CN203974771U - 一种太阳能光伏洗车机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能光伏洗车机，其包括主机、水桶、水管、水枪，水管的一端连接水枪，水管的另一端连接主机，所述主机包括直流无刷电机、进水口、出水管接头和电池组，进水口设置在主机下部，出水管接头位于主机上方，直流无刷电机连接出水管接头和电池组，水桶底部设置有用于将太阳能转换为电能的光伏组件，主机底部设置有用于接收所述电能并传输给电池组充电的无线充电模块，无线充电模块与光伏组件磁性连接。通过光伏组件对主机内的电池组充电，从而实现将太阳能光伏发电的能量对直流无刷电机供电，其供电方式环保节能、无需外接市电充电或发动机充电，大大方便了用户使用，特别适合于户外露天无市电的汽车用户群体。

Description

一种太阳能光伏洗车机

技术领域

本实用新型涉及洗车机技术领域，特别涉及一种太阳能光伏洗车机。  

背景技术

目前，越来越多的家庭购买汽车，随着汽车的快速增加，汽车的清洗和保养也越来越受到广大用户的重视。由于专业的洗车店地点固定、不能随时洗车，且费用较高。为此，市面上出现了多种自助洗车机，即方便用户携带，又可以随时洗车、且成本较低；常见的自助洗车机有如下几种： 

1、手动打气主机，其通过手动打气加压，使壶内产生高压，经出水管、喷头喷出水柱或雾化水来达到清洗目的。该方式仅耗用人力能量，不会使用其他能源；虽然具有很好的节能环保效果，但其只适用于部分较喜欢运动的人群（需要手动打气，比较费力），且实际使用效果有一定的局限性。

2、点烟器式洗车机，当点烟器连接电源后即可启动。虽然大大方便了洗车机启动，但是点烟器需要由汽车蓄电池组供电，且必须是在发动机工作状态下（需耗用汽车的燃油发电给电泵提供电能），发动机熄火后若长时间使用，会造成汽车蓄电池组过度放电，影响电池组寿命。同时，由于点烟器与水泵之间需要连接导线，洗车操作时车门也无法完全关闭，可能会导致污水流入车内。 

3、内置锂电池组式洗车机。为了解决洗车机供电问题，市场上还出现一种将锂电池组内置于洗车机中的方式，可通过点烟器接口为洗车机充电，也可通过适配器用市电对洗车机充电（如带回家充电）。 

但是，使用市电充电明显限制了充电地点。同时，由于洗车过程水泵不再需要连接导线，大大方便用户使用。但是，这种方式仍需要耗费再生燃油。并且，由于点烟器方式的充电过程需要在驾驶期间进行，发动机停机后才对洗车机充电会影响电池组的使用寿命；而驾驶期间充电也会影响车上人员的舒适度和出行体验。  

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种太阳能光伏洗车机，以解决现有洗车机的供电方式导致用户使用不便、充电不便的问题。 

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案： 

一种太阳能光伏洗车机，包括一主机、水桶、水管、水枪，所述水管的一端连接水枪，水管的另一端连接主机，其特征在于，所述主机包括直流无刷电机、进水口、出水管接头和电池组，所述进水口设置在主机下部，出水管接头位于主机上方，直流无刷电机连接出水管接头和电池组，所述水桶底部设置有用于将太阳能转换为电能的光伏组件，所述主机底部设置有用于接收所述电能并传输给电池组充电的无线充电模块，所述无线充电模块与光伏组件磁性连接。

所述的太阳能光伏洗车机中，所述光伏组件包括依次设置的透光层、用于吸收太阳能并转化为电能的太阳电池、隔离层和导磁层；所述导磁层的中心设置有用于将电能传输给主机的第一无线充电线圈，所述透光层设置在水桶外侧底部，所述导磁层裸露在水桶内侧底部。 

所述的太阳能光伏洗车机中，所述水桶为折叠型水桶，所述水桶的底部设置有4个防滑透明的凸起。 

所述的太阳能光伏洗车机中，所述导磁层与第一无线充电线圈之间设置有用于避免导磁层与第一无线充电线圈相互影响的防水环形圈。 

所述的太阳能光伏洗车机中，所述无线充电模块包括充电控制电路、用于接收第一无线充电线圈传输的电能的第二无线充电线圈，以及用于与所述导磁层磁性连接的永磁磁环；所述第二无线充电线圈设置在主机底部，充电控制电路连接第二无线充电线圈和电池组，所述永磁磁环环绕第二无线充电线圈。 

所述的太阳能光伏洗车机中，所述主机内设置有用于减震防水的隔离腔，所述电池组和无线充电模块设置在隔离腔外，所述直流无刷电机设置在隔离腔内，所述进水口设置在隔离腔下方，出水管接头设置在隔离腔顶部。 

所述的太阳能光伏洗车机中，所述电池组包括12个环状设置的电池，所述电池的型号为18650锂电池并建议优选锂铁电池。 

所述的太阳能光伏洗车机中，所述直流无刷电机包括无刷电机驱动电路和直流无刷电机水泵，所述出水管接头上设置有用于检测水管接入状态的微动开关，用于检测出水口水压的水压传感器；所述进水口设置有用于检测水流量的水流量传感器；所述无刷电机驱动电路连接微动开关、水压传感器和水流量传感器。 

所述的太阳能光伏洗车机中，所述主机顶部设置有4个防滑凸起。 

所述的太阳能光伏洗车机中，所述主机为圆柱形，水桶为方体形。 

相较于现有技术，本实用新型提供的一种太阳能光伏洗车机，包括主机和水桶，通过在水桶底部设置用于将太阳能转换为电能的光伏组件，主机底部设置用于接收所述电能并传输给电池组充电的无线充电模块，通过光伏组件对主机内的电池组充电，从而实现将太阳能光伏发电的能量对直流无刷电机供电，其供电方式环保节能、无需外接市电充电或发动机充电，大大方便了用户使用，特别适合于户外露天无市电的汽车用户群体。 

附图说明

图1为本实用新型太阳能光伏洗车机的结构框图。。 

图2为本实用新型太阳能光伏洗车机中主机的一角度结构示意图。 

图3为本实用新型太阳能光伏洗车机充电状态的一角度结构示意图。 

图4为本实用新型太阳能光伏洗车机中水桶的桶内底部示意图。 

图5为本实用新型太阳能光伏洗车机中电池组的分布示意图。 

具体实施方式

本实用新型提供一种太阳能光伏洗车机，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。 

请参阅图1、图2（透视主机内部的侧面结构示意图）和图3（透视主机和水桶内部的侧面结构示意图），本实用新型提供的太阳能光伏洗车机包括主机10、水桶20、水管和水枪。所述水管的一端连接水枪，水管的另一端连接主机，使用时水桶20中蓄水，将主机放入水中即可。 

其中，所述主机10包括直流无刷电机101、进水口102、出水管接头103和电池组104。所述进水口102设置在主机10下部，所述出水管接头103位于主机10上方的凹槽中，直流无刷电机101连接出水管接头103和电池组104。所述水桶20底部设置有用于将太阳能转换为电能的光伏组件200，所述主机10底部设置有用于接收所述电能并传输给电池组104充电的无线充电模块100。需要充电时，所述无线充电模块与光伏组件磁性连接。 

本实施例中，所述主机10采用圆柱形，直流无刷电机101、进水口102、出水管接头103在主机10内的摆放位于具体如图2所示。所述水桶20也可采用圆柱形或方体形结构（如长方体或正方体），本实施例中采用长方体，其方形底面在组件设计时太阳电池的利用率会较高。若水桶采用圆柱形，其圆形底面在光伏组件的设计时一般会造成可用面积下降或太阳电池的材料损耗增加，不过这一情况可视市场的接受程度作出调整。在具体实施时，所述主机10还可以采用长方体或正方体结构，则直流无刷电机101、进水口102、出水管接头103设置的位置可适当调整，以进水口102能方便水流入，出水管接头103能方便外接水管为准，其设置位置均在本实施例的保护范围内。 

所述直流无刷电机101包括无刷电机驱动电路1011（内置低压保护电路、外接红色高亮的低压指示灯）和直流无刷电机水泵1012。当无刷电机驱动电路1011检测电池组电压低于预设值时，低压指示灯点亮提示用户电量不足。需要理解的是，所述低压保护电路有多种电路结构，只要能检测电池组电压并控制低压指示灯亮灭即可，本实施例对其具体电路结构不作限定。 

请一并参阅图4（水桶底部示意图），所述光伏组件200包括依次设置的透光层201、太阳电池202、隔离层203和导磁层204。所述导磁层204的中心设置有第一无线充电线圈205，具体实施时可在导磁层204的中心开凿一圆孔，将第一无线充电线圈205固定在该圆孔中即可。所述透光层201设置在水桶外侧底部，所述导磁层204裸露在水桶内侧底部（图4为朝桶内看到的桶底示意图）。 

所述透光层201可采用玻璃或滴胶材质，其能使太阳光穿透并照射在太阳电池202上并完成交连、密封和保护功能。太阳电池202吸收太阳能并转化为电能后传输到第一无线充电线圈205中，第一无线充电线圈205再将电能传输给主机10进行充电。为了方便用户检测太阳电池是否正常，还可在太阳电池上外接Solar（太阳能）指示灯。只要太阳电池202吸收太阳能并转化为电能输出，Solar指示灯就可被点亮，表明太阳电池正在工作中。若太阳电池损坏或异常，不能实现电能输出，则Solar指示灯保持熄灭。 

本实施例中，所述太阳电池202的尺寸大小设计时，以将其放在汽车后座窗台上通过3至5天的正常光照，光伏发电产生的电能足够满足1次至2次整车清洗的要求为准。随着太阳电池技术的发展，可用其他更高效率的太阳电池代替本实施例中的太阳电池，在此基础上可对本实施例的结构作出的对应技术改进，此处不作详述。 

本实施例中，所述导磁层204采用导磁不锈钢，为了避免第一无线充电线圈205与导磁层204相互影响导致产生损耗，较佳实施例中，可所述导磁层204与第一无线充电线圈205之间设置一防水环形圈206。具体实施时，可在导磁层204上开凿一面积比第一无线充电线圈205大的圆孔，将第一无线充电线圈205放置在圆孔中心位置，再用防水绝缘材料填充第一无线充电线圈205与导磁层204之间的空隙，使第一无线充电线圈205固定在导磁层204的中心。填充了防水绝缘材料的空隙即形成图4中的防水环形圈206。 

为了方便用户在汽车内放置水桶20，减少水桶20的占用空间，进一步地较佳实施例中，所述水桶20为折叠型水桶（如图3所示）。为了防止水桶20使用时由于放置地点不平而滑动，更为重要的是为了保护太阳电池，所述水桶20底部还设置有4个防滑透明的凸起207。 

为了方便用户充电，兼容现有的市电供电方式，在具体实施时，还可在水桶上设置带有IP68的 DC2.1mm的防水直流插座210，通过汽车点烟器为水桶内的无线充电线圈提供电能（代替太阳能转化的电能），以实现在极端恶劣天气阳光严重缺乏或特殊的过量用电情况下光伏洗车机补充电能的目的。 

为了方便用户随时随地了解光伏洗车机的充电状态，在进一步的实施例中，还可在电路板上设置蓝牙4.0模块，由厂家提供的对应的智能手机免费APP软件，使用户可实现用智能手机对光伏洗车机内的电池组电气参数及直流无刷电机运行状态的无线监测，并可进一步通过智能手机实现个性化的水压阈值设置，直流无刷电机手动调速等功能。 

请同时参阅图1~图5，本实施例中，所述主机10的无线充电模块包括第二无线充电线圈105、永磁磁环106和充电控制电路，所述第二无线充电线圈105设置在主机10底部，所述永磁磁环106环绕第二无线充电线圈105，且永磁磁环106与第二无线充电线圈105之间存在一环状空隙108。需要充电时将主机10放入水桶20中，如图3所示。主机10通过永磁磁环106与水桶20的导磁层磁性连接，这样主机10即可固定在水桶20中，两者无需有线连接，减少了连接线使用户使用更为方便，同时还降低了使用充电接口方式下万一防水失效造成的风险；并且，将水桶20倒置接收太阳光时，由于磁性较强，主机10也不会掉落。另外，由于水桶采用折叠方式为软质材料，充电状态下实际上主要是主机将水桶顶部顶住。 

其中，所述充电控制电路连接第二无线充电线圈105和电池组104。第二无线充电线圈105接收第一无线充电线圈205传输的电能，通过充电控制电路处理后输出给电池组104充电。 

需要理解的是，所述充电控制电路设置在电路板107上，图2中的电路板107仅为示意图，电路板107的结构和位置可适当调整。充电控制电路的具体电路结构较多，本实施例对此不作限定。 

本实施例中，所述电池组104的容量设计以满电状态下能一次性完成3次左右的整车清洗供电为准。则在具体实施时，可采用12个环状设置的电池1041（如图5所示，其显示了电池组的分布、以及与第二无线充电线圈、永磁磁环、环状空隙的位置关系），每3个相邻电池串联为一组，四组并联。电池1041的推荐型号为18650锂铁电池，其高温特性和安全性均远优于常见的锂离子电池。 

为了避免漏电，可分别对电池组104、第二无线充电线圈105、永磁磁环106、电路板107进行密封处理，如在外部涂覆防水涂层或直接密封包装。为了方便密封处理，进一步地，还可以在所述主机10内设置一用于减震防水的隔离腔109，电池组104和无线充电模块100（包括第二无线充电线圈105、永磁磁环106、电路板107）均设置在隔离腔109外，所述直流无刷电机101设置在隔离腔109内。所述进水口102设置在隔离腔109下方，以水仅能流入隔离腔109内为较佳。出水管接头103设置在隔离腔109顶部。 

为了确保充电时主机能放置更稳，可在主机10的顶部的边缘均匀分布4个防滑凸起110。 

为了提高光伏洗车机的使用安全，优化性能，进一步的较佳实施例中，还可在所述出水管接头103上设置用于检测水管接入状态的微动开关120，用于检测出水口水压的水压传感器130；在进水口102处设置用于检测水流量的水流量传感器140。 

水管旋转接入出水管接头103时，微动开关120检测到水管接入时的外机械力，其输出高电平的外设接入使能信号；若水管拔出，外机械力消失，微动开关输出低电平。用户打开水枪时，出水口水压低于预设的最大上限阈值，水压传感器130输出高电平的水压使能信号。用户关闭水枪时，出水口水压高于最大上限阈值，水压传感器输出低电平。主机放入水中时，水流量传感器140检测进水口102有水流入隔离腔内，输出高电平的浸水使能信号。若主机没有放入水中，则进水口无水流，水流量传感器输出低电平。 

为了方便用户了解太阳能光伏洗车机的工作状态，进一步地，还可在电路板上设置蓝色高亮的电机状态指示灯、绿色高亮的电源指示灯和黄色高亮的充电指示灯。 

需要理解的是，所述太阳能光伏洗车机还包括海绵刷、手柄开关等结构，其为现有技术，本实施例主要对其改进部分进行阐述，对现有技术不再赘述。请继续参阅图1至图5，上述太阳能光伏洗车机的工作原理如下： 

一、    充电。

充电时水桶20内无水，将主机10放入水桶20内，主机10通过永磁磁环106与水桶20的导磁层204磁性连接。将水桶20倒置，太阳光穿透水桶20底部的透光层201照射在太阳电池202上。太阳电池202吸收太阳能并转化为电能后传输到第一无线充电线圈205中，第一无线充电线圈205再将电能传输第二无线充电线圈105，电能通过充电控制电路处理后输出给电池组104充电。充电过程中黄色高亮的充电指示灯点亮，电池组104充满电后，充电指示灯熄灭。 

二、洗车工作。 

水桶中蓄满水，将水管的一端连接水枪，水管的另一端连接主机10的出水管接头103。此时微动开关感应到水管已接入，输出外设接入使能信号给直流无刷电机101的无刷电机驱动电路1011，表示水管已连接。 

将主机10放入水中，水通过进水口102流入隔离腔109中，此时水流量传感器检测水流量，输出浸水使能信号给无刷电机驱动电路1011，实现主机的浸水检测。水压传感器检测出水口水压低于预设的最大上限阈值时（水压高于最大上限阈值可判断为用户关闭了水枪），输出水压使能信号给无刷电机驱动电路1011。同时，充电控制电路检测电池组当前电量，若大于预设低压则输出电压使能信号给无刷电机驱动电路1011。无刷电机驱动电路1011接收到三个使能信号（均高电平有效）和电压使能信号后，启动运行直流无刷电机水泵1012，水桶内的水通过直流无刷电机水泵1012抽取后、由水枪以雾状喷射或水柱喷射方式喷出清洗汽车，实现洗车的节能即节水，无需设置手动开关。同时，蓝色高亮的电机状态指示灯被点亮。 

需要理解的，当无刷电机驱动电路1011接收到浸水使能信号和水压使能信号时，即可控制绿色高亮的电源指示灯点亮，表示电源已启动。 

当无刷电机驱动电路1011收到高电平的外设接入使能信号、浸水使能信号和电压使能信号（此时水压使能信号为低电平，说明用户关闭了水枪），无刷电机驱动电路1011将切断电池组与直流无刷电机水泵1012之间的供电通路，直流无刷电机水泵1012停止工作，蓝色高亮的电机状态指示灯熄灭。此时绿色高亮的电源指示灯保持点亮。用户一旦打开水枪，出水口水压下降到阈值以下时输出高电平的水压使能信号，直流无刷电机水泵1012将立即重新启动。 

当用户旋转出水管或主机整体离开水面，任何一个条件满足时，即无刷电机驱动电路1011检测外设接入使能信号、浸水使能信号任一为低电平时，电源将自动切断，绿色高亮的电源指示灯熄灭，此时，直流无刷电机水泵1012不会有任何通电的可能，节能的同时很好地提高了使用安全性。 

综上所述，与现有技术相比本实用新型的导带清洗装置具有以下有益效果： 

1、采用光伏发电技术，充分利用太阳能，其供电方式环保节能、无需外接市电充电或发动机充电，大大方便了用户使用，特别适合于户外露天无市电的汽车用户群体。

2、按电池组完整充放电循环较保守的估计250次计算，每周洗车1-2次的较高频次，太阳辐射情况良好充电运行正常的情况下，洗车机内置电池的运行寿命预期值可在10年以上。正常使用时，折叠型水桶的寿命可以超过15年。 

4、自助洗车大幅度降低洗车的费用、节约了排队洗车或需要将汽车开去洗车店时间；采用雾状喷水或水柱喷射来清洗汽车，降低常规的高压洗车、擦车毛巾自身不够干净等因素对汽车车漆面的损伤。 

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。 

Claims (10)

1.一种太阳能光伏洗车机，包括一主机、水桶、水管、水枪，所述水管的一端连接水枪，水管的另一端连接主机，其特征在于，所述主机包括直流无刷电机、进水口、出水管接头和电池组，所述进水口设置在主机下部，出水管接头位于主机上方，直流无刷电机连接出水管接头和电池组，所述水桶底部设置有用于将太阳能转换为电能的光伏组件，所述主机底部设置有用于接收所述电能并传输给电池组充电的无线充电模块，所述无线充电模块与光伏组件磁性连接。

2.根据权利要求1所述的太阳能光伏洗车机，其特征在于，所述光伏组件包括依次设置的透光层、用于吸收太阳能并转化为电能的太阳电池、隔离层和导磁层；所述导磁层的中心设置有用于将电能传输给主机的第一无线充电线圈，所述透光层设置在水桶外侧底部，所述导磁层裸露在水桶内侧底部。

3.根据权利要求2所述的太阳能光伏洗车机，其特征在于，所述水桶为折叠型水桶，所述水桶的底部设置有4个防滑透明的凸起。

4.根据权利要求2所述的太阳能光伏洗车机，其特征在于，所述导磁层与第一无线充电线圈之间设置有用于避免导磁层与第一无线充电线圈相互影响的防水环形圈。

5.根据权利要求4所述的太阳能光伏洗车机，其特征在于，所述无线充电模块包括充电控制电路、用于接收第一无线充电线圈传输的电能的第二无线充电线圈，以及用于与所述导磁层磁性连接的永磁磁环；所述第二无线充电线圈设置在主机底部，充电控制电路连接第二无线充电线圈和电池组，所述永磁磁环环绕第二无线充电线圈。

6.根据权利要求5所述的太阳能光伏洗车机，其特征在于，所述主机内设置有用于减震防水的隔离腔，所述电池组和无线充电模块设置在隔离腔外，所述直流无刷电机设置在隔离腔内，所述进水口设置在隔离腔下方，出水管接头设置在隔离腔顶部。

7.根据权利要求6所述的太阳能光伏洗车机，其特征在于，所述电池组包括12个环状设置的电池，所述电池的型号为18650锂电池并建议优选锂铁电池。

8.根据权利要求6所述的太阳能光伏洗车机，其特征在于，所述直流无刷电机包括无刷电机驱动电路和直流无刷电机水泵，所述出水管接头上设置有用于检测水管接入状态的微动开关，用于检测出水口水压的水压传感器；所述进水口设置有用于检测水流量的水流量传感器；所述无刷电机驱动电路连接微动开关、水压传感器和水流量传感器。

9.根据权利要求8所述的太阳能光伏洗车机，其特征在于，所述主机顶部设置有4个防滑凸起。

10.根据权利要求9所述的太阳能光伏洗车机，其特征在于，所述主机为圆柱形，水桶为方体形。