KR20190000157U - 노면 발전 조립체 - Google Patents

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KR20190000157U
KR20190000157U KR2020180003102U KR20180003102U KR20190000157U KR 20190000157 U KR20190000157 U KR 20190000157U KR 2020180003102 U KR2020180003102 U KR 2020180003102U KR 20180003102 U KR20180003102 U KR 20180003102U KR 20190000157 U KR20190000157 U KR 20190000157U
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윤팡 왕
펭유 다이
얀인 후오
지펭 카오
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베이징 아폴로 딩 롱 솔라 테크놀로지 씨오 엘티디
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Abstract

노면 발전 조립체가 제공된다. 조립체는 유리 층, 기판, 가열 지지 컴포넌트 및 둘 이상의 태양 전지 칩들을 포함한다. 태양 전지 칩들은 유리 층과 기판 사이에 배열되고, 가열 지지 컴포넌트는 유리 층과 기판 사이에 수직으로 배열되고 2개의 인접한 태양 전지 칩들 사이에 배열된다. 노면 발전 조립체에서, 가열 지지 컴포넌트는 유리 층과 기판 사이에 배열되고, 태양 전지 칩들의 위치들 이외의 위치에 배열되어, 유리 층 상의 서리, 얼음 및 눈을 녹이기 위해 유리 층을 가열하고, 그에 따라, 태양 전지 칩의 광 흡수율을 향상시키고 발전 효율을 개선한다.

Description

노면 발전 조립체{ROAD SURFACE POWER GENERATION ASSEMBLY}
본 출원은, 2017년 7월 6일 중국 국가 지적 재산권 국에 출원되고 발명의 명칭이 "ROAD SURFACE POWER GENERATION ASSEMBLY HAVING HEATING FUNCTION"인 중국 특허 출원 제 201720813684.6호에 대해 우선권을 주장하며, 상기 출원은 그 전체가 참조로 본원에 통합된다.
본 개시는 태양광 발전 기술들에 관한 것이고, 특히 노면 발전 조립체에 관한 것이다.
새로운 에너지 기술들의 지속적인 개발로, 태양광 에너지는 사람들에게 편리한 에너지 공급을 제공한다. 태양광 발전은 현장 운반대(site carrier)로서 기능하는 특정 평면 또는 3차원 공간을 요구한다.
현재, 교통 분야에서는 예를 들어, 조명, 모니터링 및 지시를 위해 사용되는 설비들과 같은 많은 수의 지원 전기 설비들이 사용되며, 이는 전기에 대한 큰 수요를 초래한다. 지원 전기 설비들의 지붕들의 추가로, 태양광 발전 시스템은 많은 다른 위치들에 설치될 수 있다. 예를 들어, 공원들, 도로들 및 보행자 구역들의 노면들이 태양광 발전을 위해 사용될 수 있다. 태양광 발전을 위해 사용되는 노면 발전 조립체는 노면 상에 배열되고, 조경 설비들에 전력을 공급하기 위해, 지원 전기 설비들은 조명, 모니터링 및 지시를 위해 사용된다.
그러나, 태양 전지 칩들이 놓인 노면 상에 눈이 존재하면, 태양 전지 칩들의 광 흡수율이 영향받을 수 있고, 따라서 발전 효율이 영향받는다.
종래 기술들의 문제점들을 해결하여 태양 전지 칩의 광 흡수율을 향상시키고 발전 효율을 개선하기 위해 본 개시에 따른 노면 발전 조립체가 제공된다.
본 개시에 따른 노면 발전 조립체가 제공된다. 조립체는 유리 층, 기판, 가열 지지 컴포넌트 및 태양 전지 칩들을 포함하고, 태양 전지 칩들은 유리 층과 기판 사이에 배열되고, 가열 지지 컴포넌트는 유리 층과 기판 사이에 수직으로 배열되고 인접한 태양 전지 칩들 사이에 배열된다.
상기 노면 발전 조립체에서, 바람직하게는, 가열 지지 컴포넌트는 스트립 형상(strip-shaped)이다.
상기 노면 발전 조립체에서, 바람직하게는, 가열 지지 컴포넌트는 블록 형상(block-shaped), 시트 형상(sheet-shaped) 또는 볼 형상(ball-shaped)이다.
상기 노면 발전 조립체에서, 바람직하게는, 가열 지지 컴포넌트의 하부 부분은 기판에 직접 접촉하고, 가열 지지 컴포넌트의 상부 부분은 유리 층을 지지한다.
상기 노면 발전 조립체에서, 바람직하게는, 유리 층은 시트 접착제 층에 의해 서로 고정되는 상부 유리 층 및 하부 유리 층을 포함하고, 가열 지지 컴포넌트의 상부 부분은 하부 유리 층의 바닥 표면에 접촉함으로써 하부 유리 층을 지지한다.
상기 노면 발전 조립체에서, 바람직하게는, 태양 전지 칩들 모두는 하부 유리 층을 향하는 기판의 측면에서 기판 상에 놓인다.
상기 노면 발전 조립체에서, 바람직하게는, 태양 전지 칩들 모두는 기판을 향하는 하부 유리 층의 측면에 놓인다.
상기 노면 발전 조립체에서, 바람직하게는, 가열 지지 컴포넌트는 유리 층의 중앙 위치에서 유리 층을 지지한다.
상기 노면 발전 조립체에서, 바람직하게는, 가열 지지 컴포넌트는 전기 가열 케이블이다.
상기 노면 발전 조립체에서, 바람직하게는, 폐쇄된 캐비티가 기판과 유리 층 사이에 배열된다.
상기 노면 발전 조립체에서, 바람직하게는, 기판과 하부 유리 층 사이의 영역의 측면들에서 실란트(sealant)가 코팅되고, 기판과 상부 유리 층 사이의 영역의 측면들에서 구조적 실란트가 코팅되고, 하부 유리 층과 구조적 실란트 사이에 광 스트립(light strip)이 배열된다.
상기 노면 발전 조립체에서, 바람직하게는, 상부 유리 층의 상부 표면 상에 미끄럼 방지 층이 배열된다.
본 개시에 따른 노면 발전 조립체에서, 가열 지지 컴포넌트는 유리 층과 기판 사이에 배열되고, 태양 전지 칩의 위치 이외의 위치에 배열되어, 유리 층 상의 서리, 얼음 및 눈을 녹이기 위해 유리 층을 가열하고, 그에 따라, 태양 전지 칩의 광 흡수율을 향상시키고 발전 효율을 개선한다.
도 1은 본 개시의 실시예에 따른 노면 발전 조립체의 개략적 구조도이다.
도 2는 도 1의 위치 A에 대한 확대도이다.
참조 부호의 설명:
1-기판, 2-태양 전지 칩, 3-유리 층, 31-시트 접착제 층, 32-상부 유리 층, 33-하부 유리 층, 4-가열 지지 컴포넌트, 5-열 저항기, 6-부틸 실란트, 7-캐비티, 8-밀봉 실란트, 9-구조적 실란트, 10-광 스트립
이하, 본 개시의 실시예들이 상세히 설명되고, 실시예들의 예들은 도면들에 도시된다. 동일하거나 유사한 엘리먼트들 또는 동일하거나 유사한 기능들을 갖는 엘리먼트들은 전반에 걸쳐 동일하거나 유사한 참조 부호들로 표현된다. 이하, 도면들과 관련하여 설명되는 실시예들은 예시적이고, 오직 본 개시를 예시하기 위한 것이며, 본 개시를 제한하는 것으로 설명되어서는 안된다.
도 1은 본 개시의 실시예에 따른 노면 발전 조립체의 개략적 구조도이고, 도 2는 도 1의 위치 A에 대한 확대도이다. 본 개시의 실시예에 따른 노면 발전 조립체가 제공된다. 조립체는 유리 층(3), 2개 이상의 태양 전지 칩들(2), 기판(1) 및 가열 지지 컴포넌트(4)를 포함한다.
기판(1)은 전체 노면 발전 조립체에 대한 설치 베이스로서 노면 상에 배열된다. 태양 전지 칩(2)은 유리 층(3)과 기판(1) 사이에 배열된다. 가열 지지 컴포넌트(4)는 유리 층(3)과 기판(1) 사이에 수직으로 배열되고, 가열 지지 컴포넌트(4)는 2개의 인접한 태양 전지 칩들(2) 사이에 배열되어, 유리 층(3) 상의 서리, 얼음 및 눈을 녹이기 위해 유리 층(3)을 가열한다.
본 개시의 실시예에 따른 노면 발전 조립체에서, 가열 지지 컴포넌트(4)는 유리 층(3)과 기판(1) 사이에 배열되고, 태양 전지 칩(2)의 위치들 이외의 위치에 배열되어, 유리 층(3) 상의 서리, 얼음 및 눈을 녹이기 위해 유리 층(3)을 가열하고, 그에 따라, 태양 전지 칩(2)의 광 흡수율을 향상시키고 발전 효율을 개선한다.
가열 지지 컴포넌트(4)는 스트립 형상일 수 있고, 가열 지지 컴포넌트(4)의 단면은 정사각형, 직사각형, 환형, 원형, 육각형 및 오각형과 같은 임의의 형상일 수 있다.
가열 지지 컴포넌트(4)는 블록 형상, 시트 형상, 볼 형상 등일 수 있고, 열을 생성할 수 있는 임의의 가열 지지 컴포넌트(4)는 본 개시의 보호 범위 내에 속한다.
상기 가열 지지 컴포넌트(4)는 하기 방식으로 열을 생성하도록 제어될 수 있다. 노면 발전 조립체는 온도 센서 및 제어 유닛을 더 포함할 수 있다. 온도 센서는 주변 온도를 감지하도록 구성된다. 온도 센서는 유리 층(3)의 온도를 직접 감지하기 위해 유리 층(3) 상에 직접 배열될 수 있다. 대안적으로, 온도 센서는 공기의 온도를 감지함으로써 유리 층(3)의 온도를 간접적으로 감지하기 위해 브래킷(bracket)과 같은 디바이스를 통해 노면 발전 조립체의 다른 컴포넌트 상에 고정될 수 있다. 제어 유닛은 가열 지지 컴포넌트(4) 및 온도 센서에 전기적으로 연결되어, 온도 센서에 의해 감지된 주변 온도에 기초하여 열을 생성하도록 가열 지지 컴포넌트(4)를 제어한다.
추가로, 노면 발전 조립체는 광 강도를 감지하도록 구성된 방사 조도 센서(irradiation sensor)를 더 포함할 수 있다. 유사하게, 방사 조도 센서는 유리 층(3)의 광 강도를 직접 감지하기 위해 유리 층(3) 상에 직접 배열될 수 있다. 대안적으로, 방사 조도 센서는 컴포넌트의 광 강도를 감지함으로써 유리 층(3)의 광 강도를 간접적으로 감지하기 위해 브래킷과 같은 디바이스를 통해 노면 발전 조립체의 다른 컴포넌트 상에 고정될 수 있다. 방사 조도 센서는 제어 유닛에 연결되고, 제어 유닛은 방사 조도 센서에 의해 감지된 광 강도에 기초하여 열을 생성하도록 가열 지지 컴포넌트(4)를 제어하도록 추가로 구성된다.
가열 지지 컴포넌트(4)는 종래의 기술들의 전기 가열 케이블일 수 있다. 가열이 필요한 경우, 가열 지지 컴포넌트(4)는 열을 생성하도록 제어되고, 열은 유리 층(3)에 의해 전도되어 유리 층(3) 상의 서리, 얼음 및 눈을 녹인다.
가열 지지 컴포넌트(4)는 열을 생성할 수 있는 한 본 개시의 범위에 속하는 것으로 당업자들은 이해할 수 있다. 그러나, 상기 가열 지지 컴포넌트(4)의 하부 부분이 기판(1)에 직접 접촉하는 한편 가열 지지 컴포넌트(4)의 상부 부분은 유리 층(3)을 지지하여 양호한 열 전도 효과를 달성하도록 구성될 수 있다. 기판(1)은 양호한 열 전도 성능을 갖는 금속 플레이트일 수 있다. 기판(1)은 이 실시예에서 알루미늄 기판이다.
유리 층(3)의 쿠션 효과를 개선하고 균열을 회피하기 위해, 유리 층(3)은 시트 접착제 층(31)에 의해 서로 고정되는 상부 유리 층(32) 및 하부 유리 층(33)을 포함할 수 있다. 태양 전지 칩(2)은 기판(1)을 향하는 하부 유리 층(33)의 측면에 배열될 수 있다. 또한, 2개 층의 유리를 갖는 유리 층(3)이 노면의 내구성을 개선할 수 있다. 시트 접착제 층(31)은 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체(EVA:Ethylene-vinyl acetate copolymer), 폴리비닐 부티랄(PVB:polyvinyl butyral), 폴리올레핀 엘라스토머(POE:polyolefin elastomers) 또는 열가소성 폴리올레핀(TPO:thermoplastic polyolefin)으로 제조될 수 있다. 강도 요건을 충족시키기 위해, 상부 유리 층(32) 및 하부 유리 층(33) 둘 모두의 두께들은 3mm 내지 15mm의 범위이고 바람직하게는 10mm이다.
태양 전지 칩들(2)은, 기판(1) 상에 놓일 수 있고, 특히, 하부 유리 층(33)을 향하는 기판(1)의 측면에서 부틸 실란트(butyl sealant)(6)로 기판(1) 상에 부착될 수 있다. 이러한 경우, 상기 가열 지지 컴포넌트(4)는 태양 전지 칩들(2)의 위치들 이외의 위치에 배열될 수 있고, 기판(1)에 직접 접촉한다. 둘 이상의 태양 전지 칩들(2)이 기판(1) 상에 놓이면, 가열 지지 컴포넌트(4)의 바닥 부분은 2개의 인접한 태양 전지 칩들(2) 사이에 배열될 수 있다. 바람직하게는, 가열 지지 컴포넌트(4)는 유리 층(3)의 중앙 위치에서 유리 층(3)을 지지하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 양호한 열 전도 효과를 획득하는 것에 추가로, 가열 지지 컴포넌트(4)는 유리의 일부를 지지할 수 있어서, 유리 층(3)의 중간에 인가되는 과도한 힘에 의해 초래되는 균열을 회피할 수 있다.
열 전도 효과를 추가로 개선하기 위해, 상기 노면 발전 조립체는 투명한 전기 전도성 가열 필름을 더 포함할 수 있다. 투명한 전기 전도성 가열 필름은 상부 유리 층(32)과 시트 접착제 층(31) 사이, 하부 유리 층(33)과 시트 접착제 층(31) 사이, 또는 기판(1)을 향하는 하부 유리 층(33)의 측면에 배열될 수 있다. 바람직하게는, 상기 투명한 전기 전도성 가열 필름은 상부 유리 층(32)의 하부 표면 상에, 즉, 상부 유리 층(32)과 시트 접착제 층(31) 사이에 배열된다. 이러한 경우, 유리 층(3)은 서리, 얼음 및 눈을 녹이기 위해 가열될 수 있고, 유리 층(3)의 인성(toughness)이 개선되어 유리 층(3)의 균열을 회피하고 작은 공간을 점유할 수 있다.
상기 노면 발전 조립체는 가열 효과를 추가로 개선하기 위해 기판(1) 내에 내장되거나 기판(1) 아래에 배열되는 열 저항기(5)를 더 포함할 수 있다.
유리 층(3)으로부터 태양 전지 칩들(2) 상으로의 압력에 의해 초래되는 태양 전지 칩들(2)의 손상들을 회피하기 위해, 바람직하게는 기판(1)과 유리 층(3) 사이에 폐쇄된 캐비티(closed cavity)(7)가 배열된다. 캐비티는 불활성 가스로 채워진다. 수증기가 캐비티(7)로 진입하는 것을 회피하도록 불활성 가스가 채워져서, 수증기에 의해 초래되는 태양 전지 칩(2)의 성능 저하가 회피된다. 이 실시예에서, 캐비티(7)의 높이는 8mm 내지 20mm의 범위이고, 바람직하게는 12.5mm이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 폐쇄된 캐비티(7)는, 기판(1)과 하부 유리 층(33) 사이의 영역의 측면들에 실란트(8)를 코팅하고, 기판(1)과 상부 유리 층(32) 사이의 영역의 측면들에 구조적 실란트(9)를 코팅함으로써 구현될 수 있다. 실란트(8)는 부틸 실란트일 수 있고, 구조적 실란트(9)는 실리콘 구조적 실란트(9)일 수 있다.
노면 발전 조립체의 야간 디스플레이 효과를 달성하기 위해, 하부 유리 층(33)과 상기 구조적 실란트(9) 사이에 광 스트립(10)이 배열될 수 있다.
추가로, 미끄럼 방지 층이 상부 유리 층(32)의 상부 표면 상에 제공되고, 산성 부식에 의해 형성될 수 있다. 상부 유리 층(32)의 내마모성 강도를 개선하기 위해 미끄럼 방지 층 상에 경화된 코팅이 코팅된다.
본 개시의 설명에서, 도면들에 도시된 방향 또는 위치 관계를 표시하는 "상부" 및 "하부"와 같은 용어들은 디바이스 또는 엘리먼트가 반드시 특정 방향을 갖는 것을 표시 또는 의미하는 것 대신에 단지 설명을 용이하게 하고 단순화하기 위한 것이며 특정 방향에서 구성되거나 특정 방향에서 동작되는 것임을 이해해야 한다. 따라서, 용어들은 본 개시를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
위에서, 본 개시의 구조들, 특성들 및 효과들은 도면들과 관련된 실시예들을 사용함으로써 상세하게 설명되었다. 앞서 설명된 실시예들은 단지 본 개시의 바람직한 실시예들이며, 본 개시의 구현 범위는 도면들에 의해 제한되지 않는다. 행해진 임의의 변화들 또는 본 개시의 개념에 따라 획득된 균등한 실시예들 모두는, 변화들 및 균등한 실시예들이 본 명세서 및 도면들의 사상을 넘어서지 않는 한 본 개시의 보호 범위 내에 속한다.

Claims (12)

  1. 유리 층; 기판; 가열 지지 컴포넌트; 및 태양 전지 칩들을 포함하고, 상기 태양 전지 칩들은 상기 유리 층과 상기 기판 사이에 배열되며, 상기 가열 지지 컴포넌트는 상기 유리 층과 상기 기판 사이에 수직으로 배열되고 인접한 태양 전지 칩들 사이에 배열되는 노면 발전 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가열 지지 컴포넌트는 스트립 형상인 노면 발전 조립체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가열 지지 컴포넌트는 블록 형상, 시트 형상 또는 볼 형상인 노면 발전 조립체.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 가열 지지 컴포넌트의 하부 부분은 상기 기판에 직접 접촉하고, 상기 가열 지지 컴포넌트의 상부 부분은 상기 유리 층을 지지하는 노면 발전 조립체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 유리 층은 시트 접착제 층에 의해 서로 고정되는 상부 유리 층 및 하부 유리 층을 포함하고, 상기 가열 지지 컴포넌트의 상부 부분은 상기 하부 유리 층의 바닥 표면에 접촉함으로써 상기 하부 유리 층을 지지하는 노면 발전 조립체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 태양 전지 칩들 모두는 상기 하부 유리 층을 향하는 상기 기판의 측면에서 상기 기판 상에 놓이는 노면 발전 조립체.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 태양 전지 칩들 모두는 상기 기판을 향하는 상기 하부 유리 층의 측면에 놓이는 노면 발전 조립체.
  8. 제1항, 제2항 및 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열 지지 컴포넌트는 상기 유리 층의 중앙 위치에서 상기 유리 층을 지지하는 노면 발전 조립체.
  9. 제1항, 제2항 및 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열 지지 컴포넌트는 전기 가열 케이블인 노면 발전 조립체.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 기판과 상기 유리 층 사이에 폐쇄된 캐비티가 배열되는 노면 발전 조립체.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 기판과 상기 하부 유리 층 사이의 영역의 측면들에서 실란트가 코팅되고, 상기 기판과 상기 상부 유리 층 사이의 영역의 측면들에서 구조적 실란트가 코팅되고, 상기 하부 유리 층과 상기 구조적 실란트 사이에 광 스트립이 배열되는 노면 발전 조립체.
  12. 제5항에 있어서,
    상기 상부 유리 층의 상부 표면 상에 미끄럼-방지 층이 배열되는 노면 발전 조립체.
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