路面發電單元及系統的制作方法

本發明涉及太陽能發電技術，尤其涉及一種路面發電單元及系統。

背景技術：

隨著新能源技術的不斷發展，分布式太陽能為人們提供了更為便捷的能源供應。分布式太陽能發電需要一定的平面或者立面空間作為場地載體。

目前，交通領域中使用了大量的照明、監控、指示等配套電氣設施，用電需求明顯，新建改建道路的供電線路架設愈加繁重；常見的燈桿支架式、地面支架式的太陽能產品安裝方式既不美觀，又占用了過多空間。交通領域中的太陽能應用除了服務設施屋頂面積外，尚有很多空間位置還可以應用太陽能發電設計。其中，非機動車道路占比很大，例如公園、步行街等，其路面可以進行太陽能利用，在其上鋪設太陽能電池芯片，成為景觀設施、照明、監控、信息警示等功能的集成載體。

但是，由于鋪設了太陽能電池芯片的路面經常被踩踏和磕碰，導致路面耐受度較差，且在長時間使用后，影響太陽能電池芯片的光吸收率。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種路面發電單元及系統，通過將太陽能電池電池組件設置在上層玻璃和下層玻璃之間，并利用支撐裝置固定在基礎路塊上，以解決現有技術中的問題，在高效發電的同時，提高路面的耐受度。

本發明提供了一種路面發電單元，其中，包括：

支撐裝置，所述支撐裝置為金屬支架；

下層玻璃，設置在所述支撐裝置上；

太陽能電池芯片，固定設置在所述下層玻璃上；

上層玻璃，覆蓋在所述太陽能電池芯片上；所述下層玻璃和所述上層玻璃均與所述太陽能電池芯片之間通過膠粘接固定。

如上所述的路面發電單元，其中，優選的是，所述支撐裝置為蜂窩鋁板或蜂窩鋁合金支架。

如上所述的路面發電單元，其中，優選的是，所述支撐裝置與所述下層玻璃之間設置有彈性隔墊。

如上所述的路面發電單元，其中，優選的是，所述彈性隔墊為橡膠條。

如上所述的路面發電單元，其中，優選的是，所述太陽能電池芯片的發電材料為柔性材料。

如上所述的路面發電單元，其中，優選的是，所述下層玻璃為有機玻璃。

如上所述的路面發電單元，其中，優選的是，所述上層玻璃為鋼化玻璃或有機玻璃。

如上所述的路面發電單元，其中，優選的是，所述路面發電單元還包括與所述太陽能電池芯片相連接的線纜，以及均與所述線纜相連接的接線盒和接線器；

所述線纜和所述接線盒設置在所述太陽能電池芯片與所述下層玻璃之間，且所述線纜和所述接線盒均嵌入到所述下層玻璃中；

所述接線器設置在相鄰的接線盒之間且從所述下層玻璃的底面引出，位于兩端的接線器從所述下層玻璃下方的支撐裝置的旁側伸出。

如上所述的路面發電單元，其中，優選的是，位于所述下層玻璃下方的接線器通過密封盒密封。

如上所述的路面發電單元，其中，優選的是，還包括封邊膠條，所述封邊膠條將上層玻璃和所述下層玻璃連接，且將所述太陽能電池芯片的四周密封。

如上所述的路面發電單元，其中，優選的是，還包括封邊金屬條，所述封邊金屬條將所述支撐裝置、下層玻璃、太陽能電池芯片和上層玻璃的側面包覆。

本發明還提供了一種路面發電系統，其中，包括本發明提供的路面發電單元，所述路面發電系統還包括充電控制器和蓄電池，所述路面發電單元發電將電流通過所述充電控制器輸出到所述蓄電池，以向用電設備供電。

本發明又提供了一種路面發電系統，其中，包括兩個或兩個以上本發明提供的路面發電單元，所述路面發電系統還包括匯流裝置和逆變器，所述路面發電單元串聯后進行發電，通過匯流裝置將電流匯集后輸出到所述逆變器，經所述逆變器進行逆變后輸出到電網。

本發明提供的路面發電單元及系統設置有下層玻璃、太陽能電池芯片和上層玻璃，將太陽能電池芯片設置在上層玻璃和下層玻璃之間，并利用支撐裝置固定在基礎路塊上。在實現高效發電的同時，又易于安裝，耐候防水，提高了路面的耐受度。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的路面發電單元的結構俯視圖；

圖2為本發明實施例提供的路面發電單元的斷面圖；

圖3為圖2中的a處放大圖；

圖4為本發明實施例提供的路面發電單元的部分結構示意圖；

圖5為圖4中的b處放大圖；

圖6為本發明一種優選的實施例提供的路面發電系統的示意圖；

圖7為本發明另一種優選的實施例提供的路面發電系統的示意圖。

附圖標記說明：

100-路面發電單元110-支撐裝置120-太陽能電池芯片121-密封盒122-線纜123-接線盒124-接線器130-上層玻璃140-膠150-下層玻璃160-封邊膠條170-封邊金屬條180-彈性隔墊200-充電控制器300-蓄電池400-用電設備500-儲能電池600-匯流裝置700-逆變器800-電網

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。

圖1為本發明實施例提供的路面發電單元的結構俯視圖，本發明實施例提供了一種路面發電單元100，包括支撐裝置110、下層玻璃、太陽能電池芯片120和上層玻璃130。

該路面發電單元100可用于新建的路面，上述支撐裝置110為金屬支架，用于設置在道路的基礎路塊上，下層玻璃設置在支撐裝置110上，太陽能電池芯片120固定設置在下層玻璃上，上層玻璃130覆蓋在太陽能電池芯片120上。下層玻璃和上層玻璃130均與太陽能電池芯片120之間通過膠粘接固定。太陽能電池芯片120的發電材料可以是以單晶多晶為代表的晶硅材料，也可以是以銅銦鎵硒(cigs)為代表的柔性材料，其具有一定的可彎曲性，有較強的抗應力形變的特征。

本發明實施例提供的路面發電單元設置有下層玻璃、太陽能電池芯片和上層玻璃，將太陽能電池芯片設置在上層玻璃和下層玻璃之間，并利用支撐裝置固定在基礎路塊上。在實現高效發電的同時，又易于安裝，耐候防水，提高了路面的耐受度。

圖2為本發明實施例提供的路面發電單元的斷面圖，圖3為圖2中的a處放大圖。太陽能電池芯片120可通過膠140粘接在下層玻璃150上，具體可通過uv無影膠或樹脂膠進行粘接。上層玻璃130與太陽能電池芯片120之間也可以通過膠粘接固定，具體可采用uv無影膠粘接。下層玻璃150可以是有機玻璃(pmma)，上層玻璃130可以為鋼化玻璃，也可以是有機玻璃(pmma)。

太陽能電池芯片120可采用cigs電池芯片，具有較高的光電轉化效率，良好的弱光電發電特性，因此可在全天候條件下發電。而且cigs電池有芯片具很好的抗應力、可彎曲的特點，在傳導的振動、路面暫時性形變等復雜情況下，太陽能電池芯片不會被損壞。cigs電池芯片可采用軟性耐腐蝕表面材料進行封裝和安裝工藝。具體可采用etfe進行組件封裝。使用紫外線高強度uv無影膠以及pmma玻璃層進行路面安裝，耐飛沙走石而不會被擊碎，耐鹽堿，適應道路融雪劑腐蝕環境。該太陽能電池芯片還可以采用旁路二極管，在受光面被遮擋或損壞時，屏蔽掉不發電區域，保證正常受光區持續發電，適合在遮擋情況復雜的道路場景下應用。

由于下層玻璃150通過支撐裝置110固定在道路的表面上，施工方便且安裝牢固。

優選的是，該路面發電單元還包括與太陽能電池芯片120相連接的線纜122，路面發電單元還包括均與線纜122相連接的接線盒123和接線器124，參照圖2和圖3。線纜122和接線盒123設置在太陽能電池芯片120與下層玻璃150之間，且線纜122和接線盒123均嵌入到下層玻璃150中。接線器124設置在相鄰的接線盒123之間且從下層玻璃150的底面引出，位于兩端的接線器124從下層玻璃150下方的支撐裝置110的旁側伸出。優選的是，位于下層玻璃150下方的接線器124通過密封盒121密封。太陽能電池芯片120采用背出線的布線形式，使用抗老化線纜，并采用模塊化路面，內部走線，改善了電纜的使用環境，提高了線纜的壽命。

圖4為本發明實施例提供的路面發電單元的部分結構示意圖，圖5為圖4中的b處放大圖。為了使結構的顯示更為清楚，將線纜122、接線盒123和接線器124省略，參照圖4和圖5，優選的是，支撐裝置110為蜂窩鋁板或蜂窩鋁合金支架。進一步地，支撐裝置110與下層玻璃150之間設置有彈性隔墊180，該彈性隔墊180可以是橡膠條，也可以是由其他材料制成的墊片。

本發明實施例提供的路面發電單元作為一個單獨的路塊使用，當多個路塊進行拼接時，為了避免路塊與路塊之間發生磕碰，致使電池芯片外漏，優選的是，還設置有封邊金屬條170，封邊金屬條170將支撐裝置110、下層玻璃150、太陽能電池芯片120和上層玻璃130的側面包覆。

進一步地，本發明實施例提供的路面發電單元還設置有封邊膠條160，封邊膠條160將上層玻璃130和下層玻璃150連接，且將太陽能電池芯片120的四周密封。

圖6為本發明一種優選的實施例提供的路面發電系統的示意圖，本發明實施例還提供了一種路面發電系統，包括本發明任意實施例提供的路面發電單元100，該路面發電系統還包括充電控制器200和蓄電池300，路面發電單元100發電將電流通過充電控制器200輸出到蓄電池300，以向用電設備400供電。

每個路面發電單元100可包括1至10個太陽能電池芯片120，本實施例中，每個路面發電單元100包括4個太陽能電池芯片120，用電設備400可以包括景觀燈、指示牌、充電樁及通信監控設施等。

上述路面發電系統還可以包括儲能電池500，用于儲存電能。儲能電池500可采用鋰電池，在日照條件下收集剩余太陽能發電，在太陽能發電不足時提供額外的能源保障，鋰電池對高低溫環境有較好的適應性。

圖7為本發明另一種優選的實施例提供的路面發電系統的示意圖，本發明實施例還提供了一種路面發電系統，其包括兩個或兩個以上本發明任意實施例提供的路面發電單元100，還包括匯流裝置600和逆變器700，路面發電單元100串聯后進行發電，通過匯流裝置600將電流匯集后輸出到逆變器700，經逆變器700進行逆變后輸出到電網800，可以為路面、路側的設備供電，也可以供給附近用電設施及建筑的發電系統，解決了附近用電設備的需求。

優選的是，相鄰兩個路面發電單元100之間通過膠進行密封，上述位于路塊兩端的接線器124密封在膠內，由此避免了接線器124受到磕碰以及環境腐蝕，提高了接線器124的使用壽命。

以上依據圖式所示的實施例詳細說明了本發明的構造、特征及作用效果，以上所述僅為本發明的較佳實施例，但本發明不以圖面所示限定實施范圍，凡是依照本發明的構想所作的改變，或修改為等同變化的等效實施例，仍未超出說明書與圖示所涵蓋的精神時，均應在本發明的保護范圍內。