CN206893625U - 一种车用太阳能发热机舱盖及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种车用太阳能发热机舱盖及汽车，该发热机舱盖由上至下依次包括柔性封装层、柔性太阳能电池片、发动机机舱盖和电热膜，柔性封装层底面与柔性太阳能电池片顶面之间通过第一封装胶层相连接，柔性太阳能电池片底面与发动机机舱盖顶面之间通过第二封装胶层相连接，柔性太阳能电池片上设置汇流条，汇流条与电热膜之间连接开关机构用于控制柔性太阳能电池片与电热膜之间电路的打开与关闭；本实用新型采用柔性封装层和柔性太阳能电池片的柔性结构不仅能够克服普通晶体硅电池片柔韧性非常差，弯曲时极易断裂的问题，而且能根据汽车机舱盖的曲面形状制造各种形状规格，既有利于批量化生产以降低制造成本又能够轻松进行个性化定制各种规格。

Description

一种车用太阳能发热机舱盖及汽车

技术领域

本实用新型涉及光伏应用技术领域，具体涉及一种车用太阳能发热机舱盖及汽车。

背景技术

汽车已经有了大约一百多年的历史，自1970年以来，全球汽车数量几乎每隔15年翻一番，2016年全球汽车产量9000万辆，据预测至2017年世界范围汽车保有量将达12亿辆，几乎所有的汽车都需要配备发动机机舱盖。发动机机舱盖能够方便汽车维修、保护发动机使用过程不受外界环境影响，驾车更安全可靠，延长汽车使用寿命。

在汽车技术不断发展的今天，车辆的使用环境更加苛刻，尤其在极寒地区对发动机工作状态带来更多严峻的考验，低温环境造成冷启动困难、发动机本体温度过低造成燃烧效率下降油耗增加和排放恶化、冷机行车水温上升缓慢造成发动机早期磨损、油气分离器管路结冰造成喷机油及暖风制热效果差造成驾驶环境舒适度下降等等问题。

以上种种因素，都为将太阳能技术应用到汽车上提供很好的机会，太阳能发热机舱盖就是一个非常实用的案例。它可以吸收清洁的太阳能来发电，电能转化成热能辐射整个发动机机舱，只要有太阳的地方就可以产生热量，且在汽车发动机不工作的时候也能发热，不会因为停车时发动机不工作导致机舱温度下降，始终可以维持在一个理想的环境温度，从而起到优化发动机工作环境的作用，避免上述问题的发生。

为了配合汽车车身外观的美观，汽车机舱盖一般设计成流线状的弧形，目前市场上量产的太阳能电池板大部分都是晶体硅组件，普通的晶体硅电池片柔韧性非常差，弯曲时极易断裂，在封装到弧形的汽车机舱盖里时，晶体硅电池片就容易发生断裂。另外，受生产设备及工艺的局限，无法进行多样化生产，一般一条生产线只能生产一种规格尺寸或者规格近似的产品，这就造成了太阳能电池板产品规格比较单一、生产成本高，从而限制了太阳能汽车机舱盖的市场普及。

太阳能发热机舱盖在低温环境下发挥的作用尤为突出，尤其是对长期在北方严寒地区使用的车辆，开发一种低成本，能满足多样化需求的太阳能发热机舱盖是非常有必要的。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种车用太阳能发热机舱盖及汽车，不仅能够用于发动机舱盖的自动加热，而且能够克服采用普通的晶体硅电池片存在的柔韧性非常差、产品规格单一以及生产成本高的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种车用太阳能发热机舱盖，由上至下依次包括柔性封装层、柔性太阳能电池片、发动机机舱盖和电热膜，所述柔性封装层底面与所述柔性太阳能电池片顶面之间通过第一封装胶层相连接，所述柔性太阳能电池片底面与所述发动机机舱盖顶面之间通过第二封装胶层相连接，所述柔性太阳能电池片上设置汇流条，所述汇流条与所述电热膜之间连接开关机构用于控制所述柔性太阳能电池片与所述电热膜之间电路的打开与关闭。

进一步地，所述柔性封装层、所述柔性太阳能电池片、所述发动机机舱盖和所述电热膜的边缘通过密封条封合在一起。

进一步地，所述柔性太阳能电池片为非晶硅柔性太阳能电池、铜铟镓硒柔性太阳能电池、碲化镉柔性太阳能电池、双层膜异质结柔性太阳能电池、体异质结柔性太阳能电池、染料敏化柔性太阳能电池、量子阱柔性太阳能电池、纳米柔性太阳能电池、石墨烯柔性太阳能电池或纳米天线柔性太阳能电池。

所述柔性太阳能电池片由衬底层和薄膜太阳能电池层组成，其中，所述衬底层采用薄的金属箔片或柔性玻璃；所述薄膜太阳能电池层包括背反射层、背导电层、吸收层和窗口导电层，所述薄膜太阳能电池层附着在衬底层上，从衬底层开始依次为背反射层、背导电层、吸收层和窗口导电层。

进一步地，所述柔性封装层为柔性玻璃或柔性透明塑料片。

进一步地，所述第一封装胶层和所述第二封装胶层均为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物胶层、聚乙烯醇缩丁醛胶层、TPE胶膜层或POE胶膜层。

进一步地，所述柔性太阳能电池片与所述柔性封装层采用一体化设置。

进一步地，所述开关机构包括用于监测环境温度的温度传感器，控制模块和继电器；所述温度传感器和所述继电器均与所述控制模块电信号连接，且所述电热膜和所述柔性太阳能电池片分别设置在所述继电器的第一触点和第二触点上。

进一步地，所述控制模块为车身控制器或发动机电控单元。

一种汽车，包括所述的一种车用太阳能发热机舱盖。

本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：本实用新型针对目前的发动机舱盖不能进行加热，而且采用普通的晶体硅电池片存在柔韧性非常差、产品规格单一以及生产成本高的问题，提供一种车用太阳能发热机舱盖，本机舱盖采用由上至下依次包括柔性封装层、柔性太阳能电池片、发动机机舱盖和电热膜的叠层结构，其中，柔性封装层底面与柔性太阳能电池片顶面之间通过第一封装胶层相连接，柔性太阳能电池片底面与发动机机舱盖顶面之间通过第二封装胶层相连接，在柔性太阳能电池片上设置汇流条，而且汇流条与电热膜之间连接开关机构用于控制柔性太阳能电池片与电热膜之间电路的打开与关闭，采用柔性封装层和柔性太阳能电池片的柔性结构不仅能够有效克服普通的晶体硅电池片柔韧性非常差，弯曲时极易断裂的问题，而且能够根据汽车机舱盖的曲面形状制造各种形状规格，既有利于批量化生产以降低制造成本又能够轻松进行个性化定制各种规格。

其中，柔性太阳能电池片可以直接从市场采购，而无需配备固定的专门的生产线，从而大大简化了机舱盖的生产工艺流程，不存在复杂的上下游关系，可大幅度降低生产成本；柔性太阳能电池片外形美观、衬底柔软、质量轻、厚度薄，可以被装配于各种曲面装置，实现各种新颖的应用，可以弥补晶体硅太阳能电池在机舱盖上使用时易断裂以及不适用有曲面或者异形组件等情形的缺陷；现有的卷对卷技术可以方便地生产任意尺寸的柔性太阳能电池，并可根据需要裁减成任意形状，从而可以弥补采用晶体硅太阳能电池的机舱盖产品规格单一的缺陷。

另外，为了使得本发热机舱盖整体结构更加牢固稳定，在柔性封装层、柔性太阳能电池片、发动机机舱盖和电热膜的边缘设置有密封条，这样能够将层与层之间的结合面密封在一起，进而对柔性太阳能电池片起到更好的密封保护作用，同时还可以减缓外界振动对本发热机舱盖的破坏，使其在整个寿命周期内不会因为密封或粘结层的失效而失去功能；此外，密封条还具有真空胶圈的功能，避免外部的污染物进入本发热机舱盖的层与层之间。

另外，电热膜使用市场上成熟的广泛应用的家用供暖系统电热膜即可，通电后的电热膜，表面温度最高不超过40℃-50℃，不自燃、不自爆、不漏电。电热膜系统由电源、温控装置、连接件、绝缘层、电热膜及饰面层构成。电源经导线连通电热膜,将电能转化为热能。由于电热膜为纯电阻电路，故其转换效率高，除2％的电能损失外，98％的电能被转化成热能。

另外，为了使得本发热机舱盖的结构设计更加紧凑、便于安装，柔性太阳能电池片与柔性封装层采用一体化设置，例如通过黏胶层将柔性太阳能电池片和柔性封装层粘接为一个整体，或者通过连接锁扣将柔性太阳能电池片和柔性封装层连接为一个整体的一体化设置。

本实用新型不仅能够用于发动机舱盖的自动加热，而且能够克服采用普通的晶体硅电池片存在的柔韧性非常差、产品规格单一以及生产成本高的问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构拆解示意图；

图2为本实用新型的纵截面结构示意图；

图3为本实用新型中开关机构的结构框图；

图4为本实用新型中柔性太阳能电池片的纵截面结构示意图；

图5为本实用新型中薄膜太阳能电池层的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

如图1、图2和图3所示，一种车用太阳能发热机舱盖，由上至下依次包括柔性封装层1、柔性太阳能电池片2、发动机机舱盖3和电热膜4，所述柔性封装层1底面与所述柔性太阳能电池片2顶面之间通过第一封装胶层5相连接，所述柔性太阳能电池片2底面与所述发动机机舱盖3顶面之间通过第二封装胶层6相连接，所述柔性太阳能电池片2上设置汇流条7，所述汇流条7与所述电热膜4之间连接开关机构8用于控制所述柔性太阳能电池片2与所述电热膜4之间电路的打开与关闭。

所述柔性封装层1、所述柔性太阳能电池片2、所述发动机机舱盖3和所述电热膜4的边缘通过密封条9封合在一起。

所述柔性太阳能电池片2为非晶硅柔性太阳能电池。

所述柔性封装层1为柔性玻璃或柔性透明塑料片。

所述第一封装胶层5和所述第二封装胶层6均为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物胶层。

所述柔性太阳能电池片2与所述柔性封装层1采用一体化设置。

所述开关机构8包括用于监测环境温度的温度传感器81，控制模块82和继电器83；所述温度传感器81和所述继电器83均与所述控制模块82电信号连接，且所述电热膜4和所述柔性太阳能电池片2分别设置在所述继电器83的第一触点和第二触点上，这样，温度传感器检测到的环境温度数据会实时传输给控制模块，当控制模块接收到的环境温度数据低于控制模块的设定温度值时，控制模块向继电器通电，进而使得柔性太阳能电池片和电热膜进行连通，进而使得电热膜发热为发动机舱盖进行加热。

所述控制模块82为车身控制器。

该实施例中，采用柔性封装层和柔性太阳能电池片的柔性结构不仅能够有效克服普通的晶体硅电池片柔韧性非常差，弯曲时极易断裂的问题，而且能够根据汽车机舱盖的曲面形状制造各种形状规格，既有利于批量化生产以降低制造成本又能够轻松进行个性化定制各种规格，同时柔性太阳能电池片采用非晶硅柔性太阳能电池，很显然采用其他的柔性太阳能电池片，比如铜铟镓硒柔性太阳能电池、碲化镉柔性太阳能电池、双层膜异质结柔性太阳能电池、体异质结柔性太阳能电池、染料敏化柔性太阳能电池、量子阱柔性太阳能电池、纳米柔性太阳能电池、石墨烯柔性太阳能电池或纳米天线柔性太阳能电池同样既能够利用太阳能发电加热又能够制成各种形状规格。

另外，第一封胶层和第二封胶层所起的作用均是粘接层与层之间并使其更加紧固，该实施例中第一封胶层和第二封胶层均采用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物胶层，很显然采用其他类型的封胶层，比如聚乙烯醇缩丁醛胶层、TPE胶膜层或POE胶膜层同样能够起到相同的效果。同时，为了使得本发热机舱盖的结构设计更加紧凑、便于安装，该实施例中的柔性太阳能电池片与柔性封装层采用一体化设置。

另外，柔性封装层的作用一方面是对柔性太阳能电池片进行密封，另一方面能够使得阳光能够穿透柔性封装层到达柔性太阳能电池片上进行发电，该实施例中柔性封装层采用柔性玻璃，很显然采用柔性透明塑料片同样能够起到相同作用。

另外，开关机构主要用于控制本发热机舱盖的加热功能的触发，采用包括用于监测环境温度的温度传感器，控制模块和继电器的结构，其中，控制模块采用车身控制器，即，BCM；很显然控制模块也可采用发动机电控单元，即，ECU，进行继电器控制来实现加热的通断，在通常情况下设定环境温度低于-10℃时，本发热机舱盖的加热功能触发。

实施例二：

如图4和图5所示，其与实施例一的区别在于：所述柔性太阳能电池片2包括衬底层21和附着在所述衬底层21上的薄膜太阳能电池层22，所述薄膜太阳能电池层22由下至上依次包括背反射层221、背导电层222、吸收层223和窗口导电层224。

所述衬底层21采用薄的金属箔片。

该实施例中，柔性太阳能电池片采用在衬底层上附着薄膜太阳能电池层的结构，其中薄膜太阳能电池层由下至上依次包括背反射层、背导电层、吸收层和窗口导电层的结构，这种结构不仅简单高效，而且可以直接从市场采购，而无需配备固定的专门的生产线，从而大大简化了机舱盖的生产工艺流程，不存在复杂的上下游关系，可大幅度降低生产成本；柔性太阳能电池片外形美观、衬底柔软、质量轻、厚度薄，可以被装配于各种曲面装置，实现各种新颖的应用，可以弥补晶体硅太阳能电池在机舱盖上使用时易断裂以及不适用有曲面或者异形组件等情形的缺陷；现有的卷对卷技术可以方便地生产任意尺寸的柔性太阳能电池，并可根据需要裁减成任意形状，从而可以弥补采用晶体硅太阳能电池的机舱盖产品规格单一的缺陷。另外，该该实施例中衬底层选用薄的金属箔片，很显然也可以采用薄的柔性玻璃。

相应的由于本实用型实施例的一种车用太阳能发热机舱盖应用于汽车，因此，本实用新型实施例还提供了一种汽车，包括如上所述的一种车用太阳能发热机舱盖，其中，上述一种车用太阳能发热机舱盖的实施例均适用于该汽车的实施例中，也能达到相同的技术效果。

本实用新型的制作方法：首先通过第一封胶层将柔性封装层黏贴在柔性太阳能电池片的上表面，然后通过第二封胶层将柔性太阳能电池片的下表面黏贴在发动机机舱盖顶面，之后将电热膜贴覆在发动机机舱盖的底面，最后通过密封条将柔性封装层、柔性太阳能电池片、发动机机舱盖和电热膜的边缘封合在一起即可。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种车用太阳能发热机舱盖，其特征在于：由上至下依次包括柔性封装层(1)、柔性太阳能电池片(2)、发动机机舱盖(3)和电热膜(4)，所述柔性封装层(1)底面与所述柔性太阳能电池片(2)顶面之间通过第一封装胶层(5)相连接，所述柔性太阳能电池片(2)底面与所述发动机机舱盖(3)顶面之间通过第二封装胶层(6)相连接，所述柔性太阳能电池片(2)上设置汇流条(7)，所述汇流条(7)与所述电热膜(4)之间连接开关机构(8)用于控制所述柔性太阳能电池片(2)与所述电热膜(4)之间电路的打开与关闭。

2.如权利要求1所述的一种车用太阳能发热机舱盖，其特征在于：所述柔性封装层(1)、所述柔性太阳能电池片(2)、所述发动机机舱盖(3)和所述电热膜(4)的边缘通过密封条(9)封合在一起。

3.如权利要求1所述的一种车用太阳能发热机舱盖，其特征在于：所述柔性太阳能电池片(2)为非晶硅柔性太阳能电池、铜铟镓硒柔性太阳能电池、碲化镉柔性太阳能电池、双层膜异质结柔性太阳能电池、体异质结柔性太阳能电池、染料敏化柔性太阳能电池、量子阱柔性太阳能电池、纳米柔性太阳能电池、石墨烯柔性太阳能电池或纳米天线柔性太阳能电池。

4.如权利要求1所述的一种车用太阳能发热机舱盖，其特征在于：所述柔性封装层(1)为柔性玻璃或柔性透明塑料片。

5.如权利要求1所述的一种车用太阳能发热机舱盖，其特征在于：所述第一封装胶层(5)和所述第二封装胶层(6)均为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物胶层、聚乙烯醇缩丁醛胶层、TPE胶膜层或POE胶膜层。

6.如权利要求1至5任一项所述的一种车用太阳能发热机舱盖，其特征在于：所述柔性太阳能电池片(2)与所述柔性封装层(1)采用一体化设置。

7.如权利要求1至5任一项所述的一种车用太阳能发热机舱盖，其特征在于：所述开关机构(8)包括用于监测环境温度的温度传感器(81)，控制模块(82)和继电器(83)；所述温度传感器(81)和所述继电器(83)均与所述控制模块(82)电信号连接，且所述电热膜(4)和所述柔性太阳能电池片(2)分别设置在所述继电器(83)的第一触点和第二触点上。

8.如权利要求7所述的一种车用太阳能发热机舱盖，其特征在于：所述控制模块(82)为车身控制器或发动机电控单元。

9.一种汽车，其特征在于：包括如权利要求1～8任一项所述的一种车用太阳能发热机舱盖。