CN109774628A - 一种汽车太阳能应用系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车技术领域，具体涉及汽车太阳能应用系统及其控制方法。汽车太阳能应用系统包括由太阳能控制器供电的除霜除雾模块和鼓风机；检测环境温度，当环境温度超过设定第一设定温度时，太阳能控制器向鼓风机供电；在环境温度低于第二设定温度时，太阳能控制器向除霜除雾模块供电。在天窗玻璃内封装柔性太阳能电池，收集太阳能并转化为电能，通过利用传统汽车的空调系统的鼓风机、12V电源、座椅加热装置、以及除霜除雾系统，实现夏季车内通风降温除异味，冬季座椅加热和除霜除雾的功能。

Description

一种汽车太阳能应用系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，具体涉及汽车太阳能应用系统及其控制方法。

背景技术

随着人们对汽车的环保及舒适要求的提高，需要解决如下问题：如夏季开车前，甚至空调开启相当一段时间内，驾乘人员要忍受车内高温及异味，冬季，汽车座椅加热前，驾乘人员要克服座椅的冰凉，而且冬季霜雾多，开车前需要除霜除雾。

现有车辆能解决部分问题，但存在结构复杂，或需要花费时间长的缺陷。如除霜除雾时，一般是开车前开启空调通过通风加热来除霜除雾。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种能自动实现汽车车内空气通风换气、夏季通风降温以及冬季座椅加热，且节能环保的汽车太阳能应用系统及其控制方法。

本发明一种汽车太阳能应用系统，其技术方案为：包括

太阳能电池，柔性封装在天窗玻璃内，用于通过太阳能控制器为储能电池组件充电；

太阳能控制器，用于接收温度传感器发送的温度信号，在温度超过设定第一设定温度时，向鼓风机供电；在温度低于第二设定温度时，向除霜除雾模块供电；

储能电池组件，用于存储太阳能电池提供的电能或向太阳能控制器释放电能；

除霜除雾模块，用于在太阳能控制器供电时对车辆进行除霜除雾；

鼓风机，用于在太阳能控制器供电时对车辆进行通风换气；

温度传感器，用于监测环境温度并发送给太阳能控制器。

较为优选的，还包括座椅加热装置，所述太阳能控制器接收到座椅加热指令后，控制所述座椅加热装置对座椅加热。

较为优选的，所述除霜除雾模块、鼓风机和座椅加热装置分别通过第一继电器、第二继电器和第三继电器与太阳能控制器连接，所述太阳能控制器的供电端与第一继电器、第二继电器、第三继电器的常闭端连接。

较为优选的，所述储能电池组件包括储能电池和蓄电池，所述储能电池用于存储太阳能或向太阳能控制器供电；

在存储太阳能的过程中，当所述储能电池的电量超过标定值时，所述储能电池向蓄电池供电。

较为优选的，所述太阳能控制器包括

太阳能充放电控制模块，用于控制储能电池充电或放电；

工作模式判定模块，用于根据温度信号，判断进入的工作模式，所述工作模式包括通风模式、座椅加热模式和除霜除雾模式；

太阳能应用输出模块，用于根据工作模式判定模块判定的工作模式，为除霜除雾模块或座椅加热装置或鼓风机供电。

本发明一种汽车太阳能应用系统的控制方法，其技术方案为：所述汽车太阳能应用系统包括由太阳能控制器供电的除霜除雾模块和鼓风机；

检测环境温度，当环境温度超过设定第一设定温度时，太阳能控制器向鼓风机供电；在环境温度低于第二设定温度时，太阳能控制器向除霜除雾模块供电。

较为优选的，所述汽车太阳能应用系统包括座椅加热装置；

当所述太阳能控制器接收到手机APP发送的车内通风信号时，向鼓风机供电；

当所述太阳能控制器接收到手机APP发送的除霜除雾信号时，向除霜除雾模块供电；

当所述太阳能控制器接收到手机APP发送的座椅加热信号时，向座椅加热装置供电。

较为优选的，还包括对车辆点火开关档位进行判断，当车辆点火开关不处于off档时，太阳能应用系统进入储能模式，所述储能模式用于对电能进行存储。

较为优选的，所述太阳能控制器向鼓风机供电时，根据环境温度的高低控制供电电压的高低，所述环境温度的高低与供电电压的高低成正比。

本发明的有益效果为：本发明在天窗玻璃内封装柔性太阳能电池，收集太阳能并转化为电能，通过利用传统汽车的空调系统的鼓风机、12V电源、座椅加热装置、以及除霜除雾系统，实现夏季车内通风降温除异味，冬季座椅加热和除霜除雾的功能，其结构原理简单、使用方便可靠，充分利用太阳能，并可在开车提前远程控制，在夏季可以远程控制车内通风过滤换气，并降低暴晒后车内高温，冬季时可以远程控制给座椅加热，还可提供不间断的车载电源的功能，具有环保、节能、驾乘舒适优点。

附图说明

图1为本发明一种汽车太阳能应用系统的连接原理框图；

图2为太阳能控制器内部各模块的连接原理框图；

图3为本发明智能自动控制模式示意图；

图4为本发明远程控制模式示意图。

图中：100-太阳能电池组件，110-太阳能电池，120-太阳能控制器，1201-太阳能充放电控制模块，1202-太阳能应用输出模块，1203-工作模式判定模块，1204-通信模块，200-储能电池组件，210-储能电池，220-蓄电池，300-通风组件，310-第二继电器，320-鼓风机，330-过滤装置，400-12V电源，500-座椅加热组件，510-第三继电器，520-座椅加热装置，600-除霜除雾组件，610-第一继电器、620-除霜除雾模块、700-温度传感器、800-手机APP。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。

如图1所示，本发明优选实施例的一种汽车太阳能应用系统包括太阳能电池组件100、储能电池组件200、通风组件300、12V电源400、座椅加热组件500、除霜除雾组件600、温度传感器700和手机APP 800。

太阳能电池组件100包括太阳能电池110以及太阳能控制器120，太阳能电池110封装在汽车天窗玻璃内，本实施例太阳能控制器120布置在行李箱中，同理根据布置需要，太阳能控制器120还可根据需要布置在机舱或乘员舱内。储能电池组件200包括储能电池210和蓄电池220。收集的太阳能电能经过整流后用于给储能电池组件200充电，储能电池组件200为在传统车的蓄电池220基础上，增加的锂储能电池，用于储存收集的太阳能电能并给用电设备提供电能。通风组件300包括第二继电器310、鼓风机320和过滤装置330。通风组件300的继电器310控制太阳能供电给鼓风机用于通风换气降温除异味。除霜除雾组件600包括第一继电器610和除霜除雾模块620，除霜除雾组件600的第一继电器610用于控制太阳能给除霜除雾供电。座椅加热组件500包括第三继电器510和座椅加热装置520。座椅加热组件500的第三继电器510用于控制太阳能给座椅加热供电，12V电源400用于提供不间断的稳压电源。

如图2所示，太阳能控制器120包括太阳能充放电控制模块、太阳能应用输出模块、工作模式判定模块和通信模块，所述太阳能电池110的电源输出端与太阳能控制器120充放电控制模块输入端连接，所述太阳能控制器120的充放电控制模块电源输出端与太阳能应用输出模块的电源输入端正负极分别连接，所述储能电池组件200的供电端与太阳能控制器120充放电控制模块电源输出端正负极分别连接。其中，太阳能充放电控制模块用于控制储能电池组件200的充电或放电，太阳能应用输出模块用于控制通风模式、座椅加热模式、除霜除雾模式和其他模式下的电压供电。工作模式判定模块用于根据温度传感器700发送的温度信号，判断进入通风模式、座椅加热模式或除霜除雾模式。通信模块用于供太阳能控制器120与车内其余控制器进行数据交互。

太阳能应用系统工作模式有如下两种：智能自动模式和远程控制模式，具体如下：

如图3所示，温度传感器700用于检测环境温度，当高于第一设定温度A时，收集的太阳能智能给鼓风机供电通风换气降温，当低于第二设定温度B时，太阳能控制器智能给除霜除雾模块加热进入智能除霜除雾模式；当没有处于上述模式(即车辆点火开关不处于off档时)时，自动太阳能控制器智能进入储能模式给储能电池充电。其中，除霜除雾模块620的供电电压为固定12V电压，而鼓风机320的供电电压，根据环境温度，在0～12V之间变化，环境温度越高，电压值越高，鼓风机320转速也快。

如图4所示，在夏季开车前，由手机APP 800发送远程控制信号给太阳能控制器120，给鼓风机320供电使其工作，带入车外温度较低空气经空气过滤装置330进入车内，且实时传送车内温度至手机APP 800。在冬季开车前，由手机APP 800发送远程控制信号给太阳能控制器120，启动座椅加热装置520，当座椅加热到设定温度后自动断开。

特别地，控制策略设定为远程控制具有优先权限，且无论是在智能模式或远程控制模式下，任何条件下储能电池组件还能提供不间断车载电源400，实现在极端特殊条件下的紧急应用，本实例中车载电源为12V车载电源，也可根据需要变压为其他电压。

特别地，而且无论上述通风功能、座椅加热功能还是除霜除雾功能所使用的均为太阳能或储能电池的电量，而不是通过原车蓄电池取电，从而避免因蓄电池电压过低不能正常起动车辆，同时太阳能或储能电池还能给原车蓄电池充电，避免车辆长期停放后因暗电流问题导致原车蓄电池亏电无法启动的问题。

特别地，所述系统及控制策略，不影响原车的功能使用及控制。

本系统除了可应用于传统燃油汽车外，还可应用在纯电动汽车或其他新能源汽车上，利用收集的太阳能电能给汽车低压用电设备如汽车灯光、汽车音响、车载净化器等使用，从而间接实现增加汽车续航里程的目的。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种汽车太阳能应用系统，其特征在于：包括

太阳能电池(110)，用于通过太阳能控制器(120)为储能电池组件(200)充电；

太阳能控制器(120)，用于接收温度传感器(700)发送的温度信号，在温度超过设定第一设定温度时，向鼓风机(320)供电；在温度低于第二设定温度时，向除霜除雾模块(620)供电；

储能电池组件(200)，用于存储太阳能电池(110)提供的电能或向太阳能控制器(120)释放电能；

除霜除雾模块(620)，用于在太阳能控制器(120)供电时对车辆进行除霜除雾；

鼓风机(320)，用于在太阳能控制器(120)供电时对车辆进行通风换气；

温度传感器(700)，用于监测环境温度并发送给太阳能控制器(120)。

2.根据权利要求1所述的汽车太阳能应用系统，其特征在于：还包括座椅加热装置(520)，所述太阳能控制器(120)接收到座椅加热指令后，控制所述座椅加热装置(520)对座椅加热。

3.根据权利要求2所述的汽车太阳能应用系统，其特征在于：所述除霜除雾模块(620)、鼓风机(320)和座椅加热装置(520)分别通过第一继电器(610)、第二继电器(310)和第三继电器(510)与太阳能控制器(120)连接，所述太阳能控制器(120)的供电端与第一继电器(610)、第二继电器(310)、第三继电器(510)的常闭端连接。

4.根据权利要求2所述的汽车太阳能应用系统，其特征在于：所述储能电池组件(200)包括储能电池(210)和蓄电池(220)，所述储能电池(210)用于存储太阳能或向太阳能控制器(120)供电；

在存储太阳能的过程中，当所述储能电池的电量超过标定值时，所述储能电池(210)向蓄电池(220)供电。

5.根据权利要求3所述的汽车太阳能应用系统，其特征在于：所述太阳能控制器(120)包括

太阳能充放电控制模块(1201)，用于控制储能电池(210)充电或放电；

工作模式判定模块(1203)，用于根据温度信号，判断进入的工作模式，所述工作模式包括通风模式、座椅加热模式和除霜除雾模式；

太阳能应用输出模块(1202)，用于根据工作模式判定模块(1203)判定的工作模式，为除霜除雾模块(620)或座椅加热装置(520)或鼓风机(320)供电。

6.一种汽车太阳能应用系统的控制方法，其特征在于：所述汽车太阳能应用系统包括由太阳能控制器供电的除霜除雾模块和鼓风机；

检测环境温度，当环境温度超过设定第一设定温度时，太阳能控制器向鼓风机供电；在环境温度低于第二设定温度时，太阳能控制器向除霜除雾模块供电。

7.如权利要求6所述的，汽车太阳能应用系统的控制方法，其特征在于：所述汽车太阳能应用系统包括座椅加热装置；

当所述太阳能控制器接收到手机APP发送的车内通风信号时，向鼓风机供电；

当所述太阳能控制器接收到手机APP发送的除霜除雾信号时，向除霜除雾模块供电；

当所述太阳能控制器接收到手机APP发送的座椅加热信号时，向座椅加热装置供电。

8.如权利要求6所述的，汽车太阳能应用系统的控制方法，其特征在于：还包括对车辆点火开关档位进行判断，当车辆点火开关不处于off档时，太阳能应用系统进入储能模式，所述储能模式用于对电能进行存储。

9.如权利要求6所述的，汽车太阳能应用系统的控制方法，其特征在于：所述太阳能控制器向鼓风机供电时，根据环境温度的高低控制供电电压的高低，所述环境温度的高低与供电电压的高低成正比。