CN111391950A - 一种为电动车充电的柔性光伏顶棚 - Google Patents
一种为电动车充电的柔性光伏顶棚 Download PDFInfo
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Abstract
一种为电动车充电的柔性光伏顶棚,包括:所述弧形光伏顶棚包括:N个光伏单元块和2条弧形支杆,所述N个光伏单元块组成所述弧形光伏顶棚的棚体结构,所述2条弧形支杆分别设置在所述棚体结构的两侧,所述N为大于1的整数;所述弧形支杆的两端设置有固定件,两端的所述固定件用于将所述弧形光伏顶棚固定于所述电动车身的首尾两端;所述蓄电模块为所述电动车的供电源,所述蓄电模块通过导线与所述弧形光伏顶棚电连接。
Description
技术领域
本发明涉及光伏技术领域,尤其涉及一种为电动车充电的柔性光伏顶棚及施工方法。
背景技术
电动车目前已经成为人们常用的交通工具,其以结构简单、使用维护方便、便于近距离出行而备受人们的喜爱。
电动车依靠自带的蓄电池来不断的将电能转换为机械能,从而带动车身运动。驾驶者可以调整输出电路的大小,从而实现控制车速的目的。
但是,随着电动车的使用范围逐渐扩大,加之人们对出行的要求越来越高,现有电动车已经越来越不能够满足人们的要求,其主要表现在:电动车的续航里程短,不能够满足人们对稍远距离出行的要求。在车子行驶过程中,蓄电池一直处于输出电能的状态,一旦电能耗尽整个车子将无法前行。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种为电动车充电的柔性光伏顶棚,以提升电动车的续航里程。
为实现上述目的,本发明采用如下的技术方案:
本发明实施例提供的一种为电动车充电的柔性光伏顶棚,包括:
弧形光伏顶棚和蓄电模块;
所述弧形光伏顶棚包括:N个光伏单元块和2条弧形支杆,所述N个光伏单元块组成所述弧形光伏顶棚的棚体结构,所述2条弧形支杆分别设置在所述棚体结构的两侧,所述N为大于1的整数;
所述弧形支杆的两端设置有固定件,两端的所述固定件用于将所述弧形光伏顶棚固定于所述电动车身的首尾两端;
所述蓄电模块为所述电动车的供电源,所述蓄电模块通过导线与所述弧形光伏顶棚电连接。
在一种实施方式中,所述N为偶数,所述N个光伏单元块以第一方向为轴对称设置,所述第一方向为所述电动车身中从车头指向车尾的方向。
在一种实施方式中,所述弧形光伏顶棚还包括:防水织布底衬;
所述N个光伏单元块设置在防水织布底衬之上,且所述防水织布底衬内设置有通电导线。
在一种实施方式中,所述光伏单元块中相对的两侧分别设置有枢接槽和枢接杆;
一个所述光伏单元块中的枢接杆与另一个光伏单元块中的枢接槽相连接,形成可折叠结构。
在一种实施方式中,所述光伏单元块为柔性可弯曲光伏板。
在一种实施方式中,所述N个光伏单元块形成若干列,任两列之间的光伏单元块形成导流槽。
在一种实施方式中,所述电动车身上设置有车边架,所述弧形支杆两端的固定件为钩扣,所述钩扣的大小适配于所述车边架的杆身大小。
在一种实施方式中,所述电动车还包括:升压控制器;所述升压控制器用于弧形光伏顶棚的输入充电电压;
所述升压控制器包括:微处理单元MCU、升降压电路、脉宽驱动芯片、电压电流检测电路和继电器。
在一种实施方式中,所述MCU根据所述蓄电模块的充电电压,调节所述脉宽驱动芯片中脉冲宽度调制PWM信号的占空比,通过驱动所述升降压电路中的NMOS管,改变充电电压,再根据所述电压电流检测电路检测到的信号,对电动车蓄电池进行充电;升降压电路末端连接继电器,所述继电器用于切断升降压电路和蓄电模块的连接。
在一种实施方式中,所述蓄电模块为液体开口或者密封式铅酸蓄电池,或磷酸亚铁锂电池,或聚合物锂电池。
在本申请实施例中,电动车可以通过弧形光伏顶棚采集太阳能,对弧形光伏顶棚中光伏单元块进行充电,然后通过光伏单元块对蓄电模块进行充电,使得电动车在阳光底下时,可以利用太阳能对电动车进行充电,有效地提高了电动车的续航里程;并且,弧形光伏顶棚能够使太阳能光伏组件的上表面构成接收太阳光的迎光面,较平板式光伏组件而言,弧形的受光面积大,能提高太阳能光伏组件的光电转换效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例中为电动车充电的柔性光伏顶棚的一个结构示意图;
图2为本发明实施例中光伏单元块的电学性能示意图;
图3为本发明实施例中设置在防水织布底衬的光伏单元块的示意图;
图4为本发明实施例中弧形光伏顶棚折叠后的示意图;
图5为本发明实施例中弧形光伏顶棚一种折叠结构的示意图;
图6为本发明实施例中为电动车充电的柔性光伏顶棚的另一个结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明,这是本发明的较佳实施例。
实施例一
请参阅图1,本发明实施例中一种为电动车充电的柔性光伏顶棚,包括:
弧形光伏顶棚101,蓄电模块102和电动车身103;
所述弧形光伏顶棚101包括:N个光伏单元块1011和2条弧形支杆1012,所述N个光伏单元块1011组成所述弧形光伏顶棚的棚体结构,所述2条弧形支杆1012分别设置在所述棚体结构的两侧,所述N为大于1的整数;
所述弧形支杆1012的两端设置有固定件,两端的所述固定件用于将所述弧形光伏顶棚固定于所述电动车身103的首尾两端;
所述蓄电模块102为所述电动车的供电源,所述蓄电模块102通过导线与所述弧形光伏顶棚电101连接。
示例性的,如图1和图6所示,所述电动车身上设置有车边架,所述弧形支杆两端的固定件为钩扣,所述钩扣的大小适配于所述车边架的杆身大小。弧形支杆上的固定件可以通过搭扣的方式锁死在车边架的杆身上。进一步的,为了适配不同车边架中杆身的大小,弧形支杆上的钩扣是可拆卸的,且钩扣的尺寸大小也可以有多种型号。
在实施例一中,弧形光伏顶棚101可以固定的棚体结构,则相应的所述光伏单元块为柔性可弯曲光伏板,如图1所示。弧形光伏顶棚101中的每个光伏单元块1011都可以有一定程度的弯曲。具体的,光伏单元块1011的厚度规格可以为2mm,单个光伏单元块的大小可以为5英寸或6英寸(对角线长度)。
在实际应用中,弧形光伏顶棚中的N个光伏单元块可以有3种规格,分别为:
36(4*9)——6英寸,即4列,每列9个6英寸光伏单元块,N=36。
36(4*9)——5英寸,即4列,每列9个5英寸光伏单元块,N=36。
32(4*8)——5英寸,即4列,每列8个5英寸光伏单元块,N=32。
上述每个规格的电学性能如图2的列表所示。
由上述尺寸规格和表中的电学性能表可以看出,本申请实施例所使用的弧形光伏顶棚是一种高效、轻薄且可弯曲的光伏电池板,可适配装载到现有市场上多种不同电动车或电动自行车中,在不增加过多重量负担下,为电动车或电动自行车提供额外的电能来源。相对于现有技术中,不可弯曲且质量较重的光伏板,本申请实施例的弧形光伏顶棚更有利于在露天使用(如下雨时弧形面更有利于排水)。
在本申请实施例中,电动车可以通过弧形光伏顶棚采集太阳能,对弧形光伏顶棚中光伏单元块进行充电,然后通过光伏单元块对蓄电模块进行充电,使得电动车在阳光底下时,可以利用太阳能对电动车进行充电,有效地提高了电动车的续航里程;并且,弧形光伏顶棚能够使太阳能光伏组件的上表面构成接收太阳光的迎光面,较平板式光伏组件而言,弧形的受光面积大,能提高太阳能光伏组件的光电转换效率。
实施例二
在本申请实施例中,为了适配现有市场中绝大部分的电动车或电动自行车,在本申请实施例中弧形光伏顶棚设计为可以装卸的结构,包括:
弧形光伏顶棚101包括:N个光伏单元块1011和2条弧形支杆1012,所述N个光伏单元块1011组成所述弧形光伏顶棚的棚体结构,所述2条弧形支杆1012分别设置在所述棚体结构的两侧,所述N为大于1的整数。所述N为偶数,所述N个光伏单元块以第一方向为轴对称设置,所述第一方向为所述电动车身中从车头指向车尾的方向。
如图3所示,所述弧形光伏顶棚101还包括:防水织布底衬1013。
具体的,该防水织布底衬1013可以作为N个光伏单元块1011的放置骨架,所述N个光伏单元块设置在防水织布底衬之上,且所述防水织布底衬1013内设置有通电导线,可以实现光伏单元块间的电连接。
在本申请实施例中,由于光伏单元块1011设置在防水织布底衬1013之上,因此,只要光伏单元块间的间距足够大,也能够将顶棚设计成弧形,而无需光伏单元块具有可弯曲的特性。另外,为便于排水导流,请参考图3,N个光伏单元块形成若干列,任两列之间的光伏单元块形成导流槽。
进一步的,由于弧形光伏顶棚是可拆卸的,因此在弧形光伏顶棚拆卸下来后,可收纳、便于放置就非常重要,如图3所示,设置在防水织布底衬上的光伏单元块是可以第一方向为轴对称折叠的,而弧形光伏顶棚折叠后的如图4所示。
进一步的,在另一种实现方式中,为了使得弧形光伏顶棚可以稳固的折叠,光伏单元块间可以是一种枢接的连接结构,如图5所示,所述光伏单元块中相对的两侧分别设置有枢接槽和枢接杆,枢接杆两端可以设置有枢接凸起;一个所述光伏单元块中的枢接杆与另一个光伏单元块中的枢接槽相连接,形成可折叠结构。并且,枢接杆与枢接槽之间有一定的阻尼作用,即非外力的作用下,枢接结构不可以自由活动,以此实现弧形光伏顶棚的稳固折叠。
实施例三
本申请实施例介绍的是一种为电动车充电的柔性光伏顶棚的供电结构,包括:
具体的,所述电动车还包括:升压控制器;所述升压控制器用于弧形光伏顶棚的输入充电电压。
所述升压控制器包括:微处理单元MCU、升降压电路、脉宽驱动芯片、电压电流检测电路和继电器。
微处理单元MCU根据所述蓄电模块的充电电压,调节所述脉宽驱动芯片中脉冲宽度调制PWM(Pulse width modulation,脉冲宽度调制)信号的占空比,通过驱动所述升降压电路中的NMOS管(N-Metal-Oxide-Semiconductor,N型金属-氧化物-半导体),改变充电电压,再根据所述电压电流检测电路检测到的信号,对电动车蓄电池进行充电;升降压电路末端连接继电器,所述继电器用于切断升降压电路和蓄电模块的连接。
示例性的,所述蓄电模块为液体开口或者密封式铅酸蓄电池,或磷酸亚铁锂电池,或聚合物锂电池。
在实际应用中,为了适配市场上不同类型电动车或电动自行车中蓄电池的充电电压,本申请实施例中的升压控制器可以适配额定电压48V、60V或72V的蓄电池。所述升压控制器具有蓄电池接线端和太阳能电池板接线端,并且,具有3位LED数字模块,可以为用户提供太阳能充电电流和蓄电模块充电电压的直观显示,以及实时让用户了解蓄电模块的运行状态。
本申请中的蓄电模块作为电动车的电源,其不仅仅具有市电充电接口,还具有光伏充电功能,即可以通过光伏组件为蓄电模块进行充电。进一步地,本申请的蓄电模块模块与升压控制器可以是一体化的从电动车上拆卸下来,蓄电模块可以为家用负载提供电源,例如负载为手机时,控制器可以控制蓄电模块输出5V的直流电为手机的USB端口提供电源,而当负载为LED灯或其它支持12V直流电充电的电子设备时,控制器可以控制蓄电模块输出12V的直流电。当然,上述仅仅示例了两种情况,当然,蓄电模块还可以根据负载的需要而配置相应的输出端口,在控制器的控制下输出负载想要的电流。
在本申请实施例中,在白天的情况下,所述升压控制器可以完全从太阳能电池板取电,不消耗蓄电池能量,天黑自动关闭,有效地实现节能省电的需求。
进一步的,在本申请实施例中的蓄电模块具有快速的恒压环控制,精确的控制过充点,防止蓄电池或锂电池过充。并且,在接线端,太阳能电池输入具有反接保护(不可长时间),蓄电池防反接保护(保险丝熔断)。
示例性的,以下介绍两种模式的状态:
A:正常不按键时,正常显示蓄电模块的电压和太阳能板的电流,两者每隔5秒种交替显示。
B:要设定参数时,先长按按键3秒,升压控制器上的数码管会显示F或者L,然后松开按键。“F”表示选择特定充电电压如48V、60V或72V,“L”表示设置自定义充电电压。设置范围在28V至95V。
在要设定的模式F或模式L上,常按6秒以上,参数值会出现闪烁,再松开按键,这时每按一次按键模式值就会转换一个数字,同时第二和第三个数码管显示该模式下对应的参数。
例如,要设定电池电压充到59V,先按按键,选择F模式,再常按6秒以上,2位数码管显示闪烁,再单按按键选择EL,等待10S以上退出。再选择L模式重复以上步骤,将L模式下右2位数码管参数值调整到59后,不需要按按键,等待6秒后,进入正常显示模式(A)后,数据才可以保存,至此设定参数的流程结束。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种为电动车充电的柔性光伏顶棚,其特征在于,包括:
弧形光伏顶棚和蓄电模块;
所述弧形光伏顶棚包括:N个光伏单元块和2条弧形支杆,所述N个光伏单元块组成所述弧形光伏顶棚的棚体结构,所述2条弧形支杆分别设置在所述棚体结构的两侧,所述N为大于1的整数;
所述弧形支杆的两端设置有固定件,两端的所述固定件用于将所述弧形光伏顶棚固定于电动车身的首尾两端;
所述蓄电模块为电动车的供电源,所述蓄电模块通过导线与所述弧形光伏顶棚电连接。
2.根据权利要求1所述的为电动车充电的柔性光伏顶棚,其特征在于,所述N为偶数,所述N个光伏单元块以第一方向为轴对称设置,所述第一方向为所述电动车身中从车头指向车尾的方向。
3.根据权利要求2所述的为电动车充电的柔性光伏顶棚,其特征在于,所述弧形光伏顶棚还包括:防水织布底衬;
所述N个光伏单元块设置在防水织布底衬之上,且所述防水织布底衬内设置有通电导线。
4.根据权利要求2所述的为电动车充电的柔性光伏顶棚,其特征在于,所述光伏单元块中相对的两侧分别设置有枢接槽和枢接杆;
一个所述光伏单元块中的枢接杆与另一个光伏单元块中的枢接槽相连接,形成可折叠结构。
5.根据权利要求1所述的为电动车充电的柔性光伏顶棚,其特征在于,所述光伏单元块为柔性可弯曲光伏板。
6.根据权利要求1所述的为电动车充电的柔性光伏顶棚,其特征在于,
所述N个光伏单元块形成若干列,任两列之间的光伏单元块形成导流槽。
7.根据权利要求1所述的为电动车充电的柔性光伏顶棚,其特征在于,所述电动车身上设置有车边架,所述弧形支杆两端的固定件为钩扣,所述钩扣的大小适配于所述车边架的杆身大小。
8.根据权利要求1所述的为电动车充电的柔性光伏顶棚,其特征在于,
所述光伏顶棚还包括:升压控制器;所述升压控制器用于弧形光伏顶棚的输入充电电压;
所述升压控制器包括:微处理单元MCU、升降压电路、脉宽驱动芯片、电压电流检测电路和继电器。
9.根据权利要求8所述的为电动车充电的柔性光伏顶棚,其特征在于,
所述MCU根据所述蓄电模块的充电电压,调节所述脉宽驱动芯片中脉冲宽度调制PWM信号的占空比,通过驱动所述升降压电路中的NMOS管,改变充电电压,再根据所述电压电流检测电路检测到的信号,对电动车蓄电池进行充电;升降压电路末端连接继电器,所述继电器用于切断升降压电路和蓄电模块的连接。
10.根据权利要求1所述的为电动车充电的柔性光伏顶棚,其特征在于,
所述蓄电模块为液体开口或者密封式铅酸蓄电池,或磷酸亚铁锂电池,或聚合物锂电池。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20200710 |