CN206436957U - 一种用于汽车的太阳能供电定时除霜系统 - Google Patents

Abstract

一种用于汽车的太阳能供电定时除霜系统，属于汽车附属控制系统技术领域。包括太阳能模块、定时模块以及除霜模块，所述的太阳能模块包括光伏组件、光伏控制器以及储能蓄电池，所述的光伏组件和储能蓄电池连接光伏控制器，所述的定时模块包括稳压电路和定时电路，所述的稳压电路连接光伏控制器，所述的定时电路与稳压电路以及除霜模块连接。优点：可以使系统不消耗汽车电量，节省汽车的燃料消耗；定时开启除霜模块，可以在司乘人员到达前完成除霜，提高除霜的便捷性，节省时间；重掺杂P型多晶硅半导体丝线加热温升快，且热量均匀，能使凝固在挡风玻璃的霜雾很快溶解挥发，透光率高，不会影响司乘人员视线。

Description

一种用于汽车的太阳能供电定时除霜系统

技术领域

本实用新型属于汽车附属控制系统技术领域，具体涉及一种用于汽车的太阳能供电定时除霜系统。

背景技术

汽车除霜对于汽车的安全驾驶具有重大意义。在冬季，由于外界气温较低，清晨车辆的前挡风玻璃和左右侧窗上会产生霜雾，这些霜雾除了会影响驾驶员的前行视线，还会使驾驶员看不清外后视镜，从而对车辆行驶构成安全隐患。

目前常见的除霜方法有化学除霜、遮盖防霜、加热除霜。其中，化学除霜是通过喷涂化学溶液来进行除霜，化学溶液可防止霜溶解出来的水再次结冰，保证玻璃光洁，但化学溶液自身存在着潜在的危险，同时还会对环境造成污染；遮盖防霜是采用双面抗冰霜防雪冻材料制成的覆盖物置于挡风玻璃上，在车辆使用时再将覆盖物收起，该方法费时费力，还需要对覆盖物进行收纳；加热除霜是采用使汽车的前挡风玻璃升温的办法来进行除霜，这里的升温办法又有很多种，通用的如利用发动机热量的方法和电加热发热体的方法。所述的发动机热量是指发动机冷却水的热量或空调的热量，对于非独立驱动的空调系统而言，只有在压缩机和发动机同时工作时才能通过风机排出热气来对玻璃进行加热，对于独立式空调系统而言，同样需要空调系统工作才能产生热气，因此，在利用发动机热量对前挡风玻璃进行升温时，需要先启动汽车进行预热，除霜响应慢，耗时长，还不利于节能减排。在利用电加热发热体进行除霜的方法中，由单片机检测加热的按键开关信号，并发出控制信号以接通除霜电路和车身加热单元，加热单元为汽车空调系统或高压热敏电阻元件，单片机接收并识别除霜的工作状态反馈信号后点亮功能指示灯。该方法除霜的等待时间较短，但发热体的功率大，消耗的电能会影响电动汽车的续航里程，同时也浪费汽车能源，而且利用单片机进行控制和计时，还增加了软件开发成本和器件成本。

鉴于上述已有技术，有必要对现有的汽车除霜系统的结构加以改进，为此，本申请人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于汽车的太阳能供电定时除霜系统，不消耗汽车电量，节省汽车能源消耗，可定时开启除霜模式，除霜便捷又快速。

本实用新型的目的是这样来达到的，一种用于汽车的太阳能供电定时除霜系统，其特征在于：包括太阳能模块、定时模块以及除霜模块，所述的太阳能模块包括光伏组件、光伏控制器以及储能蓄电池，所述的光伏组件和储能蓄电池连接光伏控制器，所述的定时模块包括稳压电路和定时电路，所述的稳压电路连接光伏控制器，所述的定时电路与稳压电路以及除霜模块连接。

在本实用新型的一个具体的实施例中，所述的定时电路包括自复位按钮开关AN1、第一电容C1、第二电容C2，第一二极管D1、第二二极管D2、第一电阻R1、第二电阻R2、三极管TR1、继电器J、发光二极管LED1以及电子表CL，所述的自复位按钮开关AN1为二常开二常闭自复位按钮开关，所述的第一电容C1的一端连接电子表CL，第一电容C1的另一端与第一二极管D1的负极以及第二二极管D2的正极连接，第二二极管D2的负极与第二电容C2的一端以及三极管TR1的基极连接，三极管TR1的集电极与自复位按钮开关AN1的第一常闭触点连接，自复位按钮开关AN1的第一公共端与继电器J的线圈的一端以及发光二极管LED1的负极连接，发光二极管LED1的正极连接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端与继电器J的线圈的另一端以及自复位按钮开关AN1的第二公共端连接，自复位按钮开关AN1的第二常闭触点与第一电阻R1的一端以及继电器J的触点K1的公共端连接，并共同连接至所述的稳压电路，继电器J的触点K1的常开端连接所述的除霜模块，第一电阻R1的另一端与自复位按钮开关AN1的第一常开触点连接，自复位按钮开关AN1的第二常开触点、第一二极管D1的正极、第二电容C2的另一端以及三极管TR1的发射极共同接地。

在本实用新型的另一个具体的实施例中，所述的稳压电路包括集成稳压芯片U1、第三电容C3、第四电容C4、稳压管D4以及电感L1，所述的集成稳压芯片U1采用LM2596-12，所述的集成稳压芯片U1的1脚与第三电容C3的正极连接，并共同连接所述的太阳能模块的光伏控制器，集成稳压芯片U1的2脚与稳压管D4的负极以及电感L1的一端连接，电感L1的另一端与集成稳压芯片U1的4脚以及第四电容C4的正极连接，并共同连接所述的定时电路，第三电容C3的负极、集成稳压芯片U1的3、5脚、稳压管D4的正极以及第四电容C4的负极共同接地。

在本实用新型的又一个具体的实施例中，所述的除霜模块为重掺杂P型多晶硅半导体丝线。

在本实用新型的再一个具体的实施例中，所述的重掺杂P型多晶硅半导体丝线呈栏栅状设置在汽车玻璃的表面。

在本实用新型的还有一个具体的实施例中，所述的光伏组件为晶硅光伏组件。

在本实用新型的更而一个具体的实施例中，所述的储能蓄电池为铅酸蓄电池。

本实用新型由于采用了上述结构，与现有技术相比，具有的有益效果是：光伏组件和蓄电池用作供电电源，可以使系统不消耗汽车电量，节省汽车的燃料消耗；定时模块定时开启除霜模块，可以在司乘人员到达前完成除霜，提高除霜的便捷性，节省时间；重掺杂P型多晶硅半导体丝线加热温升快，且热量均匀，能使凝固在挡风玻璃的霜雾很快溶解挥发，透光率高，不会影响司乘人员视线；挡风玻璃因外力冲击而破碎后，碎片不易散落，使用安全性高。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图。

图2为本实用新型所述的定时模块的电原理图。

具体实施方式

申请人将在下面结合附图对本实用新型的具体实施方式详细描述，但申请人对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本实用新型构思作形式而非实质的变化都应当视为本实用新型的保护范围。

请参阅图1，本实用新型涉及一种用于汽车的太阳能供电定时除霜系统，包括太阳能模块、定时模块以及除霜模块，所述的太阳能模块包括光伏组件、光伏控制器以及储能蓄电池，所述的定时模块包括稳压电路和定时电路。所述的光伏组件和储能蓄电池连接光伏控制器，光伏控制器的负载端正极(图中P1)连接定时模块的输入端，即连接到稳压电路的输入端，稳压电路的输出端（图中P2）连接定时电路的输入端，定时电路的输出端（图中P3）与除霜模块连接。光伏组件在白天产生清洁能源储存到储能蓄电池，用作稳压电路的输入电源。此处采用光伏组件和蓄电池相组合的结构进行供电，可以使系统不消耗汽车电量，减少汽车燃料消耗。通过定时电路可以定时开启除霜模块，从而可以在司乘人员到达前完成除霜，提高了除霜的便捷性，节省时间。

在本实施例中，所述的光伏组件由两块功率为90W，工作电压为17.5V的单晶硅光伏组件并联构成，置于车顶以采集太阳能；所述光伏控制器采用常规产品，此处采用的是12V10A光伏控制器；所述储能蓄电池采用12V7AH铅酸蓄电池组，与汽车自身的蓄电池彼此独立。光伏控制器完成储能蓄电池的电压监测及充放电管理。当储能蓄电池的电压高于储能蓄电池过充电电压保护点时，光伏控制器将光伏组件与储能蓄电池的充电通路断开，使光伏组件不再向储能蓄电池充电，由此起到过充保护的作用；当储能蓄电池的电压低于储能蓄电池的过放电电压保护点时，光伏控制器将储能蓄电池与负载的通路断开，使光伏组件或储能蓄电池不再向负载供电，起到过放保护的作用；当储能蓄电池的电压介于过充电电压保护点和过放电电压保护点之间时，光伏控制器控制储能蓄电池正常充放电。所述的光伏控制器和储能蓄电池可以放置于副驾驶座位脚前的位置，尽量隐蔽且不阻碍副驾乘坐人员的乘坐空间。

请参阅图2，所述的定时电路包括自复位按钮开关AN1、第一电容C1、第二电容C2，第一二极管D1、第二二极管D2、第一电阻R1、第二电阻R2、三极管TR1、继电器J、发光二极管LED1以及电子表CL，所述的自复位按钮开关AN1为二常开二常闭自复位按钮开关，所述的电子表CL采用TXL睿智系列闹钟。所述的第一电容C1的一端连接电子表CL的闹铃蜂鸣器的正极（BZ端），第一电容C1的另一端与第一二极管D1的负极以及第二二极管D2的正极连接，第二二极管D2的负极与第二电容C2的一端以及三极管TR1的基极连接，三极管TR1的集电极与自复位按钮开关AN1的第一常闭触点连接，自复位按钮开关AN1的第一公共端与继电器J的线圈的一端以及发光二极管LED1的负极连接，发光二极管LED1的正极连接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端与继电器J的线圈的另一端以及自复位按钮开关AN1的第二公共端连接，自复位按钮开关AN1的第二常闭触点与第一电阻R1的一端以及继电器J的触点K1公共端连接，并共同连接至所述的稳压电路，继电器J的触点K1的常开端连接所述的除霜模块。第一电阻R1的另一端与自复位按钮开关AN1的第一常开触点连接，自复位按钮开关AN1的第二常开触点、第一二极管D1的正极、第二电容C2的另一端以及三极管TR1的发射极共同接地。

所述的第一电容C1，第一二极管D1、第二二极管D2和第二电容C2构成倍压整流电路，将定时报警信号倍压整流后作为控制信号输送到三极管TR1的基极，使三极管TR1进入饱和区，此时继电器J通电吸合，其触点K1动作。在本实施例中，继电器J使用12V DC磁保持继电器。当电子表CL预设的定时时间到达后，继电器J吸合，使触点K1接通（触点状态翻转）除霜模块，并一直处于保持状态，此时发光二极管LED1通电发光，作为除霜模块的工作指示。第二电阻R2为限流电阻，用于保护发光二极管LED1不被损坏。继电器J在吸合之后，当控制信号消失时，仍然能使常开触点K1保持在连通状态。自复位按钮开关AN1有解锁功能，当自复位按钮开关AN1被按下时，继电器J的线圈得到反向电压，恢复到初始状态。第一电阻R1为限流电阻，用于限制流过继电器J线圈的反向电流，防止电流过大烧坏线圈。

请继续参阅图2，所述的稳压电路包括集成稳压芯片U1、第三电容C3、第四电容C4、稳压管D4以及电感L1，所述的集成稳压芯片U1采用LM2596-12。所述的集成稳压芯片U1的1脚与第三电容C3的正极连接，并共同连接所述的太阳能模块的光伏控制器，集成稳压芯片U1的2脚与稳压管D4的负极以及电感L1的一端连接，电感L1的另一端与集成稳压芯片U1的4脚以及第四电容C4的正极连接，并共同连接所述的定时电路，为定时电路提供12V直流电源。

在本实施例中，所述的除霜模块为重掺杂P型多晶硅半导体丝线，重掺杂P型多晶硅半导体丝线的一端连接继电器J的常开触点K1的另一端，重掺杂P型多晶硅半导体丝线的另一端接定时模块的电路地。重掺杂P型多晶硅的厚度较小，可以通过调节掺杂浓度来改变半导体特性，并且具有良好的导电性和导热性。实际应用时，在汽车前挡风玻璃的内表面呈栏栅状印制重掺杂P型多晶硅半导体丝线，并且注意在挡风玻璃的四周可适当加密排布，而在司乘人员主要视线范围内减少排布。重掺杂P型多晶硅半导体丝线功率小，在通电后能快速升温，且热量均匀，能使凝固在挡风玻璃的霜雾很快溶解挥发，另外由于具有较高的透光性，因此不会影响司乘人员视线。重掺杂P型多晶硅半导体丝线与挡风玻璃紧密结合，若挡风玻璃因外力冲击而破碎后，碎片不易散落，由此进一步提高了挡风玻璃的使用安全性。

Claims (7)

1.一种用于汽车的太阳能供电定时除霜系统，其特征在于：包括太阳能模块、定时模块以及除霜模块，所述的太阳能模块包括光伏组件、光伏控制器以及储能蓄电池，所述的光伏组件和储能蓄电池连接光伏控制器，所述的定时模块包括稳压电路和定时电路，所述的稳压电路连接光伏控制器，所述的定时电路与稳压电路以及除霜模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于汽车的太阳能供电定时除霜系统，其特征在于所述的定时电路包括自复位按钮开关AN1、第一电容C1、第二电容C2，第一二极管D1、第二二极管D2、第一电阻R1、第二电阻R2、三极管TR1、继电器J、发光二极管LED1以及电子表CL，所述的自复位按钮开关AN1为二常开二常闭自复位按钮开关，所述的第一电容C1的一端连接电子表CL，第一电容C1的另一端与第一二极管D1的负极以及第二二极管D2的正极连接，第二二极管D2的负极与第二电容C2的一端以及三极管TR1的基极连接，三极管TR1的集电极与自复位按钮开关AN1的第一常闭触点连接，自复位按钮开关AN1的第一公共端与继电器J的线圈的一端以及发光二极管LED1的负极连接，发光二极管LED1的正极连接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端与继电器J的线圈的另一端以及自复位按钮开关AN1的第二公共端连接，自复位按钮开关AN1的第二常闭触点与第一电阻R1的一端、继电器J的触点K1的公共端连接，并共同连接至所述的稳压电路，继电器J的触点K1的常开端连接所述的除霜模块，第一电阻R1的另一端与自复位按钮开关AN1的第一常开触点连接，自复位按钮开关AN1的第二常开触点、第一二极管D1的正极、第二电容C2的另一端以及三极管TR1的发射极共同接地。

3.根据权利要求1所述的一种用于汽车的太阳能供电定时除霜系统，其特征在于所述的稳压电路包括集成稳压芯片U1、第三电容C3、第四电容C4、稳压管D4以及电感L1，所述的集成稳压芯片U1采用LM2596-12，所述的集成稳压芯片U1的1脚与第三电容C3的正极连接，并共同连接所述的太阳能模块的光伏控制器，集成稳压芯片U1的2脚与稳压管D4的负极以及电感L1的一端连接，电感L1的另一端与集成稳压芯片U1的4脚以及第四电容C4的正极连接，并共同连接所述的定时电路，第三电容C3的负极、集成稳压芯片U1的3、5脚、稳压管D4的正极以及第四电容C4的负极共同接地。

4.根据权利要求1所述的一种用于汽车的太阳能供电定时除霜系统，其特征在于所述的除霜模块为重掺杂P型多晶硅半导体丝线。

5.根据权利要求4所述的一种用于汽车的太阳能供电定时除霜系统，其特征在于所述的重掺杂P型多晶硅半导体丝线呈栏栅状设置在汽车玻璃的表面。

6.根据权利要求1所述的一种用于汽车的太阳能供电定时除霜系统，其特征在于所述的光伏组件为晶硅光伏组件。

7.根据权利要求1所述的一种用于汽车的太阳能供电定时除霜系统，其特征在于所述的储能蓄电池为铅酸蓄电池。