太阳能道路用景观亮化及智能指示模块的制作方法

本实用新型涉及一种带有LED照明的路面砌块；更具体地讲，本实用新型涉及一种太阳能道路用景观亮化及智能指示模块。

背景技术：

利用带有LED照明的砌块铺设路面，不仅可以起到景观亮化作用，而且LED照明能够在智能控制系统的控制下实现色彩、亮度和/或照明图案的变化，从而提供智能指示功能。从节约能源等方面考虑，还可以在这种路面砌块中设置光伏电池，以将太阳能转换为LED照明所需的电能。

中国专利文献CN202073003U公开了一种发彩色光的太阳能地砖，如图1所示，其包括砖块体1，砖块体1的中部有阶梯凹槽，在阶梯凹槽的下层槽内放置有电路板组合体3，电路板组合体的下半部分为电路板2，在电路板2的上部附着有太阳能电池5，太阳能电池5的投影面积小于电路板2的投影面积，在太阳能电池5的周围设置有高度不大于太阳能电池5的高度的多个并联的发彩色光的LED发光二极管4，太阳能电池5和多个发彩色光的LED发光二极管4通过电路板2电连接，在阶梯凹槽的上层槽内镶嵌有透明面板6，透明面板的周边与阶梯凹槽的上层槽水密封。

上述的太阳能地砖中，砖块体和透明面板之间形成防水密封结构，这存在防水可靠性差的不足；其次，LED需要设置在太阳能电池的周围，由于LED的布置位置受到限制，因此较难实现理想化的照明和指示效果。

中国专利文献CN206127825U公开了一种用于道路建设的太阳能钢化玻璃面板，如图2所示，其包括内部镶嵌有光伏电池板2的钢化玻璃1，钢化玻璃1的下端安装有LED发光指示灯层3，LED发光指示灯层3内安装有压力传感器9；LED发光指示灯层3的下端安装有电路层4，电路层4内安装有无线信号接收器7；电路层4的下端安装有基础地基层5，基础地基层5的下端安装有隔水层6；钢化玻璃1、光伏电池板2、LED发光指示灯层3、电路层4、基础地基层5、隔水层6的外部套装有支撑框架8。其中，通过光伏电池板将光能转换为电能，为各电器元件提供电力供应；通过无线信号接收器对交通信息进行接收，通过电路层的控制使LED发光指示灯层生成不同标识的交通信号。

中国专利文献CN205474712U公开了一种矩形发光砖，参见图3所示，其由钢化玻璃5、太阳能电池板6、LED光源智能控制系统7和基座防水层8组成的砖体1，钢化玻璃内的中部固定设有加热装置3，钢化玻璃的底端固定设有太阳能电池板6，太阳能电池板6的顶端边侧固定设有LED灯2，LED灯2置于钢化玻璃5内，太阳能电池板6底端固定设有LED光源智能控制系统7，LED光源智能控制系统7的底端固定设有基座防水层8，基座防水层内固定设有蓄电池4。

中国专利文献CN205480763U公开了一种太阳能智能马路砖，如图4所示，其包括保护外边3、中间层7和防水层8，保护外边3底部设有中间层7，顶部设有支撑板2，中间层底部设有防水层8，中间层7内部设有太阳能电池板6和LED灯9，太阳能电池板6顶部设有加热丝5，底部设有芯片4。

在以上三项现有技术中，需要单独设置防水层(或称隔水层)来形成防水密封结构，使得其不仅密封结构复杂、砖块厚度大，而且同样存在防水可靠性差的缺陷。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型的主要目的是提供一种结构简单地实现可靠防水性能且具有薄型化特点的太阳能道路用景观亮化及智能指示模块。

为了实现上述的主要目的，本实用新型所提供的太阳能道路用景观亮化及智能指示模块包括：

底板；

透光性硬面板；

透光性封装材料层，设置在底板和面板之间；

光伏电池，封装在封装材料层内；

电路板，封装在封装材料层内；其中，从封装材料层的厚度方向观察，电路板与光伏电池错位设置；

LED发光元件，电连接至电路板朝向面板的一侧，并封装在封装材料层内。

上述技术方案中，利用透光性封装材料来实现电路板和光伏电池的定位，并提供防水功能，不仅结构简单，而且防水性能可靠。同时，由于不需要另外设置防水层，因此模块的厚度得以减小，使得模块具有薄型化的优点。

本实用新型中，模块外形可以根据实际需求进行变化，可以是四边形、六边形、八边形以及其它形状的多边形，或者是圆形、椭圆形等各种规则或者非规则形状。

本实用新型中，封装材料层可以分别与面板和底板之间直接或间接连接。作为一种优选实施方式，可以将未固化的封装材料与面板和底板相接触，从而在封装材料固化过程中，使得封装材料层分别与面板和底板之间形成固化连接，从而简化制备流程，并有利于进一步实现模块的薄型化。

本实用新型中，封装材料层优选是透明的。其中，封装材料层可以采用热熔性的透明封装材料，例如透明EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)等；也可以是液体固化型的封装材料，例如透明灌注胶、透明UV胶(紫外光固化胶)等。

作为一种优选，光伏电池和电路板在封装材料层的厚度方向上平齐设置，这对于模块及封装材料层的薄型化是尤其有利的，封装材料层的薄型化不仅有利于光伏电池接收太阳光，而且也有利于提高LED光线在封装材料层中的穿透率。由于光伏电池和电路板的厚度可能并不相同，因此本实用新型中所指光伏电池和电路板平齐设置，是指二者在封装材料层的厚度方向上至少部分重叠。

另外，这样的好处还在于，光伏电池可不受电路板影响地接收由钢化玻璃板所入射的太阳光，且LED发光元件所发出的光线亦不会受到光伏电池的遮挡。与此相对地，在现有技术中，电路板和光伏电池分层设置，这不仅会增大模块的厚度，而且存在光伏电池阻挡LED照明光路或电路板阻挡光伏电池接收太阳光的问题。

根据本实用新型的一种具体实施方式，面板为钢化玻璃板。钢化玻璃板不仅透光率高，而且因其具有高硬度而可以很好地起到对模块的保护作用。其中，钢化玻璃板的表面可以形成有防滑结构。举例来说，可以将钢化玻璃板的表面加工成凹凸不平的防滑图案，或者对其表面进行磨砂处理，或者在将钢化玻璃板的表面加工成凹凸不平的防滑图案的同时对其表面进行磨砂处理。其中，从降低LED照明眩光的角度考虑，对钢化玻璃板的表面进行磨砂处理是优选的。

本实用新型中，LED发光元件可以是采用COB封装(板上芯片封装)的LED芯片，也可以是LED灯珠。其中，LED灯珠的驱动IC(集成电路)可以外置于电路板上，也可以内置于LED灯珠中。作为本实用新型的一种优选实施方式，LED发光元件采用内置有驱动IC的LED灯珠，从而简化电路板的设计，降低模块的面积及其封装难度。更重要的是，采用内置有驱动IC的LED灯珠可以极大地提高LED灯珠排列的灵活性。

本实用新型中，每个模块可以包括一个或者多个LED发光元件，且LED发光元件可以是白光LED发光元件和/或彩色LED发光元件。其中，彩色LED发光元件可以是包括红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片的全彩LED灯珠，或者是包括红光LED芯片、绿光LED芯片或蓝光LED芯片的单一彩色LED发光元件。每个模块内的LED发光元件根据智能照明控制系统发出的控制信号进行开关和/或不同亮度颜色的显示，从而使LED发光元件阵列(可以是单个模块，也可以是多个模块的联合)显示出各种道路交通指示标识以及各类灯光效果。

作为一种优选实施方式，LED发光元件包括以预定图案排列的彩色LED发光元件，从而提供更佳的景观亮化及智能指示效果。具体地，该彩色LED发光元件为包括红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片的全彩LED灯珠。

本实用新型中，每个模块内可以包含一块或者多块光伏电池，多块光伏电池之间以串联和/或并联方式进行电路连接，以达到系统需要的电压和电流。

根据本实用新型的另一具体实施方式，上述的底板为硬板，例如玻璃板、各类金属板、硬质塑料板等，以更好地防止外力对光伏电池和LED发光元件造成损害。优选地，该硬板为钢化玻璃板。

本实用新型的模块还可以包括例如橡胶等的弹性缓冲层，该弹性缓冲层设置在底板的下侧，以缓冲路基上的小石块或沙粒对模块造成损害。其中，缓冲层可以通过例如粘结、螺钉等连接手段与保护层紧密接触。当然，如果道路地基处理的好，也可以取消弹性缓冲层而使得底板直接接触道路地基。

本实用新型的模块将太阳能光伏发电技术、LED照明技术和景观道路很好的融合在一起，白天利用太阳能光伏发电，产生的电能存储在系统的蓄电池内(多个模块串联或并联组成一个系统，一个系统共用一组或多组蓄电池)，等到夜晚以及雨雾天气光照不足需要照明时由蓄电池向LED供电发光。容易理解，当光伏发电量不满足系统需求时，可以利用市电向系统提供电能，相反当光伏发电量超过系统需要时，也可以向市电并网供电。

为了更清楚地阐述本实用新型的目的、技术方案及优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

附图说明

图1为现有技术中一种发彩色光的太阳能地砖的结构示意图；

图2为现有技术中一种用于道路建设的太阳能钢化玻璃面板的结构示意图；

图3为现有技术中一种矩形发光砖的结构示意图；

图4为现有技术中一种太阳能智能马路砖的结构示意图；

图5为本实用新型景观亮化及智能指示模块优选实施例的结构示意图。

具体实施方式

如图5所示，作为本实用新型优选实施例的景观亮化及智能指示模块包括作为透光性硬面板的钢化玻璃板11、透光性封装材料层12、作为防护底板的钢化玻璃13和弹性缓冲层14。其中，钢化玻璃板11的表面设置凹凸不平的防滑图案并通过局部或全部磨砂处理而形成磨砂结构(图中未示出)。封装材料层12通过透明封装材料固化形成，其设置在钢化玻璃板11和钢化玻璃13之间，并与钢化玻璃板11和钢化玻璃13固化连接而形成紧密接触。弹性缓冲层14为橡胶材质，设置在钢化玻璃13的下侧并与钢化玻璃13紧密接触。

封装材料层12内封装有多块相互之间以串联和/或并联方式进行电连接的光伏电池15、多块相互之间以串联和/或并联方式进行电连接的条状电路板17以及电连接至电路板17朝向钢化玻璃板11一侧的多个LED灯珠16，多个LED灯珠16按照预定图案排列。

其中，光伏电池15和电路板17在封装材料层12的厚度方向上大致平齐设置，且从封装材料层12的厚度方向观察，电路板17与光伏电池15相互交替地错位设置。这样，光伏电池15可不受电路板17影响地接收由钢化玻璃板11所入射的太阳光，且LED灯珠16所发出的光线亦不会受到光伏电池15的遮挡。容易理解，在本实用新型的其他实施例中，可以采用形成有镂空结构的电路板，并将光伏电池设置在该电路板的镂空处。

LED灯珠16为内置有驱动IC的全彩LED灯珠，包括红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片。容易理解，在本实用新型的其他实施例中，LED灯珠16可以是白光LED灯珠，或者是按照预定图案排列的红光LED灯珠、绿光LED灯珠和蓝光LED灯珠的组合，三种不同颜色的灯珠之间相互并联设置，而同种灯珠之间可以形成串联和/或并联。

多个如图5所示的模块串联和/或并联组成一个系统，一个系统共用一组或多组蓄电池(图中未示出)，LED灯珠16和光伏电池15分别与蓄电池电连接，白天利用太阳能光伏发电，产生的电能存储在系统的蓄电池内，等到夜晚以及雨雾天气光照不足需要照明时由蓄电池向LED灯珠16供电发光。LED灯珠16阵列根据智能照明控制系统发出的控制信号进行开关和/或不同亮度、颜色的显示，从而显示出各种道路交通指示标识以及各类灯光效果(可以是单个模块的显示，也可以是多个模块联合的显示)。

虽然本实用新型以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本实用新型实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本实用新型所做的同等改进，应为本实用新型的保护范围所涵盖。