一种太阳能光伏地砖灯的制作方法

1.本实用新型涉及一种光伏太阳能景观照明装置，具体地说是一种太阳能光伏地砖灯。


背景技术：

2.地砖灯是夜间景观照明行业中广泛使用的一种照明产品，它主要是在传统地砖的基础上增加了led灯用于晚上照明，现在城市美化往往需要安装许多地砖灯，用来映衬环境，使得夜间城市景观更富特色，提升城市品味。现有大多数地砖灯都是使用市电，地砖灯功率较大，使用时较为费电，给城市用电带来负担，后来，也有地砖灯增加了光伏模块，其利用光电效应，白天能将太阳能转换成电能，起到发电作用。晚上，光伏地砖灯通过市电接入或自发储电为led灯供能，起到景观亮化作用，带来一定的经济收益，但是，现有的这种光伏产品还存在以下问题：
3.(1)现有的光伏地砖灯均采用晶硅类光伏组件，一方面，晶硅类光伏组件具有弱光效应差、热斑效应等缺点，并且在地砖灯的实际应用环境中无法规避，光伏模块的性能会受到很大影响，另外一方面，采用的晶硅类光伏组件使得电池片难以拼接并且拼接后外表形式不够美观，布局较为混乱。
4.(2)现有的光伏地砖灯，其结构设计的局限，使其尺寸只能做到很小，以200x200mm居多，基本上只适用于分布式地景照明，不适合光伏路等大面积应用场合，应用面窄。
5.(3)对于其具体安装结构来说，均是采用一体式边框将整个地砖灯底部包裹，采用这种结构设计无法有效散热，对灯源、光伏组件甚至产品结构都有较大影响。


技术实现要素：

6.本实用新型要解决的技术问题是提供一种弱光效应好、无热斑效应、拼接方便并且散热性好，从而能够延长使用寿命以及应用面广的太阳能光伏地砖灯。
7.为了解决上述技术问题，本实用新型的太阳能光伏地砖灯，包括由u形底框以及u形底框上部形成的安置顶框所构成的回形主框体，安置顶框内直接安置有碲化镉薄膜光伏组件并使碲化镉薄膜光伏组件的边缘扫边部位作为led灯发光区域，led 灯发光区域的主区域正对由u形底框所形成的凹槽顶部，u形底框的凹槽内安置有led灯带。
8.所述安置顶框包括从u形底框顶部向内水平折弯的水平翻边以及从u形底框顶部向外水平折弯后再竖直向上折弯的l形翻边，所述碲化镉薄膜光伏组件安置在安置顶框内并使其侧部边缘与l形翻边的竖直段贴合密封。
9.所述碲化镉薄膜光伏组件包括前板玻璃、背板玻璃以及夹持在前板玻璃和背板玻璃之间的碲化镉发电玻璃。
10.所述前板玻璃和背板玻璃均为超白钢化玻璃。
11.所述u形底框的底部固定安装有便于走线、散热的矩形脚垫。
12.所述led灯带通过pu胶固定安置在u形底框的凹槽内。
13.由所述u形底框所围成的底部空间内安置有蓄电池和控制器。
14.本实用新型的优点在于：
15.(1)直接采用碲化镉薄膜光伏组件作为发电模块，不但使其弱光效应好，无热斑效应，而且易于拼接，颜色均匀统一，外观简洁一致，更适合作为景观应用。
16.(2)采用由u形底框以及底框上部形成的安置顶框所构成的回形主框体作为主要载体并且使led灯发光区域的主区域正对由u形底框所形成的凹槽顶部，碲化镉薄膜光伏组件发电区域底部则无回形主框体包裹覆盖，由此可以将光伏组件工作时产生较大热量直接散发空气中，实现了快速散热，提高了使用寿命。
17.(3)通过巧妙设计的安置顶框，将碲化镉薄膜光伏组件安置在安置顶框内，使其侧部边缘与l形翻边的竖直段贴合密封，一方面能够防止水汽通过碲化镉薄膜光伏组件侧边渗入到光伏夹层内部，避免光伏组件失效；另一方面，还能够防止灰尘、水汽等进入到回形主框体的凹槽内部，使回形主框体的防护等级达到ip67。
18.(4)在u形底框的底部固定安装有矩形脚垫，一方面可以将整个地砖灯垫高，便于线缆铺设走线，另外一方面，将整个地砖灯垫高，增加散热通道。
19.(5)还可根据应用需求调整合适尺寸，适配性高。
附图说明
20.图1为本实用新型太阳能光伏地砖灯的立体结构示意图；
21.图2为本实用新型太阳能光伏地砖灯的剖面结构示意图；
22.图3为图2的a处放大结构示意图；
23.图4为本实用新型中led灯带的安置状态示意图；
24.图5为本实用新型太阳能光伏地砖灯的仰视结构示意图；
25.图6为本实用新型太阳能光伏地砖灯的局部剖面结构示意图；
26.图7为本实用新型中碲化镉薄膜光伏组件的结构示意图。
具体实施方式
27.下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型的太阳能光伏地砖灯作进一步详细说明。
28.实施例一：
29.如图所示，本实施例的太阳能光伏地砖灯作为一种基础款型，包括由u形底框1以及u形底框上部形成的安置顶框2所构成的回形主框体3，回形主框体3的材质为厚度1.2mm的304 不锈钢，表面采用喷塑进行二次防腐处理，保证了整个回形主框体3的抗压性能以及耐候性，由图可见，所说的安置顶框2 包括从u形底框顶部向内水平折弯的水平翻边7以及从u形底框顶部向外水平折弯后再竖直向上折弯的l形翻边8，安置顶框 2内直接安置有碲化镉薄膜光伏组件4并使碲化镉薄膜光伏组件的边缘扫边部位作为led灯发光区域5；对于其具体安装结构来说，当碲化镉薄膜光伏组件4安置在安置顶框2内时，碲化镉薄膜光伏组件4的底部边缘部分靠压在水平翻边7上通过硅胶密封安装，同时跨过由u形底框所形成的凹槽顶部后也与l 形翻边8的水平段靠压并通过硅胶密封，另外，碲化镉薄膜光伏组件4的侧部边缘与l形翻边的竖直段同样通过硅胶贴合密封(见图5)，通过硅胶的粘接，一方面能
够防止水汽通过光伏组件的侧部边缘渗入到光伏夹层内部，避免光伏组件失效；另一方面能够防止灰尘、水汽等进入到回形主框体3内部，使得回形主框体3整体的防护等级达到ip67，为确保防护等级到达要求，需保证施胶量连续、充足，尤其是底部区域，需保证一定的硅胶溢出量(如图6所示)，所说的led灯发光区域5大致从水平翻边7处开始往外的区域，也就是说led灯发光区域5 的主区域正对由u形底框所形成的凹槽顶部，led灯发光区域5 的边沿区域处于水平翻边7和l形翻边8的水平段处，也就是说仅仅将led灯发光区域5的的边沿区域包裹起来，而光伏组件发电区域底部则无回形主框体包裹覆盖，光伏组件工作时产生较大热量直接散发空气中，从而保证光伏地砖灯整体良好的散热，u形底框1的凹槽内通过pu胶固定安置有led灯带6， pu胶的作用主要有3方面：1)固定灯带，防止灯带偏移；2) 可以遮蔽灯芯与灯芯之间的导线，提升美观度；3)进一步保证防护等级，led灯带6采用恒流24v电压驱动，额定功率为25w，光束角120
°
，功率因数大于90％，工作环境温度为-25℃～50℃，工作环境湿度为10～90％，防护等级ip67，平均使用寿命可达到 50000h。
30.另外，在u形底框1的侧面设有出线孔，用于内置的led 灯带6防水对接线的走线，位置见图4，出线孔处采用耐老化耐水蒸气胶圈作为密封圈、采用不锈钢内六角螺丝作为紧固件，确保出线孔位置的防护等级达到ip67，其采用的led灯带6为全彩rgb灯芯，能够实现七彩变化及多种颜色的追逐跑动流水效果。
31.进一步地，所说的碲化镉薄膜光伏组件4包括前板玻璃9、背板玻璃10以及夹持在前板玻璃和背板玻璃之间的碲化镉发电玻璃11，前板玻璃和碲化镉发电玻璃11之间以及背板玻璃和碲化镉发电玻璃11之间均采用pvb胶粘结，本实施例中可以采用尺寸为600x600mm的8t+1.52pvb+3.2cell+1.52pvb+8t三玻结构夹胶结构，其扫边宽度为40mm，40mm区域即为led灯发光区域，同时，40mm的扫边距离也保证了光伏组件的电气安全。其中，前板玻璃9和背板玻璃10均采用8mm超白钢化玻璃，保证光伏组件具有足够的载荷强度，此结构光伏组件在载荷实验中加载载荷至20.8kn，持续60分钟，观察光伏组件外观，未发现组件破损以及附框变形等异常现象，表示其短期集中载荷能力达到20kn。
32.再进一步地，还可以在u形底框1的底部固定安装有矩形钢作为脚垫12，矩形钢的材质为厚度1.2mm的304不锈钢，通过焊接与回形主框体3连接，然后做表面喷塑处理，其作用主要有两方面：将整个地砖灯垫高，便于线缆铺设走线；将整个地砖灯垫高，增加散热通道。
33.该类型太阳能光伏地砖灯需要通过外部线路对led灯带进行供电，并通过外部控制器对其灯光效果的呈现进行控制，而自身太阳能发的电也需要通过外接线路输出到电网或储能终端。
34.实施例二：
35.本实施例的太阳能光伏地砖灯，与实施例一大致相同，其不同之处在于，由u形底框1所围成的底部空间内安置有蓄电池 13和控制器14(包括电源控制器和灯光控制器)，对于蓄电池 13和控制器14的安装来说，可以将它们利用支架安装在由u 形底框1所围成的底部空间内，由此将该太阳能照明地砖灯作为自发自用储能款型，其中，本实施例中选择磷酸铁锂圆柱形电池组作为地砖灯的蓄电池，其系统电压25.6v，下限电压20v，上限电压28.8v，使用温度范围为-10℃～80℃，其充满电后可连续48小时为led灯带供电，具有较大的储电能力，所说的电源控制器：ip67防护等级，铝制外壳设计，能有效的防止各种腐蚀；系统电压
24v；灯光控制器：ip67防护等级，工作温度：-20℃～60℃。供电电压：dc24v，输入与输出信号(包括信号地线)完全隔离，信号末端匹配电阻抑制干扰信号，该类型光伏地砖灯，实现自发自用，无需外部线路进行输入输出工作。
36.其工作原理为：
37.(1)光伏发电输出到电源控制器，电源控制器根据输入电压的大小(设定值5v)，控制蓄电池充放电，输入电压大于设定值，蓄电池充电；输入电压小于设定值，蓄电池放电，而决定输入电压大小的因素为光伏组件接收到的光照强度，这就实现了蓄电池白天充电、夜间放电的功能。
38.(2)蓄电池有电时，自动为电源控制器供电，保证电源控制器持续工作。
39.(3)当蓄电池放电时，通过电源控制器，为灯光控制器以及灯带供电，同时灯光控制器按照设定的程序控制灯带照明效果。
40.(4)当蓄电池充电时，电源控制器断开对灯光控制器以及灯带的供电，灯光熄灭。
41.当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。