CN208844385U - 一种太阳能路面 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种太阳能路面，包括保护层、太阳能电池片、聚光机构、蓄电池以及与所述蓄电池相连接的无线充电装置；所述太阳能电池片具有吸收光能并将光能转化为电能的上层和下层；所述聚光机构将光源引入到所述太阳能电池片的下层；所述蓄电池与所述太阳能电池片相连接；所述无线充电装置与外界设备的无线接收装置相适配，以对外界设备供电。本实用新型将太阳能电池片设计为双面太阳能电池片，并通过聚光机构将光源引入到电池片的底面，提高电池片发电效率，增加发电电量，满足供电需求。另外通过无线充电装置可以对车辆进行充电，提高了充电的便捷性。

Description

一种太阳能路面

技术领域

本实用新型涉及太阳能光伏发电技术领域，具体涉及一种太阳能路面。

背景技术

随着世界对清洁能源的重视，太阳能产业的发展也越来越受到重视，目前已经有大多数国家开始进行太阳能公路的研究，现有的太阳能路面是在公路上铺设太阳能光伏发电板发电，可以利用产生的电力在寒冬季节加热路面，防止路面结冰和积雪，增强车辆行驶安全性能，同时可将电力转换储存后并入电网或供给交通信号灯、监控装置、电动汽车充电等使用。

但是，现有的太阳能路面中的太阳能电池均采用单片芯片，仅太阳能电池的上表面接收光能，而由于大多太阳能路面最上层的保护层为半透明结构，因此太阳能电池板接收的光能有限，导致发电量较低，无法满足供电需求。另外，现有的太阳能路面与待充电车辆的充电连接均采用有线连接，充电操作繁琐。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种太阳能路面，以解决现有的太阳能路面发电量较低、无法满足供电需求的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的技术方案如下：一种太阳能路面，包括：可透光的保护层；位于所述保护层下方的太阳能电池片，所述太阳能电池片具有吸收光能并将光能转化为电能的上层和下层；位于所述太阳能电池片下方的聚光机构，所述聚光机构将光源引入到所述太阳能电池片的下层；与所述太阳能电池片相连接的蓄电池；以及与所述蓄电池相连接的无线充电装置，所述无线充电装置与外界设备的无线接收装置相适配，以对外界设备供电。

根据本实用新型提供的太阳能路面，对路面内的太阳能电池片进行改进，将其设计为双面太阳能电池片，并通过聚光机构将光源引入到电池片的底面，提高电池片发电效率，增加发电电量，满足供电需求。另外通过无线充电装置可以对车辆进行充电，提高了充电的便捷性。

另外，根据本实用新型上述实施例的一种太阳能路面，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的一个示例，所述聚光机构包括吸光部、导光部以及聚光部；所述吸光部吸收外界光源；所述导光部将吸光部吸收的光源导入到所述聚光部；所述聚光部安装在所述太阳能电池片下方，以将光源汇聚至所述太阳能电池片的下层。

根据本实用新型的一个示例，所述吸光部包括至少一个第一透镜。

根据本实用新型的一个示例，所述导光部包括导光管或光纤。

根据本实用新型的一个示例，所述聚光部包括至少一个第二透镜。

根据本实用新型的一个示例，还包括处理器和通信接口，所述处理器分别与所述通信接口和所述无线充电装置相连接，并通过所述通信接口控制所述无线充电装置的开闭。

根据本实用新型的一个示例，还包括位于所述聚光机构下方的底层。

根据本实用新型的一个示例，所述底层和所述聚光机构之间设有防水层。

根据本实用新型的一个示例，所述保护层的上表面设有防滑结构。

根据本实用新型的一个示例，所述保护层的材质为透明混凝土、夹层玻璃或有机玻璃。

以上附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1为本实用新型实施例的太阳能路面的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的太阳能路面的聚光机构的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的太阳能路面的聚光机构的原理图；

图4为本实用新型实施例的太阳能路面的无线充电的电气原理图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、保护层；2、太阳能电池片；201、上层；202、下层；3、聚光机构； 301、吸光部；302、导光部；303、聚光部；4、蓄电池；5、底层；6、无线充电装置；7、车载接收装置；8、交直流转换器；9、充电管理系统；10、车载蓄电池；11、防水层。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

结合附图1所示，本实施例提供了一种太阳能路面，包括可透光的保护层1、太阳能电池片2、聚光机构3、蓄电池4以及底层5，保护层1、太阳能电池片2、聚光机构3以及底层5由上至下依次铺设。

具体的，本实施例的保护层1的主要作用承受路面荷载，并且能够使得太阳光照射在下方的太阳能电池片2的上表面，因此，其可以由透明混凝土、夹层玻璃或有机玻璃等材料制成，只要能够满足一定承载抗压强度和透光度即可，有利的，为了保证路面具有一定的抗滑能力，还可以在保护层1的上表面设有防滑结构(图中未示出)，防滑结构可以是在保护层1上设有防滑纹路或者防滑粗糙面等，关于路面表面处理的工艺已经是现有技术中较成熟的技术，因此这里不过多赘述。

本实施例的改进之一在于，将太阳能电池片2设计为具有吸收光能并将光能转化为电能的上层201和下层202，即上层201和下层202均具有单一太阳能电池片的功能。本实施例的太阳能电池片2可以为晶硅、多晶硅电池、铜铟镓硒薄膜电池、砷化镓薄膜电池，碲化镉薄膜电池等，而关于太阳能电池片2的结构形式本实施例也可以由两种，一种是上层201和下层202为独立的两个单片电池，将上层201和下层202组装后形成太阳能电池片2，另一种的太阳能电池片2是单片双面电池，单片双面电池的结构形式已经是现有技术中的成熟产品，因此这里也不过多描述。

本实施例的另一改进之处在于，在太阳能电池片2的下方设有聚光机构 3，聚光机构3将光源引入到太阳能电池片2的下层。结合附图2所示，本实施例的聚光机构3包括吸光部301、导光部302以及聚光部303，吸光部 301置于路面外以吸收外界光源，例如可以将吸光部301设置在公路的两旁，不影响公路的使用，而且无需单独的安装空间。导光部302用于将吸光部301 吸收的光源导入到聚光部303。聚光部303安装在太阳能电池片2的下方，以便于将光源汇聚至太阳能电池片2的下层的底面。

具体的，如图3所示，本实施例的吸光部301为多个凸透镜组成的透镜组，导光部302为导光管或光纤，聚光部303为菲涅尔透镜，太阳光首先经过透镜组的折射后以预设方向进入导光管或光纤，光纤或导光管将接受的光线输送至菲涅尔透镜，经过菲涅尔透镜的处理后汇聚至下层202的下表面，以提高电池片的发电效率，增加发电电量。当然聚光机构的结构形式不限于此，本领域技术人员可获知的任意一种改变光传播途径的装置均可作为本实施例的聚光机构。

具体的，本实施例的蓄电池4的一个作用是储存上层201和下层202转化的电能，另一作用是连接充电装置，充电装置可以为外界设备供电。

而结合具体实际情况可知，公路上的用电设备基本上为行驶的电动车辆，因此为了充电便捷，发明人还对本实施例的充电方式进行改进，将充电方式改进为无线充电，无线充电又称作感应充电、非接触式感应充电等，是利用近场感应，也就是电感耦合，由供电设备(充电器)将能量传送至用电的装置。该装置使用接收到的能量对电池充电，并同时供其本身运作之用。由于充电器与用电装置之间以电感耦合传送能量，两者之间不用电线连接，因此充电器及用电的装置都可以做到无导电接点外露。

具体的，如图1所示，本实施例的蓄电池4连接有无线充电装置6，无线充电装置6可以是现有技术中的充电板，无线充电装置连接有车载接收装置7，车载接收装置7为现有的车载接收板，车体上的车载接收装置7和交直流转换器8相连接，车体上的充电管理系统9分别与交直流转换器8和车载蓄电池10电连接，当带有车载接收装置7的汽车行驶至与无线充电装置6 具有预设间距时，两者频率相同发生共振，实现无线充电。

结合附图4所示，本实施例的具体无线充电的原理如下：在充电时，无线充电装置6的发射线圈和车载接收装置7的接收线圈相匹配，蓄电池进行电力输出，无线充电装置6通过控制电路和整流滤波等进行电流整流后传送到车载接收装置7内，车载接收装置7接收电流并进行电流整流和阻抗匹配后传送到输出负载，同时，车载接收装置7与控制电路进行信息交流以反馈负载信息，控制电路根据负载信息控制电流的输出。当然，上述无线充电的过程也是本领域技术人员公知的一种形式，因此本实施例不进行更细致的描述。

另外，发明人发现，由于无线充电装置在没有可充电车辆通过的时候也处于开启状态，会浪费电能，并且降低自身的使用寿命，因此发明人又做出进一步的改进，即，还设置了处理器和通信接口(图中未示出)，所述处理器分别与所述通信接口和所述无线充电装置相连接，并通过所述通信接口控制所述无线充电装置的开闭。

具体的，是所述处理器生成控制指令，并通过通信接口将所述指令发送至无线充电装置，控制无线充电装置的开闭，例如处理器可以连接有感应装置，当感应装置感应到车辆停留一段时间后，处理器判断该车辆具有充电需求，并生成控制指令，并通过通信接口将所述指令发送至无线充电装置，使无线充电装置关闭。而当没有车辆通过时，处理器使得无线充电装置处于关闭状态。该结构能够大大降低无线充电装置的电能损耗，并延长其使用寿命。

具体的，本实施例的底层5主要作用是将路面的上层结构的荷载传递到路基和路堑中，并且对路面的上部结构起到一定的保护作用，因此本实施例的底层5由混凝土浇筑成型，保证了路面底层的结构强度。有利的，本实施例还在底层5和聚光机构3之间设有防水层11。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体等。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种太阳能路面，其特征在于，包括：

可透光的保护层；

位于所述保护层下方的太阳能电池片，所述太阳能电池片具有吸收光能并将光能转化为电能的上层和下层；

位于所述太阳能电池片下方的聚光机构，所述聚光机构将光源引入到所述太阳能电池片的下层；

与所述太阳能电池片相连接的蓄电池；

以及与所述蓄电池相连接的无线充电装置，所述无线充电装置与外界设备的无线接收装置相适配，以对外界设备供电。

2.根据权利要求1所述的太阳能路面，其特征在于，所述聚光机构包括吸光部、导光部以及聚光部；所述吸光部吸收外界光源；所述导光部将吸光部吸收的光源导入到所述聚光部；所述聚光部安装在所述太阳能电池片下方，以将光源汇聚至所述太阳能电池片的下层。

3.根据权利要求2所述的太阳能路面，其特征在于，所述吸光部包括至少一个第一透镜。

4.根据权利要求2所述的太阳能路面，其特征在于，所述导光部包括导光管或光纤。

5.根据权利要求2所述的太阳能路面，其特征在于，所述聚光部包括至少一个第二透镜。

6.根据权利要求1-5任一项所述的太阳能路面，其特征在于，还包括处理器和通信接口，所述处理器分别与所述通信接口和所述无线充电装置相连接，并通过所述通信接口控制所述无线充电装置的开闭。

7.根据权利要求1-5任一项所述的太阳能路面，其特征在于，还包括位于所述聚光机构下方的底层。

8.根据权利要求7所述的太阳能路面，其特征在于，所述底层和所述聚光机构之间设有防水层。

9.根据权利要求1-5任一项所述的太阳能路面，其特征在于，所述保护层的上表面设有防滑结构。

10.根据权利要求1-5任一项所述的太阳能路面，其特征在于，所述保护层的材质为透明混凝土、夹层玻璃或有机玻璃。