CN113922749B - 一种车载光伏系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种车载光伏系统，属于光伏设备领域，其包括可折叠或收卷的光伏电池、用于支撑并且控制光伏电池折叠或收卷的支撑装置以及用于存储电能的蓄能装置；所述光伏电池与蓄能装置电连接并且光伏电池将由光能转化为电能存储至蓄能装置；所述支撑装置连接于光伏电池垂直于收卷轴线或者折叠线方向的两端。本申请具有减小车辆行驶过程中车载光伏系统产生的风阻的效果。

Description

一种车载光伏系统

技术领域

本申请涉及光伏装置的领域，尤其是涉及一种车载光伏系统。

背景技术

随着电子电池技术的发展，新能源汽车越来越受到重视。新能源车因其环保性、能源的可再生性和便利性，使其具有广阔的前景。但是因为电能源车的续航能力一直困扰着新能源车。部分光照强度较大的地区已经利用太阳能为电能源车补充电能。

现在将太阳光转化电能的设备多为太阳能电池。太阳能电池是利用半导体材料的光电效应，将太阳能转换成电能的装置。现在常见的太阳能电池为了提高接受光的面积，减小整体体积和质量，大多采用板状。因此也称为太阳能电池板。

目前，公开号为CN104993788A中国发明专利申请公开了一种车载太阳能充电装置，包括太阳能充电板、控制面板、无线充电面板；所述太阳能充电板顶部是由太阳能光伏板组成；所述太阳能充电板的一端连接控制面板；所述控制面板的另一端连接无线充电面板；所述太阳能充电板上的两侧设有USB充电口；所述无线充电面板上设有置物兜。

针对上述中的相关技术，发明人认为为了提升单位时间内的发电量，太阳能充电板增加光照面积以便于接受更多的太阳光照射，从而会导致太阳能充电板长宽尺寸过大，因此车载太阳能充电装置存在长宽尺寸过大而导致行车风阻较大有缺陷。

发明内容

为了缓解车载太阳能充电装置行车风阻较大的问题，本申请提供一种车载光伏系统。

本申请提供的一种车载光伏系统，采用如下的技术方案：

一种车载光伏系统，包括可折叠或收卷的光伏电池、用于支撑并且控制光伏电池折叠或收卷的支撑装置以及用于存储电能的蓄能装置；所述光伏电池与蓄能装置电连接并且光伏电池将由光能转化为电能存储至蓄能装置；所述支撑装置连接于光伏电池垂直于收卷轴线或者折叠线方向的两端。

通过采用上述技术方案，需要充电时，利用支撑装置将光伏电池展开，使其接受光照并且将光能转化为电能存储至蓄能装置。车辆行驶时，利用支撑装置将光伏电池折叠或收卷，减小行车时其受到的风阻，减小车辆行驶过程中受到的阻力。

可选的，所述光伏电池包括太阳能电池组件，所述太阳能电池组件包括基布以及多个固定连接于基布的太阳能电池板，所述太阳能电池组件通过收卷或者折叠的方式开合。

通过采用上述技术方案，基布相较于现在常用的金属的框架更加柔软，在车辆行驶过程，能有效的吸收太阳能电池板振动产生的冲击，能保护太阳能电池板。同时，基布更加容易折叠或者收卷，便于光伏电池的收纳。

可选的，所述基布相背的两端均固定连接有一排连接环，同一排的所述连接环沿着基布侧边呈间隔排布，所述太阳能电池板沿着连接环排布方向阵列排布，属于同一排的相邻两个所述连接环之间有至少有两个太阳能电池板，每排相邻所述连接环之间设置有弹性件，所述弹性件对于与其连接的两个连接环施加相互靠近的拉力。

通过采用上述技术方案，需要使用光伏电池时，对基布的两端施加拉力，使其克服弹性件的拉力，从而将基布展开。需要将光伏电池收纳时，减小对基布两端的拉力，在弹性件的作用下基布被折叠，便于光伏电池的收纳。

可选的，所述太阳能电池组件展开后呈弧形，所述光伏电池还包括反射组件，所述反射组件包括单向玻璃板，所述单向玻璃板为与太阳能电池组件呈同心的圆弧，所述单向玻璃板的反射面朝向太阳能电池组件。

通过采用上述技术方案，当平行的太阳光直射于太阳能电池组件时，部分光被反射出来。同时因太阳能电池组件呈弧形，且单向玻璃板呈与太阳能电池组件同心的圆弧，所以被反射的光会聚集于单向玻璃板的反射面。光被单向玻璃板重新反射至太阳能电池组件，从而提升光伏电池单位面积内的光电转化效率。

可选的，所述单向玻璃板两端连接有竖直滑动连接于支撑装置的支撑杆，所述单向玻璃板与支撑杆转动连接，所述单向玻璃板与支撑杆之间的转动轴线相较于单向玻璃板重心更加远离单向玻璃板的圆弧凸面，所述单向玻璃板横截面弦长大于处于折叠或者收卷状态下的太阳能电池组件的宽度。

通过采用上述技术方案，车辆行驶时，将太阳能电池组件收卷或者折叠之后，转动单向玻璃板，使其圆弧面向外突出，然后拉动支撑杆向下滑移，使单向玻璃板罩设于收卷或者折叠之后的太阳能电池组件上。因为单向玻璃板更加光滑，能进一步减小风阻，并且在恶劣天气能为太阳能电池组件遮挡风雨，保护太阳能电池组件。

可选的，所述基布朝向反射组件的表面设置有反光层。

通过采用上述技术方案，当光照射于反光层也会造成反射，反射的光在单向玻璃板反射的作用下照射在太阳能电池组件，进一步提升光伏电池的光电转化效率。

可选的，所述支撑装置包括用于与车连接的底座以及与底座连接的连杆机构，所述连杆机构包括第一主连杆和第二主连杆，所述第一主连杆一端与第二主连杆的一端铰接，另一端与光伏电池连接。

通过采用上述技术方案，转动第一主连杆和第二主连杆，使两者向相互靠近的方向转动，从而折叠机构折叠收缩；需要使用太阳能电池板发电时，转动第一主连杆和第二主连杆，使两者向相互远离的方向转动，从而折叠机构展开，使太阳能电池板展开。使得太阳能电池板的展开和折叠更加操作更加简单，使用更加方便。

可选的，所述第一主连杆铰接有第一副连杆，所述第一副连杆远离第一主连杆的一端铰接有与底座连接的铰接座，所述第二主连杆铰接有第二副连杆，所述第二副连杆远离第一主连杆的一端与铰接座铰接。

通过采用上述技术方案，推动第一主连杆和第二主连杆铰接点上下，便能控制第一主连杆和第二主连杆相向或相背转动，操作更加方便。

可选的，所述连杆机构连接有驱动第一主连杆和第二主连杆向相反方向转动的驱动组件，所述驱动组件为电推缸，所述电推缸的一端与底座连接，其另一端固定连接有铰接轴，所述第一主连杆和第二主连杆均套设于铰接轴并且第一主连杆和第二主连杆与铰接轴转动连接。

通过采用上述技术方案，电推缸拉动铰接轴向下移动时，第一主连杆和第二主连杆向下移动的同时，两者向相互靠近的方向转动，从而实现了可折叠太阳能电池组件的折叠收缩；当电推缸推动铰接轴向上移动时，第一主连杆和第二主连杆向上移动的同时，两者向相互远离的方向转动，从而实现了可折叠太阳能电池组件的伸张。利用电推缸实现了太阳能电池板折叠收缩或者展开，进一步方便车载光伏系统操作。

可选的，所述底座开设有竖直设置的滑槽，所述铰接座置于滑槽内与底座滑动连接，所述底座开设有用于容纳收缩状态的折叠机构的收纳槽，所述滑槽内设置有收纳弹簧，所述收纳弹簧一端抵触于铰接座远离收纳槽一端的侧壁，另一端抵触于滑槽侧壁。

通过采用上述技术方案，电推缸拉动铰接轴向下移动时，第一主连杆和第二主连杆相互靠近，此时折叠机构折叠收缩。电推缸继续向下拉动铰接轴，使第一主连杆和第二主连杆继续向下移动柜，同是铰接座向下滑移并且压缩弹簧，使折叠机构置于收纳槽内。当需要太阳能电池板工作时，驱动组件使第一主连杆和第二主连杆的铰接点向上移动时，在弹簧作用下，铰接座向上滑移，此时第一主连杆和第二主连杆会仅上移动，从而使在折叠机构从收纳槽中滑移出来。当铰接座达到滑槽顶端之后，驱动组件继续推动第一主连杆和第二主连杆的铰接点向上移动，此时第一主连杆和第二主连杆向相背的方向转动，使折叠机构展开。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.光伏电池可折叠或收卷，需要充电时，利用支撑装置将光伏电池展开，使其接受光照并且将由光能转化为的电能存储至蓄能装置。车辆行驶时，利用支撑装置将光伏电池折叠或收卷，减小行车时其受到的风阻，减小车辆行驶过程中受到的阻力。

2.连杆机构包括相互铰接的第一主连杆和第二主连杆，转动第一主连杆和第二主连杆，使两者向相互靠近的方向转动，从而太阳能电池组件折叠收缩；需要使用太阳能电池发电时，转动第一主连杆和第二主连杆，使两者向相互远离的方向转动，从而太阳能电池组件展开。太阳能电池组件的展开和折叠更加操作更加简单，使用更加方便。

3.底座开设有竖直设置的滑槽，铰接座置于滑槽内与底座滑动连接，，电推缸拉动铰接轴向下移动时，第一主连杆和第二主连杆相互靠近，此时折叠机构折叠收缩。电推缸继续向下拉动铰接轴，使第一主连杆和第二主连杆继续向下移动，同是带动铰接座向下滑移，使折叠机构置于收纳槽内。

4.利用反射组件反射由太阳能电池组件反射出来的部分光。被反射的光会聚集于单向玻璃板的反射面。光被单向玻璃板重新反射至太阳能电池组件，从而提升了光电转化效率。

5.利用基布支撑太阳能电池板，基布相对于金属的框架更加柔软，当光伏电池在运输过程，能有效的吸收太阳能电池板振动产生的冲击，能保护太阳能电池组件。同时，基布更加容易折叠或者收卷，便于光伏电池的收纳。

附图说明

图1是本申请实施例用于展示车载光伏系统的安装示意图。

图2是本申请实施例用于展示车载光伏系统的立体图。

图3是本申请实施例用于展示光伏电池的结构示意图。

图4是图3的A部放大图。

图5是图2的B部放大图。

图6是本申请实施例用于展示连杆机构的结构示意图。

图7是本申请实施例用于展示收纳槽的剖面示意图。

附图标记说明：100、光伏电池；101、太阳能电池组件；102、反射组件；103、基布；104、太阳能电池板；105、容纳槽；106、反光层；107、加强管；108、连接环；109、弹性件；110、单向玻璃板；111、支撑杆；112、阻尼片；200、支撑装置；201、连杆机构；202、第一主连杆；203、第二主连杆；204、铰接座；205、第一副连杆；206、第二副连杆；207、铰接轴；208、电推缸；209、挡片；210、收纳弹簧；211、底座；212、水平板；213、竖直板；214、收纳槽；215、滑槽。

具体实施方式

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种车载光伏系统。

参照图1，该车载光伏系统包括光伏电池100、支撑装置200和蓄能装置。光伏电池100与蓄能装置电连接并且光伏电池100将由光能转化为电能存储至蓄能装置。蓄能装置主要包括蓄电池。支撑装置200用于支撑光伏电池100。

参照图2和图3，光伏电池100包括太阳能电池组件101和反射组件102。其中太阳能电池组件101用于将光转化为电能。当平行的太阳光直射于太阳能电池组件101时，部分光被反射出来。反射组件102用于将这部分反射出来的光重新反射至太阳能电池组件101，从而提升了光电转化效率。

参照图3和图4，太阳能电池组件101包括基布103和太阳能电池板104。基布103为双层锦纶面料。双层锦纶面料中的其中一层锦纶面料开设有多个用于嵌设太阳能电池板104的容纳槽105。容纳槽105呈长条状，并且沿着其宽度方向均匀排布。太阳能电池板104的形状与容纳槽105相同。太阳能电池板104置于容纳槽105并且粘接于基布103。太阳能电池板104用于与蓄电池电连接。相邻两个太阳能电池板104之间的间距大于太阳能电池板104厚度的两倍，便于太阳能电池组件101折叠或者收卷。

参照图4，太阳能电池板104之间会有间隙，照射于该间隙处的光无法转化为电能。为了能将部分的光也利用起来，在基布103朝向反射组件102的表面设置有反光层106。反光层106为粘接于基布103的多个铝箔，铝箔铺设至于两个相邻太阳能电池板104之间。当光照射于反光层106也会造成反射，反射的光在单向玻璃反射的作用下照射在太阳能电池组件101，进一步提升光伏电池100的单位面积内光电转化效率。

参照图4，为了提升太阳能电池组件101结构强度，从而保护太阳能电池板104，在基布103内镶嵌有加强管107。相邻两个太阳能电池板104之间均设置有所述加强管107。在本实施例中加强管107为聚乙烯管。太阳能电池板104的电源线穿设于聚乙烯管中。加强管107不但增加太阳能电池组件101结构强度，同时保护太阳能电池板104的电源线。

参照图4，基布103相背的两端均设置有一排连接环108，连接环108通过螺栓固定连接于加强管107的端部。连接于同一加强管107的两个连接环108不属于同一排。同一排的相邻两个连接环108之间存在两个太阳能电池板104。同一排的相邻连接环108之间连接有弹性件109，弹性件109可以为弹簧或弹性绳。弹性件109对于与其连接的两个连接环108施加相互靠近的拉力。在太阳能电池组在不受外力时，在弹性件109的作用下基布103被折叠，便于光伏电池100的收纳。需要利用太阳能电池组发电时，对基布103的两端施加拉力，使其克服弹性件109的拉力，从而将基布103展开。

参照图3，反射组件102包括单向玻璃板110和支撑杆111。支撑杆111有两根并且呈竖直设置，支撑杆111的下端与支撑装置200滑移连接，滑移方向呈竖直。

参照图5，支撑杆111侧壁周向嵌设有多个阻尼片112，阻尼片112与支撑装置200产生的摩擦力大于反射组件102的重量，从而能够人工调节单向玻璃板110的高度。

参照图3，单向玻璃板110呈圆弧，其圆弧外凸的一面为其反射面。单向玻璃板110沿着中心轴线的端部均与一支撑杆111转动连接。单向玻璃板110的反射面朝下时，其与支撑杆111转动轴线位于单向玻璃板110重心的上方。即在单向玻璃板110自重下，单向玻璃板110的反射面朝向太阳能电池组件101。

参照图3，在太阳能电池组件101使用时，将其展开并且对基布103的两端施加拉力，在拉力和重力作用下使太阳能电池组件101呈圆弧。单向玻璃板110与太阳能电池组件101为同心的圆弧。当阳光照射在单向玻璃板110的透光面时，较多的光线能穿过单向玻璃板110，照射于太阳能电池组件101。当光线照射在单向玻璃板110的反射面时，较多的光线会反射于太阳能电池组件101，进一步提升光伏电池100的光电转化效率。

参照图2和图6，支撑装置200包括底座211和连杆机构201。底座211用于与车箱固定连接，并且用于支撑连杆机构201。连杆机构201用于支撑光伏电池100，并且能控制太阳能电池组件101折叠收缩或者展开。

参照图2和图6，底座211包括水平板212和两个竖直板213。水平板212呈水平设置并且固定连接于车厢顶部。水平板212相背的两端均固定连接于上述竖直板213，竖直板213呈竖直设置并且固定连接于车厢侧壁。每一竖直板213均连接有一连杆机构201。为了使太阳能电池组件101能呈圆弧状，也可以将水平板212做成圆弧状，利用水平板212支撑太阳能电池组件101。

参照图6，连杆机构201包括第一主连杆202、第二主连杆203和铰接座204。铰接座204连接于竖直板213。铰接座204铰接有第一副连杆205和第二副连杆206。第一副连杆205与第一主连杆202铰接。第二副连杆206与第二主连杆203铰接。

参照图6，第一主连杆202一端转动连接有铰接轴207，第二主连杆203一端套设于铰接轴207并且两者转动连接，从而实现了第一主连杆202和第二主连杆203铰接。第一主连杆202、第二主连杆203、第一副连杆205和第二副连杆206围成一个菱形。

参照图6，第一主连杆202上端与太阳能电池组件101一端连接环108固定连接，第二主连杆203的上端与太阳能电池组件101另一端连接环108固定连接。同一连杆机构201的第一主连杆202和第二主连杆203与同一排的连接环108连接。

参照图6，当铰接轴207向下移动时，第一主连杆202和第二主连杆203向相互靠近的方向转动，太阳能电池组件101折叠收缩。当铰接轴207向上移动时，第一主连杆202和第二主连杆203向相互远离的方向转动，太阳能电池组件101展开。

参照图6，连杆机构201还包括有驱动第一主连杆202和第二主连杆203向相反方向转动的驱动组件。在本申请实施例中驱动组件为电推缸208。电推缸208的缸体固定连接于竖直板213，其伸缩杆与铰接轴207固定连接。电推缸208拉动铰接轴207向下移动时，第一主连杆202和第二主连杆203向相互靠近的方向转动，从而实现了太阳能电池组件101的折叠收缩。当电推缸208推动铰接轴207向上移动时，第一主连杆202和第二主连杆203向相互远离的方向转动，从而实现了太阳能电池组件101的伸张。

参照图7，为了能在太阳能电池组件101折叠之后能进行收纳，在水平板212开设有收纳槽214，收纳槽214用于容纳收缩状态的太阳能电池组件101，收纳槽214的宽度小于单向玻璃板110横截面弦长。

参照图7，两个竖直板213开设有竖直设置的滑槽215，铰接座204置于滑槽215内与底座211滑动连接。滑槽215上端与收纳槽214连通，滑槽215上端侧壁固定连接有限位块216。限位块216用于对铰接座204移动位置的上限位进行限位，避免其从滑槽215上端滑离滑槽215。

参照图7，铰接座204固定连接有挡片209。挡板为L形板，其包括呈竖直设置的竖直部和呈水平设置的水平部，其中竖直部与铰接座204固定连接，水平部固定连接于竖直部的下端。支撑杆111竖直穿设于挡片209的水平部并且两者滑移连接。

参照图7，电推缸208的伸缩杆穿设于挡片209的水平部且两者滑移连接。第一主连杆202和第二主连杆203背离发电组件的一端抵触于挡片209时太阳能电池组件101呈收缩状态。滑槽215内设置有收纳弹簧210，收纳弹簧210上端抵触于铰接座204的下端面，收纳弹簧210下端抵触于滑槽215下端的侧壁。

本申请实施例一种车载光伏系统的实施原理为：当充电时，电推缸208推动铰接轴207向上移动时，在弹簧作用下，铰接座204向上滑移，此时第一主连杆202和第二主连杆203会仅上移动而不会相对转动，从而使在折叠机构从收纳槽214中滑移出来。在铰接座204达到滑槽215顶端之后，电推缸208继续推动铰接轴207向上移动，此时第一主连杆202和第二主连杆203向相背的方向转动，从而对基布103的两端施加拉力使其展开，在拉力和重力作用下使太阳能电池组件101呈向下凹陷的圆弧。

推动支撑杆111，使其带动单向玻璃板110相上移动，使单向玻璃板110与太阳能电池组件101呈同心设置。当平行的太阳光直射于太阳能电池板104时，太阳能电池板104的钢化玻璃会将部分光反射出来，当光照射于反光层106也会造成反射。反射组件102用于将这部分反射出来的光重新反射至太阳能电池组件101，从而提升了光伏电池100单位面积内的光电转化效率。

当车辆行驶时，电推缸208拉动铰接轴207向下移动时，第一主连杆202和第二主连杆203相互靠近，此时基本在弹簧弹力作用下折叠收缩，并且第一主连杆202和第二主连杆203的下端抵触于挡片209。电推缸208继续向下拉动铰接轴207，挡片209带动铰接轴207向下移动并且压缩弹簧，使折叠机构和太阳能电池板104置于收纳槽214内。然后转动单向玻璃板110，使其圆弧面外突出，然后拉动支撑杆111向下滑移，利用单向玻璃板110将覆盖于收卷或者折叠之后的太阳能电池组件101收纳槽214中。最终到达减小行车时其受到的风阻，减小车辆行驶过程中受到的阻力。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种车载光伏系统，其特征在于：包括可折叠或收卷的光伏电池（100）、用于支撑并且控制光伏电池（100）折叠或收卷的支撑装置（200）以及用于存储电能的蓄能装置；所述光伏电池（100）与蓄能装置电连接并且光伏电池（100）将由光能转化得到的电能存储至蓄能装置；所述支撑装置（200）连接于光伏电池（100）垂直于收卷轴线或者折叠线方向的两端；所述光伏电池（100）包括太阳能电池组件（101），所述太阳能电池组件（101）包括基布（103）以及多个固定连接于基布（103）的太阳能电池板（104），所述太阳能电池组件（101）通过收卷或者折叠的方式开合；所述太阳能电池组件（101）展开后呈弧形，所述光伏电池（100）还包括反射组件（102），所述反射组件（102）包括单向玻璃板（110），所述单向玻璃板（110）为与太阳能电池组件（101）呈同心的圆弧，所述单向玻璃板（110）的反射面朝向太阳能电池组件（101）；所述单向玻璃板（110）两端连接有竖直滑动连接于支撑装置（200）的支撑杆（111），所述单向玻璃板（110）与支撑杆（111）转动连接，所述单向玻璃板（110）与支撑杆（111）之间的转动轴线相较于单向玻璃板（110）重心更加远离单向玻璃板（110）的圆弧凸面，所述单向玻璃板（110）横截面弦长大于处于折叠或者收卷状态下的太阳能电池组件（101）的宽度。

2.根据权利要求1所述的一种车载光伏系统，其特征在于：所述基布（103）相背的两端均固定连接有一排连接环（108），同一排的所述连接环沿着基布侧边呈间隔排布，所述太阳能电池板（104）沿着连接环（108）排布方向阵列排布，属于同一排的相邻两个所述连接环（108）之间有至少有两个太阳能电池板（104），每排相邻所述连接环（108）之间设置有弹性件（109），所述弹性件（109）对于与其连接的两个连接环（108）施加相互靠近的拉力。

3.根据权利要求1所述的一种车载光伏系统，其特征在于：所述基布（103）朝向反射组件（102）的表面设置有反光层（106）。

4.根据权利要求1所述的一种车载光伏系统，其特征在于：所述支撑装置（200）包括用于与车连接的底座（211）以及与底座（211）连接的连杆机构（201），所述连杆机构（201）包括第一主连杆（202）和第二主连杆（203），所述第一主连杆（202）一端与第二主连杆（203）的一端铰接，另一端与光伏电池（100）连接。

5.根据权利要求4所述的一种车载光伏系统，其特征在于：所述第一主连杆（202）铰接有第一副连杆（205），所述第一副连杆（205）远离第一主连杆（202）的一端铰接有与底座（211）连接的铰接座（204），所述第二主连杆（203）铰接有第二副连杆（206），所述第二副连杆（206）远离第一主连杆（202）的一端与铰接座（204）铰接。

6.根据权利要求5所述的一种车载光伏系统，其特征在于：所述连杆机构（201）连接有驱动第一主连杆（202）和第二主连杆（203）向相反方向转动的驱动组件，所述驱动组件为电推缸（208），所述电推缸（208）的一端与底座（211）连接，其另一端固定连接有铰接轴（207），所述第一主连杆（202）和第二主连杆（203）均套设于铰接轴（207）并且第一主连杆（202）和第二主连杆（203）与铰接轴（207）转动连接。

7.根据权利要求6所述的一种车载光伏系统，其特征在于：所述底座（211）开设有竖直设置的滑槽（215），所述铰接座（204）置于滑槽（215）内与底座（211）滑动连接，所述底座（211）开设有用于容纳收缩状态的折叠机构的收纳槽（214），所述滑槽（215）内设置有收纳弹簧（210），所述收纳弹簧（210）一端抵触于铰接座（204）远离收纳槽（214）一端的侧壁，另一端抵触于滑槽（215）侧壁。

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