CN111005279A - 一种智能型路基亮化光伏地砖系统 - Google Patents

一种智能型路基亮化光伏地砖系统 Download PDF

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岳晓文
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Abstract

本发明公开了一种智能型路基亮化光伏地砖及其底座，底座包括底座本体，所述底座本体包括方形的底板和沿所述底板边缘设置的边板，其特征在于：在每一侧的边板的外壁上均设置有连接组件，所述连接组件包括至少两个公扣件和两个母扣件，两个公扣件的间距与两个母扣件的间距一致，且公扣件和母扣件相互匹配可实现扣紧。采用本发明的光伏地砖和底座，能够实现光伏地砖的大范围的路面铺设且保证路面承载能力。

Description

一种智能型路基亮化光伏地砖系统
技术领域：
本发明涉及一种光伏地砖，尤其涉及一种智能型路基亮化光伏地砖系统。
背景技术：
光伏地砖是在地砖内设置有光伏发电装置，用于获取太阳辐射能源的地砖，可将所获取的电能用于LED发光、路面上人车通过信息检测单元等的供电。将这样的地砖铺设在地面上，能够起到在夜间指引道路的作用。
在中国专利CN205480763U中公开了一种太阳能智能马路砖，并具体公开了，包括保护外边、中间层和防水层，所述保护外边底部设有所述中间层，顶部设有所述支撑板，所述中间层底部设有所述防水层，所述中间层内部设有太阳能电池板和LED灯，所述太阳能电池板顶部设有加热丝，底部设有芯片。所述支撑板、所述中间层和所述防水层之间紧密贴合，且表面均呈有弧度的正六边形。
上述专利中的太阳能智能马路砖虽然提供了一个独立的马路砖，但是其支撑板的设置方式仅仅能够为太阳能电池板、LED灯等提供一个支撑，对于那些需要大范围铺设光伏地砖的地区，这样的设置方式无法与其他地砖很好的配合，即使能够实现拼合，相邻的地砖之间也会出现缝隙、错位，在安装时存在诸多问题。而对于需要大范围铺设地砖的地方，不可能用一块地砖实现，因为这样设置会导致路面承载能力不够。导致地砖容易损坏。
而且对于单个的光伏地砖而言，不能形成对激动车道路面交通的指引标示或标语，近能作为景观或者是人行道照明使用。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种应用范围广，铺设区域大的智能型路基亮化光伏地砖系统。
为实现上述目的，本发明是这样设计的：一种智能型路基亮化光伏地砖系统，其特征在在于：包括一块以上相互连接的光伏地砖以及控制系统；所述光伏地砖包括方形的底座，所述底座包括由方形的底板和四边边板构成的容纳腔，所述容纳腔内设置有支撑板以及加强筋，每一边板外壁分别设置有两个公扣件和两个母扣件，同一边板上的两个公扣件之间的距离与两个母扣件之间的距离一致；所述底座顶部安装有光伏砖体，所述光伏砖体包括边框，所述边框内安装有光伏功能组件，所述光伏功能组件为层级结构，由上至下分别为钢化玻璃层、热固性胶膜层、太阳能电池层、热固性胶膜层、背板层，且在所述光伏功能组件的底面一侧还设置有接线盒，在所述太阳能电池层上设置有亮化LED；所述控制系统包括设置在所述光伏砖体底部的压力传感器，所述压力传感器与信号变送器连接，所述信号变送器将信号送入中控处理软件，所述中控处理软件通过终端控制。采用上述方式设置的光伏地砖系统，能够进行大范围的铺设，实现交通指引和交通标语提示；强度高可用于人行道也可用于机动车道。
进一步地，在所述光伏砖体上还设置有辐照传感器，所述辐照传感器与所述信号变送器连接，所述信号变送器将信号送入中控处理软件，所述中控处理软件通过终端控制。
优选的，所述终端为手机或电脑。
为进一步减小多余走线导致的信号衰减及电源损耗，所述亮化LED使用串行信号驱动，LED亮化驱动信号及电源接口分输入和输出端接口，每个输入输出接口均使用同一接线盒。
为进一步提高性能，所述钢化玻璃层采用低铁钢化玻璃；所述热固性胶膜层采用EVA、Polyethylene vinylacetate或聚乙烯-聚醋酸乙烯酯共聚物材质；所述背板层采用TPT/PET材质。
优选的，所述太阳能电池层包括光伏电池片、亮化LED及电路基板、汇流线路及LED驱动线路；光伏电池片、亮化LED及电路基板和汇流线路依次以层状布局；亮化LED贴装在电路基板上，与光伏电池片处于同一层；汇流线路及LED驱动线路布设在光伏电池片和电路基板上；并将所有线路汇集到光伏汇流接线盒及LED线路接线盒。
为进一步提高光伏地砖的承载能力，所述容纳腔中部设置有走线孔，所述容纳腔由相互垂直的两条隔板分为四个区域，每个区域内设置有沿对角线交叉设置的加强筋。
有益效果：
采用本发明的光伏地砖系统，第一能够实现大范围铺设，多块地砖之间的相互连接，保证在大范围铺设时不会发生位移、缝隙等缺陷。这样一来，使得本发明的地砖能够广泛应用到机动车道、人行道以及应急车道路面的铺设中来。
采用本发明的地砖底座和地砖，能够保证光伏地砖的路用承载性能。即使是车辆在其上通过也可保证承载能力。
而且形成的智能光伏地砖，其智能主要体现在，系统能自动开启、关闭、调整切换砖体的亮度、指示类型及景观装饰模式等功能，这些控制来自于系统对人车流动、当前光照、系统电能充裕度等的综合分析和判断。
人车流动使用压力传感器检测，当人车从路面上经过时，会对地砖产生一定的压力作用，人和车的质量不同，产生的压力会不同，导致检测传感器输出信号以一定特征波动，将信号输出给中控处理单元，可有效判别施加压力的主体类型，进一步提取信号的特征，实时控制亮化单元工作，实现照明、交通指示等功能。
附图说明：
图1为本发明智能型路基亮化光伏地砖的底座的主视图；
图2为本发明智能型路基亮化光伏地砖的底座的左视图；
图3为本发明智能型路基亮化光伏地砖的底座的后视图；
图4为图3的局部放大图A；
图5为图4的B-B剖视图；
图6为光伏砖体爆炸视图；
图7 为光伏砖地砖结构简图；
图8为控制系统结构简图。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，但本发明并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或代替，仍属于本发明权利要求所要求保护的范围。
实施例1：如图1-8示，一种智能型路基亮化光伏地砖系统，包括一块以上相互连接的光伏地砖100以及控制系统；所述光伏地砖包括方形的底座101，所述底座包括由方形的底板111和四边边板112构成的容纳腔113，所述容纳腔内设置有支撑板114以及加强筋115，每一边板外壁分别设置有两个公扣件116和两个母扣件117，同一边板上的两个公扣件之间的距离与两个母扣件之间的距离一致。
所述底座顶部安装有光伏砖体102，所述光伏砖体包括边框121，所述边框内安装有光伏功能组件，所述光伏功能组件为层级结构，由上至下分别为钢化玻璃层122、热固性胶膜层123、太阳能电池层124、热固性胶膜层123、背板层125，且在所述光伏功能组件的底面一侧还设置有接线盒126，在所述太阳能电池层上设置有亮化LED。
所述控制系统包括设置在所述光伏砖体底部的压力传感器201，所述压力传感器与信号变送器202连接，所述信号变送器将信号送入中控处理软件203，所述中控处理软件通过终端204控制。
其中，所述终端可为手机、电脑等带显示屏且便于操作的电子产品。
采用上述方式设置的光伏地砖系统，可通过公扣件和母扣件将相邻的光伏地砖连接为一体，使得光伏地砖能够进行大范围的铺设，实现交通指引和交通标语提示；并且这样设置的光伏地砖系统强度高可用于人行道也可用于机动车道。通过上面设置的亮化LED，不但可实现交通指示，还可显示交通标语。
而且形成的智能光伏地砖，其智能主要体现在，系统能自动开启、关闭、调整切换砖体的亮度、指示类型及景观装饰模式等功能，这些控制来自于系统对人车流动、当前光照、系统电能充裕度等的综合分析和判断。
实施例2：如图1-8示，一种智能型路基亮化光伏地砖系统，包括一块以上相互连接的光伏地砖100以及控制系统；所述光伏地砖包括方形的底座101，所述底座包括由方形的底板111和四边边板112构成的容纳腔113，所述容纳腔内设置有支撑板114以及加强筋115，每一边板外壁分别设置有两个公扣件116和两个母扣件117，同一边板上的两个公扣件之间的距离与两个母扣件之间的距离一致。
其中，扣件可为市面上存在的人一种扣件，比如说类似凹槽与凸起的扣件，比如说类似于插销和插孔之类的扣件。然而在本实施例中，公扣件和母扣件分别使这样设置的：所述边板112的外侧壁朝外设置有垂直于边板的第一隔板118，所述第一隔板的外沿设置有与所述边板平行的连接板119，所述母扣件117由所述连接板向内凹陷构成，所述公扣件116由所述连接板向外突出构成。
其中，所述母扣件117为从所述连接板朝向边板设置的截面为T形的槽构成，且所述槽的近边板的一侧壁上设置有向外突出的凸部1171。所述公扣件116为从所述连接板向外伸出的截面为T形的支架构成，所述支架上设置有与所述凸部相配合的卡槽1161。
本实施例中的T形的支架包括与所述边板相离且平行的插接板1162，所述插接板上设置有与所述凸部相配合的卡槽，所述卡槽一侧具有开口，另一侧为封闭。所述插接板还通过第二隔板1163与所述连接板连接，所述第二隔板的下部设置有两条相互间隔的竖隔板1164，所述竖隔板与卡槽形成用于卡设所述凸部的腔体。其中，相邻两侧连接板上设置的公扣件的腔体开口方向一致，另外两侧连接板的公扣件的腔体开口方向一致并前述相反。
这样一来，当将一块光伏地砖安装在已安装有地砖的路面上时，只需将待安装的光伏地砖的侧壁上的公扣件和母扣件与已安装好的地砖侧壁上的公扣件和母扣件对准，然后将其放下使得公扣件与母扣件卡扣合即可。一来既实现了光伏地砖在路面的安装，二来实现相邻地砖之间的连接。
作为本实施例中的另一实施方式，容纳腔背面为所述底板另一侧面与边板内侧面形成用于支撑在路面的支撑腔120，所述支撑侧的相对的边板上设置有手持凹槽1201。
所述容纳腔的底板中部设置有走线孔1131，所述走线孔圆周为筒壁，所述筒壁沿四个相互垂直的方向设置有延伸至边板的支撑板114，四个支撑壁将容纳侧的容纳腔分隔为四个区域，每个区域内沿对角线设置有相互交叉的两条加强筋115。所述支撑腔由两条横隔板1202和两条竖隔板1203相互交叉将支撑侧的支撑腔分隔为九个区域，每个区域内沿对角线设置有相互交叉的两条加强筋。
所述底座顶部安装有光伏砖体102，所述光伏砖体包括边框121，所述边框内安装有光伏功能组件，所述光伏功能组件为层级结构，由上至下分别为钢化玻璃层122、热固性胶膜层123、太阳能电池层124、热固性胶膜层123、背板层125，且在所述光伏功能组件的底面一侧还设置有接线盒126，在所述太阳能电池层上设置有亮化LED。
将所述光伏砖体按层级结构装配好之后，在阳极氧化铝合金边框上涂覆耐候密封硅胶，然后采用边框将层级结构抱合在一起，放置在底座的容纳腔上，通过支撑板实现其支撑，且在边板上可设置卡固结构将光伏砖体进行卡固。
本实施例中，所述钢化玻璃层采用高透光率低铁的钢化玻璃，选择适当的厚度，并可在玻璃表面做适当的耐摩擦纹理。所述热固性胶膜层采用EVA、Polyethylenevinylacetate或聚乙烯-聚醋酸乙烯酯共聚物材质。热固性胶膜层，用于粘接固定功能层的光伏电池片等器件及电路，固定的同时，并起到隔离防水的作用，这有利于增加光伏地砖单元应用过程中的耐久性。太阳能电池层，是一个多器件的平面层，该平面布置有多片光伏电池片，电池片所用汇流排，以及LED亮化灯珠及驱动电路板，实现光伏地砖的光伏发电及亮化装饰功能。光伏铝背板层，可使用国内外光伏行业中散热性、水汽渗透性、耐候性好的光伏背板材料，如TPT/PET材料。使光伏地砖内部器件及电路在户外环境下不受水汽侵蚀，阻隔氧气防止内部器件氧化，具有可靠的阻水性、耐老化、耐高低温、耐腐蚀。接线盒，提供功率及信号两类接口，功率接口输出光伏电能，使用光伏行业常用的防水接线盒，为便于多片组件铺装，亮化LED使用串行信号驱动，LED亮化驱动信号及电源接口分输入和输出端接口，为减小多余走线导致的信号衰减及电源损耗，每个输入输出接口均使用同一个防水接线盒。
并且，所述控制系统包括设置在所述光伏砖体底部的压力传感器201和辐照传感器205，所述压力传感器和辐照传感器205与信号变送器202连接，所述信号变送器将信号送入中控处理软件203，所述中控处理软件通过终端204控制。
采用本发明的光伏地砖系统，第一能够实现大范围铺设，多块地砖之间的相互连接，保证在大范围铺设时不会发生位移、缝隙等缺陷。这样一来，使得本发明的地砖能够广泛应用到机动车道、人行道以及应急车道路面的铺设中来。
采用本发明的地砖底座和地砖，能够保证光伏地砖的路用承载性能。即使是车辆在其上通过也可保证承载能力。
而且形成的智能光伏地砖，其智能主要体现在，系统能自动开启、关闭、调整切换砖体的亮度、指示类型及景观装饰模式等功能，这些控制来自于系统对人车流动、当前光照、系统电能充裕度等的综合分析和判断。
人车流动使用压力传感器检测，当人车从路面上经过时，会对地砖产生一定的压力作用，人和车的质量不同，产生的压力会不同，导致检测传感器输出信号以一定特征波动，将信号输出给中控处理单元，可有效判别施加压力的主体类型，进一步提取信号的特征，实时控制亮化单元工作，实现照明、交通指示等功能。

Claims (7)

1.一种智能型路基亮化光伏地砖系统，其特征在在于：包括一块以上相互连接的光伏地砖以及控制系统；所述光伏地砖包括方形的底座，所述底座包括由方形的底板和四边边板构成的容纳腔，所述容纳腔内设置有支撑板以及加强筋，每一边板外壁分别设置有两个公扣件和两个母扣件，同一边板上的两个公扣件之间的距离与两个母扣件之间的距离一致；所述底座顶部安装有光伏砖体，所述光伏砖体包括边框，所述边框内安装有光伏功能组件，所述光伏功能组件为层级结构，由上至下分别为钢化玻璃层、热固性胶膜层、太阳能电池层、热固性胶膜层、背板层，且在所述光伏功能组件的底面一侧还设置有接线盒，在所述太阳能电池层上设置有亮化LED；所述控制系统包括设置在所述光伏砖体底部的压力传感器，所述压力传感器与信号变送器连接，所述信号变送器将信号送入中控处理软件，所述中控处理软件通过终端控制。
2.如权利要求1所述的智能型路基亮化光伏地砖系统，其特征在于：在所述光伏砖体上还设置有辐照传感器，所述辐照传感器与所述信号变送器连接，所述信号变送器将信号送入中控处理软件，所述中控处理软件通过终端控制。
3.如权利要求2所述的智能型路基亮化光伏地砖系统，其特征在于：所述终端为手机或电脑。
4.如权利要求1、2或3所述的智能型路基亮化光伏地砖系统，其特征在于：所述亮化LED使用串行信号驱动，LED亮化驱动信号及电源接口分输入和输出端接口，每个输入输出接口均使用同一接线盒。
5.如权利要求4所述的智能型路基亮化光伏地砖系统，其特征在于：所述钢化玻璃层采用低铁钢化玻璃；所述热固性胶膜层采用EVA、Polyethylene vinylacetate或聚乙烯-聚醋酸乙烯酯共聚物材质；所述背板层采用TPT/PET材质。
6.如权利要求5所述的智能型路基亮化光伏地砖系统，其特征在于：所述太阳能电池层包括光伏电池片、亮化LED及电路基板、汇流线路及LED驱动线路；光伏电池片、亮化LED及电路基板和汇流线路依次以层状布局；亮化LED贴装在电路基板上，与光伏电池片处于同一层；汇流线路及LED驱动线路布设在光伏电池片和电路基板上；并将所有线路汇集到光伏汇流接线盒及LED线路接线盒。
7.如权利要求1所述的智能型路基亮化光伏地砖系统，其特征在于：所述容纳腔中部设置有走线孔，所述容纳腔由相互垂直的两条隔板分为四个区域，每个区域内设置有沿对角线交叉设置的加强筋。
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