一种智能光伏道路及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种智能光伏道路及其应用，所述智能光伏道路包括设置于道路上方的光伏发电系统、设置在道路一侧的储能系统以及设置在道路下方的无线充电系统；所述光伏发电系统用于将太阳能转换成电能；所述储能系统用于储存所述光伏发电系统产生的电能；所述无线充电系统用于实现电动汽车补充电能。本发明专利技术的智能光伏道路，将位于道路上方的光伏发电系统结合储能系统和无线充电系统，缩短了无线充电系统与电动汽车的充电端之间的传输距离，提高了充电效率，使得电动汽车在行驶过程中便可以完成充电，更加便捷和安全；便于维护，不需要破坏路面，而且不影响道路采光性能，大大降低了智能光伏道路的制造成本和维修成本。光伏道路的制造成本和维修成本。光伏道路的制造成本和维修成本。

【技术实现步骤摘要】
一种智能光伏道路及其应用


[0001]本专利技术涉及光伏系统应用
，尤其涉及一种智能光伏道路及其应用。

技术介绍

[0002]随着新能源产业的发展及应用，道路光伏系统同电动汽车的无线充电技术结合起来将成为未来的技术热点。现有的道路光伏系统是承载式道路光伏系统，将光伏组件铺设在路面，再利用光伏组件产生的电能同无线充电系统连接来达到给电动汽车充电的目的。
[0003]中国专利CN108396609A公开了一种太阳能光伏路面，包括多个光伏部件模块，该光伏部件模块包括设有凹槽的支撑基体、设于凹槽内的光伏组件、设于凹槽内且位于光伏组件下方的无线充电组件以及设于在支撑基体上并覆盖凹槽的透明混凝土层，可以看出该光伏路面从上之下的结构为透明混凝土层、光伏组件和无线充电组件，利用光伏组件产生的电能对行驶于光伏路面上的电动汽车实现无线充电的功能。但是这种太阳能光伏路面，要兼顾路面强度、车辆行进过程中的摩擦力以及太阳光的透射率，需要使用特殊的透光高强度材料，还需要考虑整个路面的防水性问题，大大增加了系统成本，而且由于光伏组件和无线充电组件均位于路面下方，使得无线充电发射端与电动汽车接收端的距离延长，进而影响到无线充电系统的能量传输，降低了充电效率。此外，当光伏组件出现异常时，需要破坏路面进行维护，大大提高了维护成本；再者这种铺设在路面的设计，对当前的光伏组件来讲会影响发电量，从而影响发电收益。

技术实现思路

[0004]针对以上问题，本专利技术提出一种智能光伏道路及其应用，能够缩短光伏发电系统与无线充电系统之间的充电距离，提高充电效率；而且便于维护。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一方面，一种智能光伏道路，包括设置于道路上方的光伏发电系统、设置在道路一侧的储能系统以及设置在道路下方的无线充电系统；所述光伏发电系统用于将太阳能转换成电能；所述储能系统用于储存所述光伏发电系统产生的电能；所述无线充电系统用于实现电动汽车补充电能。
[0006]优选的，所述光伏发电系统包括设置于道路上方的第一支撑部以及设置在第一支撑部两侧的第二支撑部和第三支撑部，所述第一支撑部与所述第二支撑部或所述第三支撑部之间的距离与所述道路的宽度相匹配，所述第一支撑部与所述第二支撑部的顶部之间以及所述第一支撑部与所述第三支撑部的顶部之间均设置有第一顶棚，所述第二支撑部和所述第三支撑部的外侧还设置有第二顶棚；所述第一顶棚和所述第二顶棚的顶部安装有光伏组件；所述第一顶棚与所述第二顶棚之间形成V型结构。
[0007]进一步优选的，所述第一支撑部包括多个第一立柱，所述第二支撑部包括多个第二立柱，所述第三支撑部包括多个第三立柱，所述第一立柱之间、所述第二立柱之间和所述第三立柱之间均设置有连接结构。
[0008]进一步优选的，所述第一顶棚与所述第二顶棚之间设置有沟槽，所述沟槽的底部设置有排水孔；所述第二立柱和所述第三立柱的内部设置有排水管，所述排水管与所述排水孔相连接。
[0009]进一步优选的，所述第一支撑部两侧的所述第一顶棚的安装高度不同以在第一支撑部的顶部形成采光区。
[0010]优选的，所述光伏发电系统还可以是包括设置于道路上方的第一支撑部以及设置在第一支撑部顶端两侧的第一顶棚和第二顶棚，所述第一顶棚的宽度等于或者大于第二顶棚的宽度；所述第一顶棚和所述第二顶棚的顶部安装有光伏组件；所述第一顶棚与所述第二顶棚之间形成V型结构。
[0011]进一步优选的，所述第一支撑部包括多个第一立柱、固定连接第一立柱与相邻第一立柱的第一连接结构、固定连接第一立柱与第一顶棚和第二顶棚的第二连接结构。
[0012]进一步优选的，所述第一顶棚与所述第二顶棚之间设置有沟槽，所述沟槽的底部设置有排水孔；所述第一立柱的内部设置有排水管，所述排水管与所述排水孔相连接。
[0013]进一步优选的，所述V型结构中安装有光伏组件的一侧角度控制在90
°
~175
°
。
[0014]优选的，所述智能光伏道路通过电磁共振模式为电动汽车进行无线充电。
[0015]优选的，所述无线充电系统包括信号识别模块、逆变模块、滤波模块、频率控制模块和谐振电路模块；所述信号识别模块用于接收电动汽车发出的无线信号；所述逆变模块用于将所述储能系统的直流电转换成交流电输出；所述滤波模块用于将交流电转换成直流电压，一部分输送至频率控制模块用于控制高频输出，一部分输送至谐振电路模块；所述谐振电路模块按照频率控制模块的频率发出一定频率的电磁震荡波信号并输出电磁能，所述电动汽车接收相同频率的电磁震荡波信号并接收电磁能。
[0016]进一步优选的，所述无线充电系统还包括快速放电模块，所述快速放电模块控制储能系统实现快速充电，而且监测电动汽车的电池容量，当电池容量达到80%时，所述快速放电模块降低充电速度直至电池容量充满。
[0017]优选的，所述储能系统还连接有储能管理系统，当光伏发电系统出现故障时储能管理系统采取从电网中补充电力到储能系统。
[0018]另一方面，一种利用上述智能光伏道路对电动汽车进行无线充电方法，包括如下步骤：（1）光伏发电系统的光伏组件接收太阳光，将太阳能转化为电能并输送至储能系统；（2）电动汽车行驶至智能光伏道路上的无线充电系统区域时，开启无线充电模式，发出充电信号至无线充电系统；（3）无线充电系统的信号识别模块接收电动汽车发出的无线信号后，储能系统开启放电模式，将电能输出至逆变模块，逆变模块将储能系统的直流电转换成交流电，并输出至滤波模块；（4）滤波模块将交流电转换成稳定的直流电压，一部分输送至频率控制模块，一部分输送至谐振电路模块；（5）频率控制模块开启高频输出至谐振电路模块，使得谐振电路模块发出一定频率的电磁震荡波信号并发送电磁能，电动汽车接收相同频率的电磁震荡波信号并接收电磁
能，产生共振耦合，实现能量交换，电动汽车再将接收的电磁能转换成电能，完成电动汽车的无线充电过程。
[0019]优选的，步骤（3）中，储能系统开启放电模式后，还包括快速放电模块加速储能系统的放电速度，实现快速充电的目的。
[0020]进一步优选的，步骤（5）中，还包括快速放电模块监测电动汽车的电池容量，当电池容量达到80%时，快速放电模块降低储能系统的放电速度，直至电动汽车的电池容量充满。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下显著的优点：（1）本专利技术将位于道路上方的光伏发电系统结合储能系统和无线充电系统，实现了一种新型的智能光伏道路，缩短了无线充电系统与电动汽车的充电端之间的传输距离，提高了充电效率，使得电动汽车在行驶过程中便可以完成充电，更加便捷和安全；（2）本专利技术的光伏发电系统，充分利用了道路上方以及道路两侧上方的空间，不影响道路行车，不占用土地资源，避免破坏路面，不需要使用特殊的透光高强度材料，也不需要考虑路面的防水性问题，大大降低了光伏道路的制作成本；（3）本专利技术的光伏发电系统，其顶部的第一顶棚与第二顶棚形成V型结构，不仅增加了系统的装机容量，而且本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能光伏道路，其特征在于：包括设置于道路上方的光伏发电系统、设置在道路一侧的储能系统以及设置在道路下方的无线充电系统；所述光伏发电系统用于将太阳能转换成电能；所述储能系统用于储存所述光伏发电系统产生的电能；所述无线充电系统用于实现电动汽车补充电能。2.根据权利要求1所述的一种智能光伏道路，其特征在于：所述光伏发电系统包括设置于道路上方的第一支撑部以及设置在第一支撑部两侧的第二支撑部和第三支撑部，所述第一支撑部与所述第二支撑部或所述第三支撑部之间的距离与所述道路的宽度相匹配，所述第一支撑部与所述第二支撑部的顶部之间以及所述第一支撑部与所述第三支撑部的顶部之间均设置有第一顶棚，所述第二支撑部和所述第三支撑部的外侧还设置有第二顶棚；所述第一顶棚和所述第二顶棚的顶部安装有光伏组件；所述第一顶棚与所述第二顶棚之间形成V型结构。3.根据权利要求2所述的一种智能光伏道路，其特征在于：所述第一支撑部包括多个第一立柱，所述第二支撑部包括多个第二立柱，所述第三支撑部包括多个第三立柱，所述第一立柱之间、所述第二立柱之间和所述第三立柱之间均设置有连接结构。4.根据权利要求3所述的一种智能光伏道路，其特征在于：所述第一顶棚与所述第二顶棚之间设置有沟槽，所述沟槽的底部设置有排水孔；所述第二立柱和所述第三立柱的内部设置有排水管，所述排水管与所述排水孔相连接。5.根据权利要求2所述的一种智能光伏道路，其特征在于：所述第一支撑部两侧的所述第一顶棚的安装高度不同以在第一支撑部的顶部形成采光区。6.根据权利要求1所述的一种智能光伏道路，其特征在于：所述光伏发电系统还可以是包括设置于道路上方的第一支撑部以及设置在第一支撑部顶端两侧的第一顶棚和第二顶棚，所述第一顶棚的宽度等于或者大于第二顶棚的宽度；所述第一顶棚和所述第二顶棚的顶部安装有光伏组件；所述第一顶棚与所述第二顶棚之间形成V型结构。7.根据权利要求6所述的一种智能光伏道路，其特征在于：所述第一支撑部包括多个第一立柱、固定连接第一立柱与相邻第一立柱的第一连接结构、固定连接第一立柱与第一顶棚和第二顶棚的第二连接结构。8.根据权利要求7所述的一种智能光伏道路，其特征在于：所述第一顶棚与所述第二顶棚之间设置有沟槽，所述沟槽的底部设置有排水孔；所述第一立柱的内部设置有排水管，所述排水管与所述排水孔相连接。9.根据权利要求2或6所述的一种智能光伏道路，其特征在于：所述V型结构中安装有光伏组件的一侧角度控制在90
°

【专利技术属性】
技术研发人员：孟祥熙，范仁军，吴家驹，曹育红，
申请(专利权)人：常州时创能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：