[實(shí)用新型]一種基于菲涅爾透鏡的光伏太陽(yáng)能路面

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720487508.8
• 申請(qǐng)日: 2017-05-04
• 公開（公告）號(hào): CN206686121U
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 查旭東;肖秋明;李子豪;馬健翔;李洲;張鋮堅(jiān)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)沙理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H02S20/10
• 分類號(hào): H02S20/10;H02S10/20;H02S40/20;E01C9/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及道路工程及光伏太陽(yáng)能技術(shù)，尤其涉及一種基于菲涅爾透鏡的光伏太陽(yáng)能路面。

背景技術(shù)

光伏太陽(yáng)能路面發(fā)電技術(shù)在專利申請(qǐng)201410142523.X中進(jìn)行了介紹，該技術(shù)方案解決了發(fā)電及蓄電的問(wèn)題，但表層透光保護(hù)板既要滿足交通荷載和氣候環(huán)境的作用要求，又要滿足透光發(fā)電的功能要求，故其必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度、抗沖擊、抗疲勞、耐久性、穩(wěn)定性等力學(xué)性能，而且應(yīng)具有良好的抗滑、抗磨耗、平整性等路用性能，良好的透光性、自潔性、抗變色等物化性能。特別地，要滿足路面抗滑性能的要求就必須要有足夠的表面粗糙度，而同時(shí)要有良好的透光性就必須要求表面具有足夠的平整光潔度，所以抗滑性與透光性二者之間存在著明顯的矛盾。目前美國(guó)、荷蘭和法國(guó)分別采用圓形凸起紋理鋼化玻璃板、粗糙半透明玻璃板和粗糙硅樹脂涂層的透光保護(hù)層，其透光效果和抗滑性能均存在此消彼長(zhǎng)的問(wèn)題，未能很好地解決二者之間的矛盾。因此，對(duì)表層透光保護(hù)板除了選材和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以外，如何進(jìn)行表面紋理和透光光路的設(shè)計(jì)及其制備是急需解決的關(guān)鍵基礎(chǔ)問(wèn)題。

菲涅爾透鏡(Fresnel lens)，又名螺紋透鏡，多是由聚烯烴材料注壓而成的薄片，也有玻璃制作的，鏡片表面一面為光面，另一面刻錄了由小到大的同心圓，它的紋理是利用光的干涉及擾射和根據(jù)相對(duì)靈敏度和接收角度要求來(lái)設(shè)計(jì)的。菲涅爾透鏡相當(dāng)于紅外線及可見(jiàn)光的凸透鏡，聚光效果較好，且成本比普通凸透鏡低得多，同時(shí)，菲涅爾透鏡的紋理可作為路面的抗滑槽加以利用。因此，研究一種基于菲涅爾透鏡的光伏太陽(yáng)能路面，對(duì)于太陽(yáng)能路面的推廣使用具有重大意義。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種經(jīng)濟(jì)成本低、發(fā)電效率高、力學(xué)性能強(qiáng)、路用性能滿足規(guī)范要求且應(yīng)用前景廣闊的基于菲涅爾透鏡的光伏太陽(yáng)能路面。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種基于菲涅爾透鏡的光伏太陽(yáng)能路面，包括混凝土底座板、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)以及菲涅爾透鏡，所述太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)由若干太陽(yáng)能電池板、電線、控制器、逆變器、蓄電池組成，所述太陽(yáng)能電池板位于混凝土底座板與菲涅爾透鏡之間，并與所述菲涅爾透鏡之間存在一定間距，所述混凝土底座板中預(yù)留通過(guò)所述電線的孔洞及走線槽。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：

所述光伏太陽(yáng)能路面由若干光伏太陽(yáng)能結(jié)構(gòu)單元通過(guò)傳力桿拼裝而成，所述光伏太陽(yáng)能結(jié)構(gòu)單元包括一塊混凝土底座板，所述混凝土底座板中預(yù)留若干凹槽，每個(gè)凹槽中布設(shè)一塊太陽(yáng)能電池板與一塊菲涅爾透鏡。

所述混凝土底座板、凹槽、太陽(yáng)能電池板以及菲涅爾透鏡的形狀可為四邊形、六邊形等各種幾何形狀。

所述太陽(yáng)能電池板可為單晶硅電池板、非晶硅電池薄膜、多晶硅電池板等各類電池板。

所述菲涅爾透鏡在路表面一側(cè)刻槽，靠近太陽(yáng)能電池板一側(cè)為光面，刻槽的紋理可為同心圓或者平行線等形狀。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：

本實(shí)用新型的基于菲涅爾透鏡的光伏太陽(yáng)能路面采用空心板的結(jié)構(gòu)形式，具有足夠的承載力和耐久性能，能夠滿足交通運(yùn)輸?shù)呢?fù)載要求和使用性能要求；透光層采用菲涅爾透鏡匯聚太陽(yáng)光，可有效提高光伏太陽(yáng)能電池板的發(fā)電效率，同時(shí)降低了造價(jià)，提高了路面抗滑性能。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的一種基于菲涅爾透鏡的光伏太陽(yáng)能路面示意圖。

圖2是本實(shí)用新型的菲涅爾透鏡的另一種表面紋理示意圖。

圖中各標(biāo)號(hào)表示：

1、混凝土底座板；2、太陽(yáng)能電池板；3、菲涅爾透鏡；4、菲涅爾透鏡同心圓紋理；5、菲涅爾透鏡平行線紋理。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合說(shuō)明書附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

圖1至圖2示出了本實(shí)用新型的一種基于菲涅爾透鏡的光伏太陽(yáng)能路面的實(shí)施例，其包括混凝土底座板1、太陽(yáng)能電池板2、菲涅爾透鏡3、蓄電池、控制器及逆變器等；太陽(yáng)能電池板2與蓄電池、控制器及逆變器等組成了太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，太陽(yáng)能電池板2位于混凝土底座板1與菲涅爾透鏡3之間，并與菲涅爾透鏡3之間存在一定間距。

本實(shí)施例中，混凝土底座板1中預(yù)留通過(guò)所述電線的孔洞及走線槽。

本實(shí)施例中，混凝土底座板1中預(yù)留一個(gè)凹槽，凹槽中布設(shè)一塊太陽(yáng)能電池板2與一塊菲涅爾透鏡3；混凝土底座板1及其凹槽均為六邊形，太陽(yáng)能電池板2為矩形，菲涅爾透鏡3為六邊形或矩形。

本實(shí)施例中，太陽(yáng)能電池板2為非晶硅太陽(yáng)能薄膜電池板；菲涅爾透鏡3的紋理為同心圓紋理4或平行線紋理5。

雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例說(shuō)明如上，然而并非用以限定本實(shí)用新型。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本實(shí)用新型技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。