可旋转遮光和自清洁的光伏发电顶棚

1.本发明涉及道路交通技术领域，具体涉及一种可旋转遮光和自清洁的光伏发电顶棚。


背景技术：

2.现有公路多建设在露天场合，多存在以下问题：
3.1、容易受到气象条件影响，导致车辆行驶不畅或停止车辆行驶；
4.2、位于人口密集区的公路段，会产生噪声、灯光和空气污染等；
5.3、公路照明、信号灯等相关用电设施，耗电量大，不符合当前节能低碳发展趋势。
6.现有技术，例如中国专利2008101672528公开一种铁路公路风口区的防风沙抗风雪移动式隧道，其功能简单，仅能用于屏蔽气象条件对于道路上行驶车辆的影响，并不能解决能耗高的问题，也未给出隧道内采光方案。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种可旋转遮光和自清洁的光伏发电顶棚，其跨设在道路上能避免极端天气对道路上行驶车辆的影响，还能降低行驶车辆造成的噪声污染；其隧道主体通过铺设透光型太阳能电池板，实现隧道腔内采光而且能够产生清洁能源；其遮光结构能为车辆驾驶员遮挡太阳直射光，提高驾驶安全。
8.为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
9.一种可旋转遮光和自清洁的光伏发电顶棚，所述可旋转遮光和自清洁的光伏发电顶棚包括用于跨设在道路上且为拱形结构的隧道主体、太阳能发电装置、遮光及清洁结构；所述隧道主体中部设置供车辆通行的隧道腔，隧道主体跨设在道路上的两端分别为第一端和第二端；所述太阳能发电装置包括太阳能电池板组，太阳能电池板组包括铺设在隧道主体外表面上的第一太阳能电池板；所述隧道主体还设有多个供外界光线进入隧道腔内的透光窗；所述遮光及清洁结构包括遮光板、用于清洁隧道主体外侧的第一清洁结构和滑轨结构，滑轨结构包括轨道，轨道沿隧道主体的拱形结构从第一端延伸至第二端，太阳能电池板组还包括铺设在遮光板上的第二太阳能电池板，遮光板沿轨道在第一端和第二端之间移动，第一清洁结构设置在遮光板上且与其同步移动。
10.优选的，所述遮光板跟踪太阳在第一端和第二端之间移动。
11.优选的，所述第一清洁结构为设置在遮光板和隧道主体之间的第一清洁刷。
12.优选的，每个预设周期内，所述遮光板完成至少一次全路径移动；所述遮光板进行全路径移动时，遮光板从第一端运动至第二端。
13.优选的，所述可旋转遮光和自清洁的光伏发电顶棚还包括固定在隧道主体上的第二清洁结构，第二清洁结构包括清洁结构支架和用于清洁第二太阳能电池板的第二清洁刷，清洁结构支架包括固定杆和横杆，横杆通过固定杆固定设置在隧道主体上，横杆与隧道主体的外表面相对间隔设置，第二清洁刷设置在横杆上；所述遮光板从第二清洁刷和隧道
主体之间穿过。
14.优选的，所述隧道主体还设有连通隧道腔和外部环境的通风结构，第一端和第二端均设有通风结构，通风结构沿隧道主体的长度方向延伸。
15.优选的，所述遮光板的横截面为弧形结构，遮光板展开后的宽度为隧道主体展开后的宽度的1/3-1/2。
16.优选的，所述可旋转遮光和自清洁的光伏发电顶棚还包括与太阳能发电装置电连的用电设施，用电设施包括分别设置在隧道主体内的信号灯和照明灯，以及用于驱动遮光板移动的驱动设备；所述太阳能发电装置还包括蓄电池结构。
17.优选的，所述滑轨结构包括多根沿隧道主体的长度方向间隔分布在隧道主体的外表面上的轨道，每根轨道上设有至少两个与其滑动配合的轨道座，轨道座与遮光板固定相连。
18.优选的，所述遮光板，沿隧道主体的长度方向，从隧道主体一端延伸至另一端。
19.优选的，所述遮光板由多块沿隧道主体的长度方向并排设置的遮光板块，各遮光板块彼此独立且同步移动。
20.优选的，所述透光窗上铺设有透光型太阳能电池板。
21.本发明可旋转遮光和自清洁的光伏发电顶棚，其隧道主体跨设在道路上，一则可以隔离车辆行驶产生的噪音，二来可以避免极端天气(例如雨、雪或大风等)对行驶车辆的影响；其太阳能发电装置的透光型太阳能电池板铺设在隧道主体的外表面，一则可以产生清洁能源，二来自然光可直接穿过透光型太阳能电池板为隧道腔照明；所述遮光及清洁结构，其结构简单，能同时实现以下三种功能：其遮光板能遮挡透光窗，使遮光板的阴影笼罩隧道腔内的车辆，从而避免车辆驾驶员在行驶过程中因阳光直射而产生眩光，保证车辆驾驶员的安全，同时遮光板上的第二太阳能电池板以更高的效率发电，同时其第一清洁结构与遮光板同步移动，可清洁隧道主体外表面的第一太阳能电池板和透光窗。
22.此外，所述遮光结构还包括第一清洁刷，在遮光板移动的同时，第一清洁刷可以清洁隧道主体外表面上的太阳能电池板，保持清洁，有利于提高太阳能电池板的发电效率。
23.此外，所述遮光板为非透光型太阳能电池板，其跟踪太阳转动，有利于提高发电效率。
附图说明
24.图1是本发明可旋转遮光和自清洁的光伏发电顶棚的结构示意图；
25.图2是本发明可旋转遮光和自清洁的光伏发电顶棚的局部示意图，示出了遮光板结构、遮光轨道和透光型太阳能电池板的配合关系。
具体实施方式
26.以下结合附图1-2给出的实施例，进一步说明本发明的可旋转遮光和自清洁的光伏发电顶棚的具体实施方式。本发明的可旋转遮光和自清洁的光伏发电顶棚不限于以下实施例的描述。
27.本发明可旋转遮光和自清洁的光伏发电顶棚，其包括用于跨设在道路上且为拱形结构的隧道主体1，太阳能发电装置和遮光及清洁结构；所述隧道主体1中部设置供车辆通
行的隧道腔t，隧道主体1跨设在道路上的两端分别为第一端和第二端；所述太阳能发电及蓄电装置包括太阳能电池板组，太阳能电池板组包括多块铺设在隧道主体1的外表面上的太阳能电池板2；所述隧道主体1还设有多个供外界光线进入隧道腔t内的透光窗；所述遮光及清洁结构包括遮光板5、用于清洁隧道主体1外侧的第一清洁结构8和滑轨结构，滑轨结构包括轨道4，轨道4沿隧道主体1的拱形结构从第一端延伸至第二端，太阳能电池板组还包括铺设在遮光板5上的第二太阳能电池板，遮光板5沿轨道4在第一端和第二端之间移动，第一清洁结构8设置在遮光板5上且与其同步移动。
28.本发明可旋转遮光和自清洁的光伏发电顶棚，其隧道主体跨设在道路上，一则可以隔离车辆行驶产生的噪音，二来可以避免极端天气(例如雨、雪或大风等)对行驶车辆的影响；其太阳能发电装置的透光型太阳能电池板2铺设在隧道主体1的外表面，一则可以产生清洁能源，二来自然光可直接穿过透光型太阳能电池板2为隧道腔t照明；所述遮光及清洁结构，其结构简单，能同时实现以下功能：其遮光板5在第一端和第二端之间移动，遮挡透光窗以使遮光板5的阴影笼罩隧道腔t内的车辆，从而避免车辆驾驶员在行驶过程中因阳光直射而发生眩光，保证车辆驾驶员的安全，同时遮光板5上的第二太阳能电池板以更高的效率发电，同时其第一清洁结构8与遮光板5同步移动，可清洁隧道主体1外表面的第一太阳能电池板2和透光窗。
29.如图1-2所示，为本发明可旋转遮光和自清洁的光伏发电顶棚的一个实施例。
30.如图1所示，本实施例可旋转遮光和自清洁的光伏发电顶棚，其包括用于跨设在道路上且为拱形结构的隧道主体1、太阳能发电装置和遮光及清洁结构；所述隧道主体1中部设置供车辆通行的隧道腔t，隧道主体1跨设在道路上的两端分别为第一端和第二端；所述太阳能发电装置包括太阳能电池板组，太阳能电池板组包括多块铺设在隧道主体1外表面上的太阳能电池板2；所述隧道主体1还设有多个供外界光线进入隧道腔内的透光窗；所述遮光及清洁结构包括遮光板5、第一清洁结构8和滑轨结构，滑轨结构包括轨道4，轨道4沿隧道主体1的拱形结构从第一端延伸至第二端，太阳能电池板组还包括铺设在遮光板5上的第二太阳能电池板，遮光板5沿轨道4在第一端和第二端之间移动，遮挡部分透光窗，使遮光板5的阴影笼罩隧道腔t内的车辆，第一清洁结构8设置在遮光板5上且与其同步移动，清洁隧道主体1外表面的第一太阳能电池板2及透光窗，使第一太阳能电池板2保持洁净和较高的发电效率并使透光窗保持较好的透光度。进一步的，所述遮光板5跟踪太阳在第一端和第二端之间移动。
31.需要指出的，所述“跟踪太阳”过程可通过现有技术实现，例如：所述遮光板5按照预定速度沿轨道4移动；或者，所述遮光板5受太阳追踪传感器控制移动。
32.优选的，所述隧道主体1上设有多组透光窗，各组透光窗在隧道主体1的第一端和第二端之间间隔分布，各组透光窗均包括多个沿隧道主体1长度方向并排间隔设置的透光窗，相邻组之间的透光窗交错设置。进一步的，所述隧道主体1至少设有三组透光窗，分别位于隧道主体1拱形结构的两端以及中部。
33.优选的，所述透光窗上铺设有透光型太阳能电池板，从而充分利用隧道主体1的外表面进行太阳能发电。具体的，所述透光窗为玻璃窗，透光型太阳能电池板铺设在玻璃表面；或者，所述透光窗直接以透光型太阳能电池板封闭用于透光。
34.作为其它实施例，所述隧道主体1整体透光且外表面均铺设有第一太阳能电池板
2，第一太阳能电池板2为透光型太阳能电池板，每一块第一太阳能电池板2可作为一个透光窗。
35.所述隧道主体1的长度为100-1000米，实际应用时，隧道主体1可单个使用，也可以多个隧道主体1首尾拼接使用。
36.如图1和2所示，所述滑轨结构还包括轨道座7，轨道座滑动设置在轨道4上且与遮光板5固定相连。进一步的，所述滑轨结构包括多根沿隧道主体1的长度方向间隔分布在隧道主体1的外表面上的轨道4，每根轨道4上设有至少两个与其滑动配合的轨道座7。进一步的，每个所述轨道4均为拱形结构，与隧道主体1的形状配合。
37.如图2所示，所述第一清洁结构8为设置在遮光板5和隧道主体1之间的第一清洁刷。进一步的，如图2所示，所述第一清洁刷也与轨道4滑动配合，以保证第一清洁刷动作可靠性。所述第一清洁刷优选从隧道主体1的长度方向上的一端延伸至另一端。
38.每个预设周期内，遮光板5完成至少一次全路径移动；所述遮光板5进行全路径移动时，遮光板5从第一端运动至第二端，从而完成对于隧道主体1外表面的全部太阳能电池板2和透光窗的清洁。
39.优选的，所述预设周期为一天或两天或更多天。
40.优选的，所述遮光板5在太阳未升起或降落后，进行全路径移动。
41.所述遮光板5的横截面为弧形结构，遮光板5展开后的宽度为隧道主体1展开后的宽度1/3-1/2。所述遮光板5展开指的是遮光板由弧形结构伸展为平面形结构，隧道主体1展开指的是隧道主体1由拱形棚状结构伸展为平面形结构。
42.如图1所示，本实施例可旋转遮光和自清洁的光伏发电顶棚还包括固定在隧道主体1上的第二清洁结构6，第二清洁结构6包括清洁结构支架和用于清洁遮光板5的第二太阳能电池板的第二清洁刷，清洁结构支架包括固定杆和横杆，横杆通过固定杆固定设置在隧道主体1上，横杆与隧道主体1的外表面相对间隔设置，第二清洁刷设置在横杆上；所述遮光板5从第二清洁刷和隧道主体1之间穿过；所述第二清洁结构6有利于保持遮光板5的表面清洁，使非透光型太阳能电池板以较高效率发电。所述第二清洁刷优选从隧道主体1的长度方向上的一端延伸至另一端。
43.如图1所示，所述遮光板5，沿隧道主体1的长度方向，从隧道主体1一端延伸至另一端。
44.所述遮光板5的一种实现方式为：所述遮光板5为整体结构。
45.所述遮光板5的另一种实现方式为：所述遮光板5由多块沿隧道主体1的长度方向并排设置的遮光板块，各遮光板块彼此独立且同步移动。
46.所述遮光板5的另一种实现方式为：所述遮光板5由多块沿隧道主体1的长度方向并排设置的遮光板块，各遮光板块彼此独立且异步移动，也即是各遮光板不同步移动，以在隧道腔t内产生最大面积的阴影。
47.如图1所示，所述隧道主体1还设有连通隧道腔t和外部环境的通风结构3，第一端和第二端均设有通风结构3，通风结构3沿隧道主体1的长度方向延伸；所述隧道腔t的气体温度较高会向隧道腔t顶部移动，从而在热气压作用下促进新鲜空气由通风结构3进入隧道腔t内，从而保证隧道腔t内的空气流通。进一步的，所述通风结构3包括通风口和设置在通风口内的百叶窗结构。
48.本实施例可旋转遮光和自清洁的光伏发电顶棚还包括与太阳能发电装置电连的用电设施，用电设施包括分别设置在隧道主体1内的信号灯和照明灯，以及用于驱动遮光板5移动的驱动设备。
49.优选的，所述太阳能发电装置还包括蓄电池结构，太阳能发电装置产生的电能有剩余则由蓄电池结构储存。
50.所述驱动设备可通过现有技术实现，例如：所述驱动设备包括驱动电机、驱动齿轮和轨道齿条，驱动电机的输出轴与驱动齿轮相连，驱动齿轮与轨道齿条啮合，驱动电机与遮光板5固定相连且与太阳能发电及蓄电装置电连，轨道齿条为拱形结构且设置在隧道主体1的外表面上，轨道齿条的两端分别设置在隧道主体1的第一端和第二端处。
51.以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。