[发明专利]一种基于可旋转光伏电池板的光伏路砖

说明书

一种基于可旋转光伏电池板的光伏路砖。其包括承重层钢化玻璃砖体、可转动光伏电池板和驱动控制组件；可转动光伏电池板以能在垂直面内规定角度转动的方式安装在承重层钢化玻璃砖体的空腔内，通过导线与外部用电设备相连接；驱动控制组件包括连杆、舵机和单片机。本发明效果：可在光伏电池板面积一定情况下，增加光伏电池板的有效光照面积，提高了光伏电池板的发电量。另外，可以保护内部的可转动光伏电池板、驱动控制组件不受外界恶劣环境的干扰，极大提高其使用寿命，并提升了光伏电池板的发电量。本光伏路砖可作为步道砖铺设在广场、地铁口、人行道、公园等人群密集地带，营造出特殊氛围。

技术领域

本发明属于道路交通技术领域，特别是涉及一种基于可旋转光伏电池板的光伏路砖。

背景技术

随着社会的不断发展、科技的不断创新，人们对能源的需求日益增加。自从三次科技革命以来，能源已经成为了国家经济的命脉。而我国既是能源消耗大国，又是能源短缺大国。现阶段我国的人均能源资源极度匮乏，在地球化石能源有限的大环境下，开发新型能源对于国家发展具有重大的战略意义。目前，开发前景较好、有望应用于未来世界的新能源主要有太阳能、风能、地热能、海洋能、核能等。不难发现，在众多新型能源中，太阳能源的发展趋势较为良好，且在日常生活中已经有了普遍的应用。相较之传统的化石能源，太阳能具有清洁环保、没有地域的限制、用之不竭、是世界上可以开发的最大能源等卓越优点。我国国土面积位居世界第三，幅员辽阔且光照充裕，十分适合大力发展太阳能发电系统。

目前的太阳能转换技术多数为光热发电和光伏发电。光伏发电的主要原理是应用半导体的光电效应。光电效应就是利用光照使不均匀半导体或者半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象，它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程，然后再形成电压。光热发电原理是通过反射镜将太阳光汇聚到太阳能收集装置内，利用太阳能加热收集装置内的传热介质(液体或气体)，再加热水形成蒸汽来带动发电机发电或者直接带动发电机发电，即利用大规模阵列抛物线镜面或碟形镜面收集太阳热能，通过换热装置提供蒸汽，结合传统汽轮发电机的工艺，从而达到发电的目的。

光伏发电的主要缺点是其照射的能量分布密度小，安装使用时需要占用大量的土地资源。光伏组件长时间、大面积地裸露在恶劣环境中，加剧了其腐蚀、老化的速率。光伏组件一旦出现故障，其排查检修的难度较大，且配件价格较为昂贵。能够较好地解决这一问题的一种方法是将其集成到道路中，隔离光伏组件与外界环境的交互，由此形成光伏道面系统。将光伏发电系统应用于行车道面已有先例，但将光伏发电系统集成到城市商业中心人行道路却鲜有尝试。

同时，新兴物联网产业的快速发展，使物联网时代“万物感知”的发展理念成为未来世界不可或缺的一部分。随着科技的发展，可以进一步在光伏步道砖原型的基础上加以改进，添加无线输电单元，为道路上行人的可充电移动设备输入电能，并可以实现人机交互等智能化功能。与传统路面相比，智能路面能够有效延长道路寿命、提高道路性能、提升服务品质。

尽管我国光伏道面技术与以前相比已经有了较大的突破，但现有的光伏道面仅是将光伏阵列以固定角度排列，因此接受光照的有效面积较小，发电效率普遍较低，且承载大量的过度载荷时存在一定问题，这就极大地限制了光伏产业链的发展。于此，寻求一种高光电转化效率的光伏路面技术是目前该领域的一个重大课题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是在于提供一种基于可旋转光伏电池板的光伏路砖。

为了达到上述目的，本发明提供的基于可旋转光伏电池板的光伏路砖包括承重层钢化玻璃砖体、可转动光伏电池板和驱动控制组件；其中，所述的承重层钢化玻璃砖体为长方体形空心结构，顶面制成平凸透镜的形状；可转动光伏电池板以能在垂直面内规定角度转动的方式安装在承重层钢化玻璃砖体的空腔内，并且通过导线与外部用电设备相连接；驱动控制组件也安装在承重层钢化玻璃砖体的空腔内，包括连杆、舵机和单片机；连杆的一端与可转动光伏电池板的中部相连，另一端连接在舵机的驱动轴上；单片机同时与可转动光伏电池板及舵机电连接。