带追踪系统的微阵列光伏电池组太阳能路面及施工方法技术方案

本发明专利技术的带追踪系统的微阵列光伏电池组太阳能路面及施工方法，路面包括多个相互拼接并安装在路面结构承重层上的面层单元，面层单元包括底座、多块条形光伏太阳能电池板、转盘组、透光保护板、转动驱动电机和摆动驱动机构，底座上开设有阶梯安装槽，转盘组安装在阶梯安装槽的上下槽内，各条形光伏太阳能电池板呈间隔倾斜活动布置在转盘组上，转动驱动电机安装在转盘组下部并与转盘组连接，摆动驱动机构安装在转盘组上部并与各条形光伏太阳能电池板连接，透光保护板与阶梯安装槽的上槽密封连接。方法包括S1：零部件预制；S2：面层单元预制；S3：拼接；S4：固定。本发明专利技术具有结构稳定耐用、发电效率高、使用环保、便于施工的优点。

【技术实现步骤摘要】
带追踪系统的微阵列光伏电池组太阳能路面及施工方法
本专利技术主要涉及道路工程、智能交通技术及光伏太阳能技术，尤其涉及一种带追踪系统的微阵列光伏电池组太阳能路面及施工方法。
技术介绍
本着可持续发展的原则，探索可以替代非再生能源的可再生能源成为当今世界研究和开发利用的热点。但公路建设具有占地面积大，功能单一的特点。除在路基地下埋设管网及地上路域绿化以外，占大部分空间的路面仅供行人行车之用。因此，在我国土地资源日趋紧张的形式下，如何充分利用公路的建筑空间并拓展其使用功能将是交通基础设施建设的重点研究方向之一。在专利（201410142523.X）中已经提出了一种光伏发电路面，但在厚度有限的空间内，如何满足不同纬度地区不同季节时刻的太阳高度角，以及迎合太阳光照射方位的需求是提高太阳能路面发电效能的关键之一。目前，美国、法国、荷兰等国家的太阳能路面均是以将电池板水平放置的实体结构为基础，并将其水平固定在底板和透光层之间，所研发的太阳能路面对不同地区不同的太阳方位没有加以区分，对阳光的利用率不足。因此，如何处理电池板的利用效率与阳光照射方向之间的关系是目前要解决的关键技术之一。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构稳定耐用、发电效率高、使用环保、便于施工的带追踪系统的微阵列光伏电池组太阳能路面及施工方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种带追踪系统的微阵列光伏电池组太阳能路面，包括多个面层单元，各面层单元相互拼接并安装在路面结构承重层上，所述面层单元包括底座、多块条形光伏太阳能电池板、转盘组、透光保护板、转动驱动电机和摆动驱动机构，所述底座上开设有阶梯安装槽，所述转盘组安装在阶梯安装槽的上下槽内，各所述条形光伏太阳能电池板呈间隔倾斜活动布置在转盘组上，所述转动驱动电机安装在转盘组下部并与转盘组连接，所述摆动驱动机构安装在转盘组上部并与各条形光伏太阳能电池板连接，所述透光保护板与阶梯安装槽的上槽密封连接、且透光保护板与底座上表面平齐。作为上述技术方案的进一步改进：所述转盘组上还装设有光感模块，所述光感模块与转动驱动电机和摆动驱动机构信号联接。所述转盘组包括下转盘和上转盘，所述下转盘与阶梯安装槽的下槽间隙配合、且下转盘与底部的转动驱动电机连接，所述上转盘与阶梯安装槽的上槽间隙配合并承载在下转盘上，各条形光伏太阳能电池板和摆动驱动机构安装在上转盘上。所述摆动驱动机构包括摆动驱动电机、摆杆和连杆，所述摆动驱动电机安装在上转盘上并与光感模块信号联接，所述摆杆与摆动驱动电机的输出端连接，所述连杆安装在摆杆上，各条形光伏太阳能电池板呈间隔倾斜布置在连杆上并与连杆活动铰接。所述下转盘、上转盘以及底座的中心位置均开设能通至路面结构承重层的透气过线孔。所述底座设置为空心结构。一种基于上述的带追踪系统的微阵列光伏电池组太阳能路面的施工方法，包括以下步骤：S1：零部件预制：根据施工范围确定面层单元的数量，根据面层单元的数量再预制相应的底座、条形光伏太阳能电池板、下转盘、上转盘、透光保护板、转动驱动电机、摆动驱动电机、摆杆、连杆和光感模块；S2：面层单元预制：将各零部件进行组装形成多个面层单元；S3：拼接：将各面层单元拼接铺设在路面结构承重层上，并使接电线穿过各透气过线孔后由路面结构承重层处引出与发电系统连接；S4：固定：对各面层单元的间隙打胶进行固定。作为上述技术方案的进一步改进：在步骤S2中，按照零部件的位置由下向上进行依次安装。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术的带追踪系统的微阵列光伏电池组太阳能路面，施工时，先根据施工范围确定面层单元的数量，根据面层单元的数量再预制相应的底座、条形光伏太阳能电池板、转盘组、透光保护板、转动驱动电机、摆动驱动机构和光感模块，将各零部件进行组装形成多个面层单元，各面层单元拼接铺设在路面结构承重层上，并使接电线由路面结构承重层处引出与发电系统连接，对各面层单元的间隙打胶进行固定。较传统结构而言，该转动驱动电机和摆动驱动机构可依据不同纬度太阳高度角、不同道路路线平面线形走向、纵坡坡度和横坡坡度，以及不同路面结构承载能力要求，调节微阵列条形光伏太阳能电池板的倾角、朝向、间距和几何尺寸并始终正对阳光，充分发挥条形光伏太阳能电池板的发电效率，有效开发利用道路太阳能清洁能源，同时具有足够的承载能力和耐久性及优良的表面抗滑、耐磨、平整和低眩等路用性能，实现高速安全行车和高效清洁发电双重目标，并实施绿色交通和智慧交通策略，其应用前景广阔，可带来显著的经济、社会和环境效益。本专利技术的带追踪系统的微阵列光伏电池组太阳能路面的施工方法，具备上述带追踪系统的微阵列光伏电池组太阳能路面相应的技术效果。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图2是本专利技术中面层单元立体分解示意图。图3是本专利技术中条形光伏太阳能电池板与上转盘的装配结构示意图。图4是本专利技术中面层单元立体分解示意图。图5是本专利技术带追踪系统的微阵列光伏电池组太阳能路面施工方法的流程示意图。图中各标号表示：1、面层单元；11、底座；111、阶梯安装槽；12、条形光伏太阳能电池板；13、转盘组；131、下转盘；132、上转盘；14、透光保护板；15、转动驱动电机；16、摆动驱动机构；161、摆动驱动电机；162、摆杆；163、连杆；17、光感模块。具体实施方式以下将结合说明书附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。图1至图4示出了本专利技术带追踪系统的微阵列光伏电池组太阳能路面的一种实施例，包括多个面层单元1，各面层单元1相互拼接并安装在路面结构承重层上，面层单元1包括底座11、多块条形光伏太阳能电池板12、转盘组13、透光保护板14、转动驱动电机15和摆动驱动机构16，底座11上开设有阶梯安装槽111，转盘组13安装在阶梯安装槽111的上下槽内，各条形光伏太阳能电池板12呈间隔倾斜活动布置在转盘组13上，转动驱动电机15安装在转盘组13下部并与转盘组13连接，摆动驱动机构16安装在转盘组13上部并与各条形光伏太阳能电池板12连接，透光保护板14与阶梯安装槽111的上槽密封连接、且透光保护板14与底座11上表面平齐。施工时，先根据施工范围确定面层单元1的数量，根据面层单元1的数量再预制相应的底座11、条形光伏太阳能电池板12、转盘组13、透光保护板14、转动驱动电机15、摆动驱动机构16和光感模块17，将各零部件进行组装形成多个面层单元1，各面层单元1拼接铺设在路面结构承重层上，并使接电线由路面结构承重层处引出与发电系统连接，对各面层单元1的间隙打胶进行固定。较传统结构而言，该转动驱动电机15和摆动驱动机构16可依据不同纬度太阳高度角、不同道路路线平面线形走向、纵坡坡度和横坡坡度，以及不同路面结构承载能力要求，调节微阵列条形光伏太阳能电池板12的倾角、朝向、间距和几何尺寸并始终正对阳光，充分发挥条形光伏太阳能电池板12的发电效率，有效开发利用道路太阳能清洁能源，同时具有足够的承载能力和耐久性及优良的表面抗滑、耐磨、平整和低眩等路用性能，实现高速安全行车和高效清洁发电双重目标，并实施绿色交通和智慧交通策略，其应用前景广阔，可带来显著的经济、社会和环境效益。本实施例中，转盘组13上还装设有光感模块17，光感模块17与转动驱动电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带追踪系统的微阵列光伏电池组太阳能路面，包括多个面层单元（1），各面层单元（1）相互拼接并安装在路面结构承重层上，其特征在于：所述面层单元（1）包括底座（11）、多块条形光伏太阳能电池板（12）、转盘组（13）、透光保护板（14）、转动驱动电机（15）和摆动驱动机构（16），所述底座（11）上开设有阶梯安装槽（111），所述转盘组（13）安装在阶梯安装槽（111）的上下槽内，各所述条形光伏太阳能电池板（12）呈间隔倾斜活动布置在转盘组（13）上，所述转动驱动电机（15）安装在转盘组（13）下部并与转盘组（13）连接，所述摆动驱动机构（16）安装在转盘组（13）上部并与各条形光伏太阳能电池板（12）连接，所述透光保护板（14）与阶梯安装槽（111）的上槽密封连接、且透光保护板（14）与底座（11）上表面平齐。

【技术特征摘要】
1.一种带追踪系统的微阵列光伏电池组太阳能路面，包括多个面层单元（1），各面层单元（1）相互拼接并安装在路面结构承重层上，其特征在于：所述面层单元（1）包括底座（11）、多块条形光伏太阳能电池板（12）、转盘组（13）、透光保护板（14）、转动驱动电机（15）和摆动驱动机构（16），所述底座（11）上开设有阶梯安装槽（111），所述转盘组（13）安装在阶梯安装槽（111）的上下槽内，各所述条形光伏太阳能电池板（12）呈间隔倾斜活动布置在转盘组（13）上，所述转动驱动电机（15）安装在转盘组（13）下部并与转盘组（13）连接，所述摆动驱动机构（16）安装在转盘组（13）上部并与各条形光伏太阳能电池板（12）连接，所述透光保护板（14）与阶梯安装槽（111）的上槽密封连接、且透光保护板（14）与底座（11）上表面平齐。2.根据权利要求1所述的带追踪系统的微阵列光伏电池组太阳能路面，其特征在于：所述转盘组（13）上还装设有光感模块（17），所述光感模块（17）与转动驱动电机（15）和摆动驱动机构（16）信号联接。3.根据权利要求2所述的带追踪系统的微阵列光伏电池组太阳能路面，其特征在于：所述转盘组（13）包括下转盘（131）和上转盘（132），所述下转盘（131）与阶梯安装槽（111）的下槽间隙配合、且下转盘（131）与底部的转动驱动电机（15）连接，所述上转盘（132）与阶梯安装槽（111）的上槽间隙配合并承载在下转盘（131）上，各条形光伏太阳能电池板（12）和摆动驱动机构（16）安装在上转盘（132）上。4.根据权利要求3所述的带追踪系统的微阵列光伏电池组太阳能路面，其特征在于：所述摆动驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：岑晏青，查旭东，蒋海峰，肖秋明，刘志强，张起森，郝威，马健翔，李子豪，王鑫，张文梁，文韬，卢铖霖，
申请(专利权)人：交通运输部公路科学研究所，长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11