CN115694345A - 一种刚性汽车光伏构件及其控制方法 - Google Patents

一种刚性汽车光伏构件及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115694345A
CN115694345A CN202211431387.7A CN202211431387A CN115694345A CN 115694345 A CN115694345 A CN 115694345A CN 202211431387 A CN202211431387 A CN 202211431387A CN 115694345 A CN115694345 A CN 115694345A
Authority
CN
China
Prior art keywords
photovoltaic
module
component
rigid
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211431387.7A
Other languages
English (en)
Inventor
赵记
谭海仁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renshuo Solar Energy Suzhou Co ltd
Original Assignee
Renshuo Solar Energy Suzhou Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renshuo Solar Energy Suzhou Co ltd filed Critical Renshuo Solar Energy Suzhou Co ltd
Publication of CN115694345A publication Critical patent/CN115694345A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及一种刚性汽车光伏构件及其控制方法，该光伏构件包括用于接收太阳能的光伏组件和可使该光伏组件展开和折叠的机械构件，三维旋转升降轴，还包括设置于车顶或光伏构件上的传感器组件、微型计算机、电源、定位模块、MPPT模块、pcs模块和逆变器模块，其控制方法包括由光线感应传感器和风速传感器向微型计算机提供数据，使该光伏构件自动调整光伏组件的最佳倾角和判断强风状态自动伸缩折叠，由定位模块向微型计算机传递位置信息，调整光伏组件的倾角；该方法可增大光照的投影面积，解决了传统夹胶光伏车顶因功率较小而无法商用的问题，使安装容量大幅提升，提升了车顶光伏组件的实用性，尤其适合混动汽车、纯电动汽车、房车等，其应用价值可观。

Description

一种刚性汽车光伏构件及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种刚性汽车光伏构件及其控制方法，属于光伏汽车技术领域。
背景技术
当前我国煤电占比约为70％，新能源汽车充电仍会产生碳排放。汽车与光伏结合可以将光能转换为电能，有助于降低汽油车的油耗及电动车的电耗。目前光伏的利用方式基本分为分布式和集中式两种，即都是固定在附着物上，无法移动，限制了其作用，人们在出行时，仍存在里程焦虑，尤其在冬日里，续航里程只能基本达到宣传的60％，且迫切需要移动电源的支持。由于现有充电桩充电速度较慢，而且需要排队等候，使充电不方便，尤其在早高峰期，如果等不到充电桩就意味着白天充不了电，影响续航。另外，国内外的相关探索都是将硅片、薄膜电池夹在车顶玻璃中间，这种做法的缺点是光伏电池的安装数量较少，发电量微小，也无法满足汽车的用电需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种刚性汽车光伏构件及其控制方法，拟将刚性折叠的光伏组件和汽车结合以解决传统夹胶光伏车顶因功率较小而无法商用的问题，以提高太阳能的利用率，减少碳排放。
本发明所提出的一种刚性汽车光伏构件，该构件包括用于接收太阳能的光伏组件和可使该光伏组件具有展开和折叠功能的机械构件，三维旋转升降轴，所述用于接收太阳能的光伏组件包括晶体硅光伏组件(Si)，碲化镉光伏组件(CdTe)，铜铟镓硒光伏组件(CIGS)，钙钛矿太阳能电池，所述机械构件由滑轨组件或支架组件或链条组件构成，所述三维旋转升降轴为三轴至六轴机器人结构，包含手动旋转升降系统和自动旋转升降系统。
所述太阳能光伏组件与机械构件集成一体设置在所述三维旋转升降轴的上方，与三维旋转升降轴通过螺栓连接。
所述构成机械构件的滑轨组件由设置在光伏组件层压件上表面的上齿轮和设置在光伏层压件下表面的下齿轮组成。
所述光伏组件的边框由配合上齿轮与下齿轮咬合转动的齿形结构组成。
所述三维旋转升降轴的自动旋转升降系统包括A轴旋转电机、B 轴旋转电机、C轴升降电机和D轴电动或液压系统。
所述电机包括永磁同步电动机、磁阻同步电动机、磁滞同步电动机、感应电动机和交流换向器电动机。
所述该构件还包括随车体附着的传感器组件、微型计算机、电源、定位模块、MPPT模块、pcs模块和逆变器模块。
所述传感器组件包括光线感应传感器和风速传感器。
所述定位模块包括北斗模块、GPS模块、伽利略模块、格洛纳斯模块。
如权利要求1-9任意一项所述的一种刚性汽车光伏构件的控制方法，包括以下步骤：a.由所述光线感应传感器向所述微型计算机提供数据，通过计算机处理后使该光伏构件可自动调整光伏组件的最佳倾角；b.由所述风速传感器用于向微型计算机提供风速数据，使该光伏构件可以判断强风状态，以便于将所有光伏组件进行自动折叠；c. 由定位模块向微型计算机传递位置信息，使该光伏构件根据位置信息调整光伏组件的倾角；d.设置的MPPT模块实时捕捉光伏组件的最大功率点，并通过变压给负载或者汽车电源供电，且变压范围可调；e. 设置的逆变器模块可将该汽车光伏构件产生的直流电转变为通常电器所需的交流电输出，且输出的交流电压可调节。
使用时，首先判断车辆是否静止，是，则启动如图3中传感器，传感器将数据传入微型计算机，数据处理后发送至图3中机械部件执行，目的是寻找光伏组件最佳倾角，然后MPPT模块负责捕获光伏组件的最大功率点并以恒定电压进行输出，而pcs模块则可根据电池的特性，调整充电电压。
本发明所提出的一种刚性汽车光伏构件及其控制方法，通过在光伏组件上集成机械构件使光伏组件具有可活动的展开与折叠功能，大大增加了光照的投影面积，解决了传统夹胶光伏车顶因功率较小而无法商用的问题，该结构在折叠时可充当车顶构建功能如汽车天窗，美观整齐，不占用汽车车顶多余面积，而展开时就可作为车载太阳能方阵使用，设置在集成一体下方的自动旋转升降机构可以使光伏构件灵活转动，随着光照吸收能源，充分利用了太阳能，与传统的夹胶光伏车顶只能安装200w左右相比更为有效的利用了车辆的投影面积，也使安装容量大幅提升，大幅提升了车顶光伏组件的实用性，使光伏组件作为一次电源大面积应用于汽车工业成为可实现的方法，尤其适合油电混合驱动汽车、纯电动汽车、房车等，其应用价值可观。
附图说明
附图1为本发明所提出的一种刚性汽车光伏构件其中一种实施方式滑轨组件折叠结构图。
附图2为本发明所提出的一种刚性汽车光伏构件车顶展开旋转示意图。
附图3为本发明所提出的一种刚性汽车光伏构件及其控制方法的原理框图。
具体实施方式
参见图1至图3，这3个图给出本发明所提出的一种刚性汽车光伏构件及其控制方法的整体流程结构图。该构件包括用于接收太阳能的光伏组件1和可使该光伏组件1具有展开和折叠功能的机械构件2，三维旋转升降轴3，所述用于接收太阳能的光伏组件1包括晶体硅光伏组件(Si)，碲化镉光伏组件(CdTe)，铜铟镓硒光伏组件(CIGS)，钙钛矿太阳能电池等，所述机械构件2由滑轨组件21或支架组件或链条组件构成，并与光伏组件1集成一体使光伏组件1具有展开和折叠功能，所述三维旋转升降轴3为三轴至六轴机器人结构，本实施例中采用的是四轴机器人结构用于自动旋转升降。
其中用于接收太阳能的光伏组件1与机械构件2集成一体后，设置在所述三维旋转升降轴3的上方，与三维旋转升降轴3通过螺栓4 连接，所述构成机械构件2的滑轨组件21由设置在光伏组件1层压件11上表面的上齿轮211和设置在光伏层压件下表面的下齿轮212组成，所述光伏组件1的边框12由配合上齿轮211与下齿轮212咬合转动的齿形结构组成，以完成轨道式展开功能。
所述三维旋转升降轴3的自动旋转升降系统包括A轴旋转电机、 B轴旋转电机、C轴升降电机和D轴电动或液压系统，其中电机包括永磁同步电动机、磁阻同步电动机、磁滞同步电动机、感应电动机和交流换向器电动机等。
所述该光伏构件还包括随车体附着的传感器组件、微型计算机、电源、定位模块、MPPT模块、pcs模块和逆变器模块，其中传感器组件包括光线感应传感器和风速传感器，所述定位模块包括北斗模块、 GPS模块、伽利略模块、格洛纳斯模块。
图1中两侧的箭头表示光伏构件展开时的展开方向。
根据上述所述一种刚性汽车光伏构件其控制方法，包括以下步骤： a.由光线感应传感器向微型计算机提供数据，通过计算机处理后使该光伏构件自动调整光伏组件的最佳倾角；b.由风速传感器向微型计算机提供风速数据，使该光伏构件可以判断强风状态，便于将所有光伏组件进行自动折叠；c.由定位模块向微型计算机传递位置信息，使该光伏构件根据位置信息调整光伏组件的倾角；d.由MPPT模块实时捕捉光伏组件的最大功率点，并通过变压给负载或者汽车电源供电，且变压范围可调；e.所述的逆变器模块可将该汽车光伏构件产生的直流电转变为通常电器所需的交流电输出，且输出的交流电压可调节。
本发明所提出的一种刚性汽车光伏构件及其控制方法，通过在光伏组件上集成机械构件使光伏组件具有可活动的展开与折叠功能，大大增加了光照的投影面积，解决了传统夹胶光伏车顶因功率较小而无法商用的问题，该结构在折叠时可充当车顶构建功能如汽车天窗，美观整齐，不占用汽车车顶多余面积，而展开时就可作为车载太阳能方阵使用，设置在集成一体下方的自动旋转升降机构可以使光伏构件灵活转动，随着光照吸收能源，充分利用了太阳能，与传统的夹胶光伏车顶只能安装200w左右相比更为有效的利用了车辆的投影面积，也使安装容量大幅提升，大幅提升了车顶光伏组件的实用性，使光伏组件作为一次电源大面积应用于汽车工业成为可实现的方法，尤其适合油电混合驱动汽车、纯电动汽车、房车等，其应用价值可观。

Claims (10)

1.一种刚性汽车光伏构件，其特征在于：该构件包括用于接收太阳能的光伏组件和可使该光伏组件具有展开和折叠功能的机械构件，三维旋转升降轴，所述用于接收太阳能的光伏组件包括晶体硅光伏组件(Si)，碲化镉光伏组件(CdTe)，铜铟镓硒光伏组件(CIGS)，钙钛矿太阳能电池，所述机械构件由滑轨组件或支架组件或链条组件构成，所述三维旋转升降轴为三轴至六轴机器人结构，包含手动旋转升降系统和自动旋转升降系统。
2.根据权利要求1所述的一种刚性汽车光伏构件，其特征在于：所述光伏组件与机械构件集成一体设置在所述三维旋转升降轴的上方，与三维旋转升降轴通过螺栓连接。
3.根据权利要求1所述的一种刚性汽车光伏构件，其特征在于：所述构成机械构件的滑轨组件由设置在光伏组件层压件上表面的上齿轮和设置在光伏组件层压件下表面的下齿轮组成。
4.根据权利要求1所述的一种刚性汽车光伏构件，其特征在于：所述光伏组件的边框由配合上齿轮与下齿轮咬合转动的齿形结构构成。
5.根据权利要求1所述的一种刚性汽车光伏构件，其特征在于：所述三维旋转升降轴的自动旋转升降系统包括A轴旋转电机、B轴旋转电机、C轴升降电机和D轴电动或液压系统。
6.根据权利要求5所述的一种刚性汽车光伏构件，其特征在于：所述电机包括永磁同步电动机、磁阻同步电动机、磁滞同步电动机、感应电动机和交流换向器电动机。
7.根据权利要求1所述的一种刚性汽车光伏构件，其特征在于：该构件还包括随车体附着的传感器组件、微型计算机、电源、定位模块、MPPT模块、pcs模块和逆变器模块。
8.根据权利要求7所述的一种刚性汽车光伏构件，其特征在于：所述传感器组件包括光线感应传感器和风速传感器。
9.根据权利要求7所述的一种刚性汽车光伏构件，其特征在于：所述定位模块包括北斗模块、GPS模块、伽利略模块、格洛纳斯模块。
10.如权利要求1-9任意一项所述的一种刚性汽车光伏构件的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：a.由所述光线感应传感器向所述微型计算机提供数据，通过计算机处理后使该光伏构件可自动调整光伏组件的最佳倾角；b.由所述风速传感器用于向微型计算机提供风速数据，使该光伏构件可以判断强风状态，以便于将所有光伏组件进行自动折叠；c.由定位模块向微型计算机传递位置信息，使该光伏构件根据位置信息调整光伏组件的倾角；d.所述MPPT模块实时捕捉光伏组件的最大功率点，并通过变压给负载或者汽车电源供电，且变压范围可调；e.所述的逆变器模块可将该汽车光伏构件产生的直流电转变为通常电器所需的交流电输出，且输出的交流电压可调节。
CN202211431387.7A 2022-11-01 2022-11-14 一种刚性汽车光伏构件及其控制方法 Pending CN115694345A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2022113589095 2022-11-01
CN202211358909 2022-11-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115694345A true CN115694345A (zh) 2023-02-03

Family

ID=85053289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211431387.7A Pending CN115694345A (zh) 2022-11-01 2022-11-14 一种刚性汽车光伏构件及其控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115694345A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117200413A (zh) * 2023-09-27 2023-12-08 东莞市奥源电子科技有限公司 一种基于户外电源太阳能板的多电源协同充电控制方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117200413A (zh) * 2023-09-27 2023-12-08 东莞市奥源电子科技有限公司 一种基于户外电源太阳能板的多电源协同充电控制方法
CN117200413B (zh) * 2023-09-27 2024-02-23 东莞市奥源电子科技有限公司 一种基于户外电源太阳能板的多电源协同充电控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20110089887A1 (en) Solar panel charging system for electric vehicle that charges individual batteries with direct parallel connections to solar panels
KR101655555B1 (ko) 태양전지 활용 시스템 및 방법
US20080100258A1 (en) Hybrid vehicle with adjustable modular solar panel to increase charge generation
US20120146572A1 (en) Solar panel charging system for electric vehicle that charges individual battery cells with direct parallel connections to solar panels and interconnected charge controllers
CN115694345A (zh) 一种刚性汽车光伏构件及其控制方法
CN201494324U (zh) 一种太阳能电动车
JP2012515526A (ja) 車両用ソーラーパワー管理
EP1917155A1 (en) Hybrid vehicle with modular solar panel and battery charging system to supplement regenerative braking
CN108539842B (zh) 太阳能电池系统及其控制方法
CN101590805A (zh) 一种混合动力驱动系统
CN113272171A (zh) 增强电动车辆运行的系统及方法
CN110949138A (zh) 用于两轮车的太阳能薄膜发电设备及其使用方法
CN115765580A (zh) 一种行李架汽车光伏系统及使用方法
CN204956133U (zh) 一种智能环保电动车
CN116027813A (zh) 双轴跟踪光伏发电装置
Pochont Recent trends in photovoltaic technologies for sustainable transportation in passenger vehicles–A review
Haldar et al. Design of a battery charger fed from two solar panels arranged at different inclination for e-rickshaw and dc microgrid applications
Su et al. Green solar electric vehicle changing the future lifestyle of human
CN101670777A (zh) 太阳能混合动力汽车
CN208209611U (zh) 机动车的太阳能辅助供电系统
CN104104309A (zh) 太阳能汽车电源
CN100572127C (zh) 混合动力汽车
CN201338527Y (zh) 太阳能混合动力汽车
Akhmedov et al. Using solar panels to recharge car battery
CN2646870Y (zh) 太阳电池天窗

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination