单元，使各六边形太阳能发电单元的边与边对应且控制两边之间间隙2～3mm，顶角与三角形板801对应且控制间隙2～3mm。在安装放置好这6块六边形太阳能发电单元之后，再按照之前的方式在相应六边形太阳能发电单元顶角上放置三角形板801，并以此方法一直安装下去，直至达到铺设路面的边缘，当所铺设的路面系统的设定形状为长方形(路面系统向光侧表面的形状)时，此时可以用三角形太阳能发电单元300和梯形太阳能发电单元200补齐。最后将圆形装饰盖组件800B1中除三角形板801外的其它部分安装于所围合成的圆形围合凹部800A1，并且将半圆形装饰盖800B2、1/4圆形装饰盖800B3分别安装于所围合成的半圆形围合凹部800A2和1/4圆形围合凹部800A3。

圆形装饰盖组件800B1、半圆形装饰盖800B2和1/4圆形装饰盖800B3可选地由金属不锈钢材质的材料制成，从而可以增加太阳能发电单元的金属质感。

尽管上文对铺设六边形太阳能发电单元的方法进行了描述，本领域的技术人员应理解的是，其它形状的太阳能发电单元的铺设方法于此类似。

在需要拆卸太阳能发电单元时，可以首先将待拆卸的太阳能发电单元各个顶角处的盖部的至少一部分拆除(对于圆形装饰盖组件800B1，拧开螺钉804，拆除圆形板803、压环802；对于半圆形装饰盖800B2和1/4圆形装饰盖800B3，整体拆除)，从而使被盖覆盖的围合凹部露出，将手指或工具插入到待拆卸的太阳能发电单元的围合凹部中，能够容易地将该待拆卸的太阳能发电单元取出，而无需松动或去除相邻的单元。

应注意的是，本文中所描述的向光侧、背光侧均是指在拼接单元铺设在安装表面上的情况下的朝向光的一侧和背离光的一侧。

尽管列举了六边形太阳能发电单元、梯形太阳能发电单元和三角形太阳能发电单元，并拼接成长方形组件。然而，应理解的是，太阳能发电单元的形状不限于六边形、梯形和三角形，还可以是矩形、正方形、圆形、八边形或其它需要的形状。所拼接的组件也不限于长方形组件，而可以拼接出其它形状，诸如足球形状、L形或椭圆形等。另外，本领域的技术人员将容易想到的是，当太阳能发电单元的形状和路面系统的形状改变时，拼接板110、框架120、凹陷部800a以及装饰盖和/或装饰盖组件等的形状和结构等可以相应地调整。

尽管描述了用于太阳能发电的太阳能发电单元，但本领域的技术人员应理解的是，本申请不限于此，本申请也可以用于其它拼接单元。

此外，本领域的技术人员还应理解的是，太阳能发电单元不仅可以以水平的方式铺设在地面上，还可以铺设在其它建筑物表面上。

Claims (17)

1.一种拼接单元(10)，其特征在于，包括：

拼接板(110)；以及

用于承载所述拼接板(110)的框架(120)，所述框架(120)紧邻所述拼接板(110)的表面设置，且在所述拼接板(110)的背光侧形成空间部分(H)。

2.根据权利要求1所述的拼接单元(10)，其特征在于，所述拼接板(110)为N边形形状，N≥3，所述拼接板(110)的顶角处设置有凹陷部(800a)。

3.根据权利要求2所述的拼接单元(10)，其特征在于，所述框架(120)由多个型材(121)组成，多个所述型材(121)连接成与所述拼接板(110)的N边形形状相匹配的形状，多个所述型材(121)紧邻所述拼接板(110)的至少部分背光侧表面且沿所述拼接板(110)的各边缘侧表面设置，所述空间部分(H)由多个所述型材(121)围成并朝向所述拼接板(110)的背光侧敞开。

4.根据权利要求3所述的拼接单元(10)，其特征在于，所述型材(121)设置有凹槽部(123)，所述凹槽部(123)沿所述型材(121)的宽度方向贯穿所述型材(121)，使得所述空间部分(H)与外部连通。

5.根据权利要求4所述的拼接单元(10)，其特征在于，所述型材(121)在所述凹槽部(123)的外侧设置有第一遮挡板(124)和/或在所述型材(121)的两侧端面部设置有第二遮挡板(125)，所述第一遮挡板(124)和所述第二遮挡板(125)用于遮挡所述型材(121)的内部结构。

6.根据权利要求3所述的拼接单元(10)，其特征在于，所述拼接单元(10)还包括支撑梁(126)，所述支撑梁(126)固定于不同的两个型材(121)上，并从所述拼接板(110)的背光侧支撑所述拼接板(110)。

7.根据权利要求3所述的拼接单元(10)，其特征在于，所述拼接单元(10)包括灯带组件(600)，所述灯带组件(600)配合设置在所述框架(120)的外周部。

8.根据权利要求7所述的拼接单元(10)，其特征在于，所述灯带组件(600)包括凸台(B)和接合部(G2)，所述框架(120)的外周部设置有与所述凸台(B)配合的凹进部(Gs)以及与所述接合部(G2)配合的凸出部(C)。

9.根据权利要求8所述的拼接单元(10)，其特征在于，所述型材(121)紧邻并朝向所述拼接板(110)的一侧设置有承载面(127)，所述承载面(127)设置为用于承载拼接板(110)，所述凸出部(C)凸出于所述承载面(127)设置，以在与所述承载面(127)的相接处形成定位台阶。

10.根据权利要求9所述的拼接单元(10)，其特征在于，所述承载面(127)上开设有粘接层容纳槽(128)，所述拼接板(110)通过设置在所述粘接层容纳槽(128)中的粘接层与所述承载面(127)相粘接。

11.根据权利要求7所述的拼接单元(10)，其特征在于，所述拼接单元(10)还包括：

压力传感器，其设置于所述拼接板(110)的背光侧表面，用于感测施加在所述拼接板(110)上的压力；以及

控制板(410)，其与所述压力传感器连接，用于响应所述压力传感器的信号并对所述灯带组件(600)中的灯带(620)进行控制。

12.根据权利要求11所述的拼接单元(10)，其特征在于，所述压力传感器为薄膜压力传感器(510)，所述拼接单元(10)还包括支撑梁(126)，所述支撑梁(126)固定于不同的两个型材(121)上，所述薄膜压力传感器(510)夹置在所述支撑梁(126)与所述拼接板(110)的背光侧表面之间。

13.根据权利要求1～12中任一项所述的拼接单元(10)，其特征在于，所述拼接单元(10)为太阳能发电单元，所述太阳能发电单元中的拼接板(110)包括：

发电层(112)；

透光承载层(111)，其设置于所述发电层(112)的向光侧；以及

隔绝层(113)，其设置于所述发电层(112)的背光侧。

14.根据权利要求13所述的拼接单元(10)，其特征在于，所述拼接单元(10)包括储能单元(420)，所述发电层(112)与所述储能单元(420)电连接，以将由所述发电层(112)产生的电能储存到所述储能单元(420)。

15.一种路面系统(20)，其特征在于，包括如多个权利要求1～14中任一项所述的拼接单元(10)，多个所述拼接单元(10)拼接在一起，以使多个所述拼接单元(10)的拼接板(110)的向光侧表面形成路面。

16.根据权利要求15所述的路面系统(20)，其特征在于，所述拼接板(110)的顶角处设置有凹陷部(800a)，相邻的两个所述拼接单元(10)的拼接板(110)上的凹陷部(800a)相邻设置，以形成围合凹部(800A)。

17.根据权利要求16所述的路面系统(20)，其特征在于，所述路面系统(20)包括设置于所述围合凹部(800A)中并能够覆盖所述围合凹部(800A)的盖部(800B)。

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