CN207377195U - 光伏便道 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种光伏便道，包括走廊支撑架体(6)，所述走廊支撑架体(6)的顶部铺设薄膜柔性光伏组件(1)，所述走廊支撑架体(6)的廊内安装广告展示屏(7)和多功能手机充电装置；所述走廊支撑架体(6)上还安装有太阳能充电控制器(2)、蓄电池(3)和逆变器(4)。优点为：本实用新型提供的光伏便道，是将光伏发电与公共区域走廊相结合的系统，既能为行人遮阳挡雨，又能利用太阳能创造出清洁光伏能源供走廊广告屏、走廊内手机充电装置提供电源，从而实现空间资源的充分高效利用。

Description

光伏便道

技术领域

本实用新型属于太阳能利用技术领域，具体涉及一种光伏便道。

背景技术

户外走廊常搭建于旅游景区等位置，供游客休息使用。通常的户外走廊的顶部需要铺设专门的遮阳棚，实现遮阳的效果。传统的户外走廓功能单一，仅具有遮阳效果，没有实现空间资源的充分高效利用。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种光伏便道，可有效解决上述问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种光伏便道，包括走廊支撑架体(6)，所述走廊支撑架体(6)的顶部铺设薄膜柔性光伏组件(1)，所述走廊支撑架体(6)的廊内安装广告展示屏(7)和多功能手机充电装置；所述走廊支撑架体(6)上还安装有太阳能充电控制器(2)、蓄电池(3)和逆变器(4)；

所述薄膜柔性光伏组件(1)的输出端连接到所述太阳能充电控制器(2)的第1接口；所述太阳能充电控制器(2)的第2接口与所述蓄电池(3)连接；所述太阳能充电控制器(2)的第3接口通过所述逆变器(4)分别与所述广告展示屏和所述多功能手机充电装置的负载充电口(5)连接。

优选的，所述走廊支撑架体(6)包括：在地面的一侧等间距设置若干个左底座(6.1)，在地面的另一侧等间距设置若干个右底座(6.2)，每个所述左底座(6.1)的上面固定安装左柱体(6.3)，每个所述右底座(6.2)的上面固定安装右柱体(6.4)；所述左柱体(6.3)高于所述右柱体(6.4)；在所述左柱体(6.3)和所述右柱体(6.4)之间安装横梁(6.5)。

优选的，所述薄膜柔性光伏组件(1)采用铜铟镓硒柔性薄膜太阳能电池组件。

优选的，所述蓄电池(3)采用胶体电池。

优选的，所述薄膜柔性光伏组件(1)的表面铺设自清洁膜。

优选的，所述太阳能充电控制器(2)包括：充电电路、单片机、电池电压检测电路和切换电路；

所述薄膜柔性光伏组件(1)的第1输出接口通过所述充电电路连接到所述蓄电池(3)的充电接口，所述电池电压检测电路的一端与所述蓄电池(3)连接，所述电池电压检测电路的另一端连接到所述单片机的输入接口，所述单片机的控制端与所述充电电路的控制口连接，由此形成对所述蓄电池(3)的充电回路控制；

所述薄膜柔性光伏组件(1)的第2输出接口连接到所述切换电路的第1输入端子；所述蓄电池(3)的供电接口连接到所述切换电路的第2输入端子；所述切换电路的控制端子与所述单片机连接；所述切换电路的输出端子通过所述逆变器(4)分别与所述广告展示屏和所述多功能手机充电装置的负载充电口(5)连接。

本实用新型提供的光伏便道具有以下优点：

本实用新型提供的光伏便道，是将光伏发电与公共区域走廊相结合的系统，既能为行人遮阳挡雨，又能利用太阳能创造出清洁光伏能源供走廊广告屏、走廊内手机充电装置提供电源，从而实现空间资源的充分高效利用。

附图说明

图1为本实用新型提供的光伏便道的整体电路原理示意图；

图2为本实用新型提供的光伏便道中的光伏系统布线连接图；

图3为本实用新型提供的光伏便道的侧面图；

图4为本实用新型提供的广告展示屏的结构示意图；

图5为本实用新型提供的光伏便道的俯视图；

图6为本实用新型提供的走廊支撑架体的正面图；

图7为本实用新型提供的走廊支撑架体的侧面图；

图8为本实用新型提供的薄膜柔性光伏组件的俯视图；

图9为本实用新型提供的光伏系统的电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型涉及的是在公共区域及景区建设走廊便道，尤其涉及一种利用太阳能光伏组件代替传统的户外便道顶部的光伏便道。本实用新型基于公共区域建设光伏便道，太阳能电池组件白天向蓄电池组件充电，蓄电池则给广告显示屏及手机充电装置等负载供电，通过负载控制器安全有序进行的投切负荷等控制措施，快速实现系统的动态平衡，使系统稳定可靠的运行。

具体的，本实用新型的目的是建设一体化光伏便道。光伏便道是将光伏发电与公共区域走廊相结合的系统。既能为行人遮阳挡雨，又能利用太阳能创造出清洁光伏能源供走廊广告屏、走廊内手机充电装置提供电源。此系统建造几乎没有地域限制，非常灵活方便，综合利用空间资源发展新能源。只要有足够的场地，光伏便道不仅能够实现绿色能源发电的收益，而且也满足了常规走廊所不具有的功能，而且随着不同应用技术的发展，手机充电随处可见，也越来越现实。真正享受到绿色能源给生活带来的方便。简单、大方、时尚、美观，且为清洁环保的新能源，有效缓解社会的环境和能源压力。

参考图1-图9，光伏便道包括走廊支撑架体6，走廊支撑架体6的顶部铺设薄膜柔性光伏组件1，走廊支撑架体6的廊内安装广告展示屏7和多功能手机充电装置；走廊支撑架体6上还安装有太阳能充电控制器2、蓄电池3和逆变器4；

薄膜柔性光伏组件1的输出端连接到太阳能充电控制器2的第1接口；太阳能充电控制器2的第2接口与蓄电池3连接；太阳能充电控制器2的第3接口通过逆变器4分别与广告展示屏和多功能手机充电装置的负载充电口5连接。

因此，在白天太阳能充足时，薄膜柔性光伏组件直接向广告展示屏7和多功能手机充电装置供电；同时，当蓄电池电量不足时，薄膜柔性光伏组件及时向蓄电池充电；而当夜晚或阴雨天气时，由蓄电池向广告展示屏7和多功能手机充电装置供电，从而保证广告展示屏7和多功能手机充电装置的持续不间断工作。

其中，太阳能组件采用CIGS柔性薄膜太阳能电池组件，由Cu铜、In铟、Ga镓、Se硒四种元素构成最佳比例的黄铜矿结晶薄膜太阳能电池，是组成本技术方案中电池板的关键技术。其重量轻，厚度薄，可弯曲，易携带，易铺设，传统硅晶电池由于由硅晶体组成，电池主要部分易碎，易产生隐形裂纹，大多有一层钢化玻璃作为防护，造成重量大，携带不便，抗震能力差，造价高，效率或多或少降低，而本实用新型的CIGS柔性薄膜太阳能电池组件克服了上述缺点。

本实用新型利用原有或新建钢筋混凝土走廊支架建设光伏便道，配合薄膜柔性光伏组件、胶体电池形成离网模式光伏发电，电量供给走廊内展示广告屏幕及手机充电一体化设备，光伏容量及储能电池按照光伏便道进行配备，本实用新型中，光伏走廊尺寸为24.5*5.5m，光伏组件选用铜铟镓硒薄膜太阳能容量为21kW，储能选用胶体电池20kWh，按照光伏容量及负荷用电量配备储能容量，要求完全满足离网运行条件。

选用12V 200AH的蓄电池8块，保证设备连续5个阴雨天正常工作，项目所在地冬季温度较低，胶体蓄电池按放电深度70％计。

蓄电池可支持的负载功率为12*200*8*0.7/5/24＝112W,考虑到负载设备使用稳压电源，转换效率为80％，蓄电池可支持的负载实际功率为112*0.8＝90W。

负荷侧由广告展示屏及多功能手机充电装置充当，采用全彩户外屏IP65防护像素LED广告屏及多功能手机充电接口同时满足紧急信息发布宣传、广告宣传定制及共享手机充电共享功能，即使在便道内就可实现信息共享作用。

走廊底座、柱体、横梁均采用钢筋混凝土浇筑而成，光伏走廊主要体现光伏与景区或乡村的固有长廊进行一体化结合，一般固有长廊都由钢筋混凝土浇筑而成，将光伏与一般建筑走廊相融合，在原有基础上不仅创新造型，而且节能发电。走廊支撑架体6包括：在地面的一侧等间距设置若干个左底座6.1，在地面的另一侧等间距设置若干个右底座6.2，每个左底座6.1的上面固定安装左柱体6.3，每个右底座6.2的上面固定安装右柱体6.4；左柱体6.3高于右柱体6.4；在左柱体6.3和右柱体6.4之间安装横梁6.5。采用此种设置方式，使薄膜柔性光伏组件相对于地面倾斜角度5°-15°布置，进而使薄膜柔性光伏组件光伏朝向为正南，提高太阳能发电效率。

下面介绍太阳能充电控制器的一种具体工作原理：

太阳能充电控制器2包括：充电电路、单片机、电池电压检测电路和切换电路；

薄膜柔性光伏组件1的第1输出接口通过充电电路连接到蓄电池3的充电接口，电池电压检测电路的一端与蓄电池3连接，电池电压检测电路的另一端连接到单片机的输入接口，单片机的控制端与充电电路的控制口连接，由此形成对蓄电池3的充电回路控制；

薄膜柔性光伏组件1的第2输出接口连接到切换电路的第1输入端子；蓄电池3的供电接口连接到切换电路的第2输入端子；切换电路的控制端子与单片机连接；切换电路的输出端子通过逆变器4分别与广告展示屏和多功能手机充电装置的负载充电口5连接。

其工作原理为：

(1)单片机通过电池电压检测电路检测蓄电池的电池电压值，当电池电压值较低时，单片机对充电电路进行控制，使薄膜柔性光伏组件通过充电电路向蓄电池及时充电；当单片机通过电池电压检测电路检测到蓄电池的电池电压值已达到正常值时，表明蓄电池已充满，单片机对充电电路进行控制，使薄膜柔性光伏组件停止向蓄电池充电，防止出现过充情况；

(2)当阳光充足时，单片机对切换电路进行控制，使薄膜柔性光伏组件直接向负载供电；而当阳光不充足时，单片机对切换电路进行控制，使蓄电池向负载供电。其中，单片机可通过以下方式判断阳光是否充足：在薄膜柔性光伏组件附近安装光敏传感器，单片机通过光敏传感器的值确定阳光是否充足；或者，在薄膜柔性光伏组件的电流输出端安装光伏电流互感器，单片机通过光伏电流互感器的值确定光伏组件提供的电流是否能够满足负载的用电需求。

下面介绍本实用新型光伏便道的一个具体实施例：

光伏便道包括走廊支撑架体和位于走廊支撑架体上方的薄膜柔性光伏组件，薄膜柔性光伏组件相对于地面建议倾斜角度5°-15°布置。一般选取薄膜柔性光伏组件光伏朝向为正南最佳，本说明中光伏便道长宽为24.5*5.5m，4.8m一个支撑梁共计12根支撑梁，支撑梁及基础根据建筑设计院设计图纸进行钢筋混凝土浇筑施工，顶部横梁采用采取刚架构焊接方式，在以支撑梁为支撑体，焊接尺寸为1631*685矩形钢管，矩形钢管采用高质量的氟碳喷涂工艺，在焊接完成的矩形钢管上方铺设薄膜柔性光伏组件尺寸1611*665mm,按照朝南或者偏南方向，薄膜柔性光伏组件中间采用硅酮耐候密封胶进行密封确保防水，每块光伏组件需要规格型号为PV-F 1×4mm2的光伏专用线缆将组件所发直流电力输送入逆变器内。为减少直流线路损耗，逆变器就近安装，逆变器安装在支撑梁及广告屏附近，逆变器的交流输出供广告展示屏及多功能手机充电设备输入电源端，光伏直流电直接通过双向逆变器存入蓄电池，供晚上及阴雨天气负载使用。组件正面钢化玻璃喷涂自清洁膜，因走廊一般不预留上人梯子和检修维护通道，导致运维不方便，长期薄膜柔性光伏组件表面沉积大量灰尘，严重影响系统功率输出，本系统在组件正面喷涂自清洁膜，利用自清洁膜可有效减少薄膜柔性光伏组件表面灰尘的沉积。

本实用新型提供的光伏便道，是一种结合薄膜光伏发电、广告展示、遮阳挡雨、多功能手机充电的一体化离网独立运行的光伏便道，主要应用场景为景区长廊及乡村长廊，实现了空间资源的充分高效利用。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种光伏便道，其特征在于，包括走廊支撑架体(6)，所述走廊支撑架体(6)的顶部铺设薄膜柔性光伏组件(1)，所述走廊支撑架体(6)的廊内安装广告展示屏(7)和多功能手机充电装置；所述走廊支撑架体(6)上还安装有太阳能充电控制器(2)、蓄电池(3)和逆变器(4)；

所述薄膜柔性光伏组件(1)的输出端连接到所述太阳能充电控制器(2)的第1接口；所述太阳能充电控制器(2)的第2接口与所述蓄电池(3)连接；所述太阳能充电控制器(2)的第3接口通过所述逆变器(4)分别与所述广告展示屏和所述多功能手机充电装置的负载充电口(5)连接。

2.根据权利要求1所述的光伏便道，其特征在于，所述走廊支撑架体(6)包括：在地面的一侧等间距设置若干个左底座(6.1)，在地面的另一侧等间距设置若干个右底座(6.2)，每个所述左底座(6.1)的上面固定安装左柱体(6.3)，每个所述右底座(6.2)的上面固定安装右柱体(6.4)；所述左柱体(6.3)高于所述右柱体(6.4)；在所述左柱体(6.3)和所述右柱体(6.4)之间安装横梁(6.5)。

3.根据权利要求1所述的光伏便道，其特征在于，所述薄膜柔性光伏组件(1)采用铜铟镓硒柔性薄膜太阳能电池组件。

4.根据权利要求1所述的光伏便道，其特征在于，所述蓄电池(3)采用胶体电池。

5.根据权利要求1所述的光伏便道，其特征在于，所述薄膜柔性光伏组件(1)的表面铺设自清洁膜。

6.根据权利要求1所述的光伏便道，其特征在于，所述太阳能充电控制器(2)包括：充电电路、单片机、电池电压检测电路和切换电路；

所述薄膜柔性光伏组件(1)的第1输出接口通过所述充电电路连接到所述蓄电池(3)的充电接口，所述电池电压检测电路的一端与所述蓄电池(3)连接，所述电池电压检测电路的另一端连接到所述单片机的输入接口，所述单片机的控制端与所述充电电路的控制口连接，由此形成对所述蓄电池(3)的充电回路控制；

所述薄膜柔性光伏组件(1)的第2输出接口连接到所述切换电路的第1输入端子；所述蓄电池(3)的供电接口连接到所述切换电路的第2输入端子；所述切换电路的控制端子与所述单片机连接；所述切换电路的输出端子通过所述逆变器(4)分别与所述广告展示屏和所述多功能手机充电装置的负载充电口(5)连接。