CN105599613B - 太阳能辅助车用供电系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

一种太阳能辅助车用供电系统的控制方法，包含由一太阳能供电装置将一太阳能转换为一电能；当太阳能供电装置的一第二输出电压高于一汽车电池的一第一输出电压时，由太阳能供电装置对汽车电池充电；由一控制模块接收来自一感测器所输出的一感测信号，并判断该感测信号是否大于一临界值，当该感测信号大于等于该临界值时，该控制模块控制该汽车电池对至少一电装设备供电。藉此，不但能减少发电机的启动，更能减少带动发电机启动所需的汽油用量，进而达到低二氧化碳排放、低油耗、降低污染的功效。

Description

太阳能辅助车用供电系统的控制方法

技术领域

本发明涉及一种混合式车用电能领域，尤其涉及一种太阳能辅助车用供电系统的控制方法。

背景技术

目前现有的技术上，车用的供电系统包含铅蓄电池以及发电机，并且分别受引擎控制器的控制来切换。在引擎启动之前，由铅蓄电池由提供电装设备电力。电装设备包含汽车的电灯、冷气、音响等等。在引擎启动后，以发电机对电装设备供电，同时对铅蓄电池充电。

由于发电机发电的动力来自引擎的机械能，而引擎的机械能又于汽油爆炸的能量所产生。因此，持续地启动发电机来发电，实质上也持续地消耗汽油。

随着地球资源的减少，导致油价持续地的攀升。减少汽油的消耗是一种环保且兼具经济的需求，更进一步地可以减少二氧化碳的排放，避免温室效应的扩大。因此。需要一种能够减低油耗、减低碳排放的汽车供电系统，以供汽车使用。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种太阳能辅助车用供电系统的控制方法。

本发明提供的太阳能辅助车用供电系统的控制方法包含以下步骤：由一太阳能供电装置将一太阳能转换为一电能，当太阳能供电装置的一第二输出电压高于一汽车电池的一第一输出电压时，由太阳能供电装置对汽车电池充电，接着由一控制模块接收来自一感测器所输出的一感测信号，并判断感测信号是否大于一临界值，当感测信号大于等于临界值时，控制模块控制汽车电池对至少一电装设备供电。

本发明的技术特征在于供电系统上结合太阳能供电装置。由于太阳能供电装置对汽车电池充电，因此，控制模块接收的感测信号会大于等于临界值，此时，控制模块控制汽车电池对至少一电装设备供电。藉此，结合太阳能供电装置的车用供电系统，不但能减少发电机的启动，更能减少带动发电机启动所需的汽油用量，进而达到低二氧化碳排放、低油耗、降低污染的功效。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明太阳能辅助车用供电系统的控制方法的流程图；

图2A至图2C为本发明太阳能辅助车用供电系统的控制方法于不同态样的单元示意图；

图3为图2A至图2C集能输出单元的细部单元图。

其中，附图标记

1 太阳能辅助车用供电系统

10 电源供应装置

11 汽车电池

111 感测器

13 发电机

20 太阳能供电装置

21 太阳能板

23 集能输出单元

231 电压转换单元

233 峰值追踪器

235 电力控制单元

25 储电电池

30 开关模块

32 比较单元

40 控制模块

42 查找表

50 电装设备

S10 开始

S20 将太阳能转成电能

S30 接收并判断第二输出电压是否高于第一输出电压

S40 控制太阳能供电装置对汽车电池充电

S50 中断汽车电池及太阳能供电装置的电气连接

S60 接收并判断感测信号是否高于临界值

S70 由汽车电池对电装设备供电

V1 第一输出电压

V2 第二输出电压

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

参阅图1及图2A至图2C，分别为本发明太阳能辅助车用供电系统的控制方法的流程图，以及为本发明太阳能辅助车用供电系统的控制方法于不同态样的单元示意图。本发明太阳能辅助车用供电系统的控制方法由控制模块所控制。而整体的系统图及操作态样，能藉由图2A至图2C而轻易理解。本发明为太阳能辅助车用供电系统的控制方法主要在于控制供电方法，以达到省油、减碳之功效。

首先，请参阅图1及图2B，以说明太阳能辅助车用供电系统的控制方法的运作。本发明太阳能辅助车用供电系统的控制方法由步骤S10开始。在步骤S10开始后，首先是步骤S20，太阳能供电装置20中的太阳能板21，将太阳能转换成电能，通过集能输出单元23输出一第二输出电压V2，并将电能储存在储电电池25中。

接着进入步骤S30，判断太阳能供电装置20所输出的第二输出电压V2，是否高于汽车电池11所输出的第一输出电压V1。当第二输出电压V2高于第一输出电压V1时，进入步骤S40，开关模块30呈闭路，使太阳能供电装置20对汽车电池11充电，换句话说，开关模块30电气连接于电源供应装置10及太阳能供电装置20。反之，若当第二输出电压V2低于第一输出电压V1时，进入步骤S50，意即，开关模块30呈开路，以中断太阳能供电装置20与汽车电池11之间的电气连接。

判断电压高低是由设置于太阳能供电装置20与汽车电池11之间的开关模块30来进行，当第二输出电压V2高于汽车电池11所输出的第一输出电压V1时，开关模块30呈闭路，使得太阳能供电装置20能对汽车电池11充电；而当第二输出电压V2低于汽车电池11所输出的第一输出电压V1时，开关模块30呈开路，以中断太阳能供电装置20与汽车电池11之间的电气连接，以避免汽车电池11回充电能给太阳能供电装置20。

更进一步地，判断电压高低是由开关模块30中的比较单元32来进行比较太阳能供电装置20所输出的第二输出电压V2或是由储电电池25输出的第二输出电压V2是否高于汽车电池11所输出的第一输出电压V1。

在步骤S40之后进入步骤S60，由一控制模块40接收并判断来自感测器11的感测信号是否高于临界值。详细来说，感测信号是由装设于汽车电池11中的感测器111量测汽车电池11的储电状态，而对应产生的信号，且感测器111输出感测信号至控制模块40。感测信号包含汽车电池11的输出电压值及输出电流值，控制模块40依据内建的查找表判断感测信号是否高于临界值，例如85％、90％等等。感测信号通常对应于汽车电池11的残电量(Stateof Charge，SOC)。当感测信号高于临界值时，进入步骤S70，控制模块40控制汽车电池11对电装设备50供电。

此外，当控制模块40接收并判断来自感测器11的感测信号低于临界值时，控制方法重复步骤S40，意即，太阳能供电装置20持续对汽车电池11充电，直到控制模块40接收并判断汽车电池11的感测信号大于等于临界值时，才进入步骤S70，控制模块40控制汽车电池11对电装设备50供电。

再者，如图2A所示，图2A呈现引擎尚未启动时的状态。电源供应装置10与太阳能供电装置20电气未连接，太阳能板21将光能转换成电能，并将电能储存在储电电池25上，此时，电装设备50启动所需的电力是由汽车电池11所提供的。

如图2C所示，为步骤S60所呈现的一种保护机制，当太阳能供电装置20持续不断对汽车电池11充电时，汽车电池11的第一输出电压V1高于储电电池25所输出的第二输出电压V2的瞬间，开关模块30呈开路，意即，开关模块30断开太阳能供电装置20与汽车电池11之间的电气连接，以避免汽车电池11对太阳能供电装置20回充电。

值得一提的是，请再次参阅图2A至图2C，太阳能供电装置20可以不包括一储电电池25。换句话说，太阳能供电装置20中的集能输出单元23直接输出第二输出电压V2。本发明并不限定储电电池25的存在与否。此外，太阳能板21可以装设于汽车的天窗、车顶等易于直射太阳的位置，用以将太阳能转换成电能。集能输出单元23包含电压转换单元231，电气连接太阳能板21，收集太阳能板21所转换的电能，转换成一特定电压后以第二输出电压V2输出，该第二输出电压可以为6V、12V等等，本发明并不限定第二输出电压V2的数值。

参阅图3，图3为图2A至图2C集能输出单元的细部单元图。集能输出单元23除了电压转换单元231外，还包含一峰值追踪器233及一电力控制单元235。峰值追踪器233可以为一最大峰值点追踪器(Maximum Power Point Tracker，MPPT)，使得太阳能板21的在最大输出功率点进行输出，以达到最大的功效。电力控制单元235与峰值追踪器233电气连接判断是否输出电能。电压转换单元231接受来自电力控制单元235的电能，并将电能转换成特定电压或第二输出电压V2后输出。

本发明太阳能辅助车用供电系统的控制方法主要是由太阳能供电装置将太阳能转换为电能，当太阳能供电装置的第二输出电压高于汽车电池的第一输出电压时，由太阳能供电装置对汽车电池充电，此后，由控制模块接收来自感测器所输出的感测信号，并判断感测信号是否大于临界值，当感测信号大于等于临界值时，控制模块控制汽车电池对至少一电装设备供电。藉此，结合太阳能供电装置的车用供电系统，不但能减少发电机的启动，更能减少带动发电机启动所需的汽油用量，进而达到低二氧化碳排放、低油耗、降低污染的功效。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种太阳能辅助车用供电系统的控制方法，其特征在于，包含下列步骤：

由一太阳能供电装置将一太阳能转换为一电能，其中该太阳能供电装置包含一太阳能板、一集能输出单元、及一储电电池，该太阳能板用以将该太阳能转换成该电能，该集能输出单元，包含一电压转换单元，电气连接该太阳能板，收集该太阳能板所转换的该电能，转换并放大成一特定电压后输出；该储电电池接收并储存来自该集能输出单元的该电能，并输出一第二输出电压；

由一开关模块的一比较单元比较汽车电池的一第一输出电压及该储电电池的该第二输出电压；

当该第二输出电压高于该第一输出电压时，将该开关模块呈闭路，由该太阳能供电装置对该汽车电池充电，而当该第二输出电压低于该汽车电池的该第一输出电压时，该开关模块呈开路，中断该太阳能供电装置与该汽车电池之间的电气连接；以及

由一控制模块接收来自一感测器所输出的一感测信号，并判断该感测信号是否大于一临界值，当该感测信号大于等于该临界值时，该控制模块控制该汽车电池对至少一电装设备供电。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，该感测器设置于该汽车电池中，量测该汽车电池的储电状态，并对应产生并输出该感测信号。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，该感测信号对应于该汽车电池的一残电量。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，该感测信号包含一电压值及一电流值，该控制模块利用该电压值及该电流值比对一查找表来判断该汽车电池状态是否达到该临界值。

5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，该集能输出单元进一步包含一峰值追踪器及一电力控制单元，该峰值追踪器用以使该太阳能板在一最大输出功率点进行输出，该电力控制单元该峰值追踪器电气连接，判断是否输出电能，该电压转换单元接受来自该电力控制单元的电能，并将该电能转换并放大成该特定电压后输出。