模块化光伏电线杆系统技术方案

一种模块化光伏电线杆系统包括光电模块，该光电模块具有光伏模块，该光伏模块被布置在具有透明窗口的杆内

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】模块化光伏电线杆系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于
2022
年2月
16
日提交的
、
第
17/672,813
号美国专利申请的优先权，并且还要求于
2021
年2月
17
日提交的
、
第
63/150,362
号美国临时申请的权益
。
上述申请的全部公开内容通过引用并入本文
。


[0003]本公开涉及一种模块化光伏电线杆系统
。
[0004]
技术介绍
和
技术实现思路

[0005]本节提供了与本公开相关的背景信息，该背景信息不一定是现有技术
。
本节提供了本公开的总体
技术实现思路
，且不是对该公开的全部范围或所有特征的全面公开
。
[0006]分布式太阳能发电机是智能微电网的重要组成部分
。
微电网是可以脱离传统电网而自主运行的局部化电网
。
由于微电网能够在主电网故障时运行，因此微电网可以增强电网的恢复力
、
并帮助缓解电网干扰
、
以及充当电网资源，以加快系统响应和恢复
。
微电网通过实现整合不断增长的分布式太阳能设施部署来支持灵活且高效的电网
。
另外，使用本地能源来服务于本地负荷有助于减少输电和配电中的能量损失，从而进一步提高了电气输送系统的效率
。
[0007]分布式太阳能设施可以像阿卡万
‑
塔夫提
(Akhavan
‑
Tafti)(
申请号为
63/069,261
的美国临时专利
)
所设想的那样，水平地部署为“太阳能农场”或者竖直地部署为“太阳能森林”。
后者对于由于以下原因而不适用水平太阳能收集的设施是特别理想的：
1)
缺乏现成的房地产；
2)
环境条件
(
例如日照角度
、
局部遮挡
、
风
、
雪和灰尘
)
不合适；或者
3)
运营成本高
。
[0008]支持太阳能的户外照明和物联网
(Internet
‑
of
‑
Things
，
IoT)
基础设施消除了运行昂贵导线管的成本
(
通常高达每英尺
2000
美元
)。
太阳能供电平台还提供省电
、
可靠性
(
充电一整天后的延长运行时间
)
和移动性
(
可以独立于电网安装在任何地方
)。
现有的太阳能供电平台通常需要在电线杆顶部安装太阳能面板和电池
。
[0009]吉田
(Yoshida)
和藤井
(Fujii)(
美国专利号
6,060,658)
介绍了一种太阳能平台架构，该架构结合了大致竖直地布置在电线杆主体的至少一部分周壁上的光伏电池，该电线杆还容纳有板上电能存储单元
。
光伏电池的布置被设想为利用阳光所提供的太阳辐射来在板上产生和存储电能，以供所连接的电气设备消耗一天
。
这种变革性的架构允许太阳能模块缠绕在杆上，以避免与在电线杆上安装笨重的太阳能面板和电池相关联的风载荷增加
。
该架构降低了太阳能供电电线杆的制造成本和安装成本
。
然而，该架构存在缺陷，该缺陷包括照明不均匀
、
以及光伏电池和电子设备的快速退化
(
热和物理
)。
[0010]根据本文所提供的描述，更多的适用领域将变得显而易见
。
本
技术实现思路
中的描述和具体示例仅旨在用于说明的目的，并不旨在对本公开的范围进行限制
。
附图说明
[0011]本文所描述的各附图仅用于所选实施例
(
而非所有可能的实施方式
)
的说明性目
的，并不旨在对本公开的范围进行限制
。
[0012]图1示出了模块化光伏电线杆系统的示意图，该模块化光伏电线杆系统包括光电模块，该光电模块包括光伏模块，该光伏模块具有光学横截面，其中，该光伏模块被配置为将光转换为电流并且被布置在具有透明窗口的杆内
。
该杆被配置为提供对光伏模块的至少部分绝缘并扩大光伏模块的光学横截面；电气管理模块被配置为管理电流从光伏模块到电气设备的流动；以及支承模块至少将光电模块固定到底座并且从底座向上延伸
。
[0013]图2示出了模块化光伏电线杆系统的横截面示意图，该模块化光伏电线杆系统包括光电模块，该光电模块包括光伏模块，该光伏模块具有光学横截面
。
杆被配置为提供对光伏模块的至少部分绝缘并扩大光伏模块的光学横截面
。
[0014]图3示出了模块化光伏电线杆系统的示意图，该模块化光伏电线杆系统包括光电模块，该光电模块包括光伏模块，该光伏模块包括封装在透明杆中的一个太阳能面板
。
[0015]图4示出了模块化光伏电线杆系统的示意图，该模块化光伏电线杆系统包括电气管理模块，该电气管理模块被配置为接收从光伏模块到电气设备的电流
、
在板上电力存储单元中存储该电流
、
并分配该电流
。
电气设备是传输信息的闭路电视
(closed
‑
circuit television
，
CCTV)
监控摄像头
。
支承模块直接埋在永久性混凝土形态内
。
[0016]图5示出了第一模块化光伏电线杆系统和第二模块化光伏电线杆系统的示意图
。
第一模块化光伏电线杆系统包括电气管理模块
。
在第二模块化光伏电线杆系统上产生的电流被存储在容纳于第一模块化光伏电线杆系统内的电池中
。
这两个系统通过电网
、
电缆连接
。
第一模块化光伏电线杆系统管理电网的运行且与服务器通信
。
第二模块化光伏电线杆系统包括多个光电模块
。
[0017]图6示出了模块化光伏电线杆系统的示意图，该模块化光伏电线杆系统包括具有转动自由度的光电模块和两个辅助发电机
、
一风力涡轮机和一太阳能面板
。
[0018]图7示出了模块化光伏电线杆系统的示意图，该模块化光伏电线杆系统包括光电模块，该光电模块安装在电线杆上
。
支承模块将透明杆固定在电线杆上，以支承架空电力线和各种其它供电设施
(
例如电缆和光纤电缆...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种模块化光伏电线杆系统，包括：光电模块，所述光电模块具有光伏模块，所述光伏模块被布置在具有透明窗口的杆内，所述光伏模块具有光学横截面，所述光伏模块被配置为将光转换为电流，所述杆被配置为，提供对所述光伏模块的至少部分绝缘并扩大所述光伏模块的所述光学横截面；电气管理模块，所述电气管理模块被配置为管理所述电流从所述光伏模块到电气设备的流动；以及支承模块，所述支承模块被配置为至少将所述光电模块固定到底座
。2.
根据权利要求1所述的模块化光伏电线杆系统，其中，所述光伏模块包括至少一个光伏电池
。3.
根据权利要求1所述的模块化光伏电线杆系统，其中，所述透明窗口具有大于零的数值孔径
。4.
根据权利要求1所述的模块化光伏电线杆系统，其中，所述透明窗口是从包括玻璃和聚合物的组中选择的
。5.
根据权利要求1所述的模块化光伏电线杆系统，其中，所述透明窗口被配置为传输选择范围内的光波长
。6.
根据权利要求1所述的模块化光伏电线杆系统，其中，所述光伏模块包括锁定机构和一组能实现的端子
。7.
根据权利要求1所述的模块化光伏电线杆系统，其中，所述光电模块包括反射表面
。8.
根据权利要求1所述的模块化光伏电线杆系统，其中，所述光伏模块密封在外壳内
。9.
根据权利要求1所述的模块化光伏电线杆系统，其中，所述电气管理模块包括产生信号的传感器，其中，所述电气管理模块基于来自所述传感器的所述信号来改变所述电流到电气设备的流动
。10.
根据权利要求1所述的模块化光伏电线杆系统，其中，所述光电模块包括温度调节机构
。11.
根据权利要求1所述的模块化光伏电线杆系统，其中，所述光电模块包括光追踪机构
。12.
根据权利要求1所述的模块化光伏电线杆系统，其中，所述电气管理模块包括从包括以下项的组中选择的项：电池
、
电容器
、
二极管
、
燃料电池
、
辅助发电机
、
逆变器
、
电阻器
、
电感器和变压器
。13.
根据权利要求1所述的模块化光伏电线杆系统，其中，所述电气管理模块连接到电网
。14.
根据权利要求1所述的模块化光伏电线杆系统，其中，所述电气设备是从包括以下项的组中选择的：光源
、
传感器
、
计算机
、
电子系统
、
物联网子系统
、
电信子系统
、
有效交通标牌
、
交通警报
、
扬声器
、
显示器
、
设备充电平台
、
车辆充电平台
、
监控子系统
、
阴极保护子系统
、
农业监测子系统
、
交互平台子系统
、
加热器
、
机电系统
、
电热系统
...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫吉塔巴，
申请(专利权)人：密歇根大学董事会，
类型：发明
国别省市：