CN207758731U - 一种具有太阳能装置的房车蓄电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有太阳能装置的房车蓄电池，包括太阳能电池板、蓄电池箱体(1)，所述蓄电池箱体(1)内设有蓄电池组(3)、MPPT控制器(9)、整流器(7)、切换开关及用于控制所述太阳能电池板与所述蓄电池组(3)互补供电的调节模块(8)，本实用新型还设有用于为所述蓄电池组(3)及太阳能电池板自动切换补充电能的风力发电装置，当太阳能不足时，所述太阳能电池板全功率输出，蓄电池组(3)对不足部分进行补偿，本实用新型避免了传统蓄电池对太阳能无法充分利用的缺点又保持了蓄电池组具有充分电量，降低了房车油耗。

Description

一种具有太阳能装置的房车蓄电池

技术领域

本实用新型涉及房车电池领域，特别是涉及一种具有太阳能装置的房车蓄电池。

背景技术

随着人们生活水平的提高，驾驶家用车出游已成为户外休闲旅游的重要方式，房车由于兼具“房”与“车”两大功能而为人们户外休闲度假提供了很多方便。然而房车在露营时，冰箱、水泵、排风扇等设备几乎是满负荷状态，而像暖风、电热水器、油烟机、厕所专用排风扇等设备虽然不是常开启状态却是耗电大户。而房车自身受到蓄电池容量的限制，所以在露营时房车的电量会经常出现不够用的现象。为了解决房车能源问题，很多房车在制造之初就加装了太阳能发电装置，但是现有的太阳能发电装置只是用作为蓄电池充电的一种备选方案，当蓄电池被充满电以后，太阳能便无法被充分利用，而且现有的房车蓄电池一般在房车处于行驶状态时由汽车发动机给蓄电池充电，在户外使用电能的过程中蓄电池常处于电能不饱和的状态，这样的供电方式既增大了房车的油耗量而且不能充分满足户外人们对电能的需求。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种能充分利用太阳能并且结合风能为蓄电池补偿充电的一种具有太阳能装置的房车蓄电池。

为解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案来解决：

一种具有太阳能装置的房车蓄电池，包括太阳能电池板、风力发电装置、蓄电池箱体，所述蓄电池箱体内设有蓄电池组、MPPT控制器、整流器、切换开关、及用于控制所述太阳能电池板与所述蓄电池组互补供电的调节模块，所述太阳能电池板的输出端连接所述MPPT控制器的输入端，所述MPPT控制器及蓄电池组的输出端同时连接所述调节模块的输入端，所述风力发电装置的输出端连接所述整流器的输入端，所述整流器的输出端连接切换开关的输入端，所述切换开关输出端分别与所述蓄电池及调节模块电连接，所述调节模块的输出端连接负载。

优选的，所述蓄电池组设有电压传感器，所述整流器的输出端设有切换开关，所述电压传感器与所述切换开关电连接。

优选的，所述蓄电池组被一表面覆有导热硅胶片的带状导热管隔离，所述带状导热管内装有导热液，所述带状导热管一端的顶部设有进液口，所述带状导热管另一端的底部设有出液口，所述进液口与出液口各设有电极，所述太阳能电池板与所述电极用电缆连接。

优选的，所述太阳能电池板为柔性太阳能电池板。

优选的，所述带状导热管的形状呈S形。

本实用新型相比现有技术具有以下优点及有益效果：

1.本实用新型通过所述调节模块实现了太阳能电池板与蓄电池互补为负载供电，在太阳能电池板与蓄电池联合为负载供电时，能够优先使用太阳能，当太阳能不足时，能够让太阳能电池板全功率输出，蓄电池对不足部分进行补偿，避免了传统蓄电池对太阳能无法充分利用的缺点，降低了蓄电池的电能消耗。

2.本实用新型设有风力发电装置，所述蓄电池设有电压传感器，所述整流器的输出端设有切换开关，当蓄电池的电压低于饱和电压时，所述风力发电装置为蓄电池充电，当蓄电池的电压高于饱和电压时，所述风力发电装置并入太阳能电池板的供电支路为负载提供电源，这样自动切换的设计既补偿了由于太阳能电池板与蓄电池联合供电造成的蓄电池电能的消耗，而且多余的风力电能用于补充太阳能电池板功率的不足，进一步降低了蓄电池的电能消耗，使蓄电池保持了充足的电能，不仅降低了房车油耗而且更好的满足人们的用电需求。

3.所述蓄电池组设有能够利用太阳能电池板加热的温度调节装置，所述温度调节装置既有散热功能又有加热功能，当应用本实用新型的房车处于严寒气候条件，蓄电池由于低温环境无法放电时，所述温度调节装置能够利用太阳能电池板为蓄电池组加热，提高了蓄电池在极端气候条件下的工作性能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为一种具有太阳能装置的房车蓄电池的工作原理流程图。

图2为一种具有太阳能装置的房车蓄电池的调节模块的电路图。

图3为一种具有太阳能装置的房车蓄电池的俯视图。

图4为一种具有太阳能装置的房车蓄电池的蓄电池箱体的结构示意图。

图5为一种具有太阳能装置的房车蓄电池的温度调节装置的侧面剖视图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

本实用新型的具体实施过程如下：

如图1至图5所示，一种具有太阳能装置的房车蓄电池，包括太阳能电池板、风力发电装置、蓄电池箱体1，所述蓄电池箱体1内设有蓄电池组3、MPPT控制器9、整流器7、切换开关、及用于控制所述太阳能电池板与所述蓄电池组互补供电的调节模块8，所述太阳能电池板的输出端连接所述MPPT控制器9的输入端，所述MPPT控制器9及蓄电池组的输出端同时连接所述调节模块8的输入端，所述风力发电装置的输出端连接所述整流器7的输入端，所述整流器7的输出端连接切换开关的输入端，所述切换开关输出端分别与所述蓄电池组3及调节模块电连接，所述调节模块8的输出端连接负载。

所述蓄电池组3设有电压传感器，所述整流器的输出端设有切换开关，所述电压传感器与所述切换开关电连接。

所述蓄电池组3被一表面覆有导热硅胶片的带状导热管2隔离，所述带状导热管2内装有导热液，所述带状导热管一端的顶部设有进液口201，所述带状导热管另一端的底部设有出液口202，所述进液口201与出液口202各设有电极，所述太阳能电池板与所述电极用电缆连接。

所述太阳能电池板为柔性太阳能电池板。

所述带状导热管2的形状呈S形。

如图2，本实施例中，调节模块的工作原理及过程如下：所述调节模块的电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电感L1、电感L2、场效应管Q1、场效应管Q2、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D3、电容C1、电容C2、脉宽调制器PWM1、脉宽调制器PWM2，所述场效应管Q1的D极连接蓄电池组的负极，所述场效应管Q1的S极同时连接电感L1的一端及二极管D1的负极，所述电感L1的另一端同时连接电容C1的一端、二极管D2的负极、场效应管Q2的D极，所述电容C1的另一端同时连接二极管D1的正极及二极管D2的正极，所述场效应管Q2的S极同时连接电感L2的一端及二极管D3的负极，所述电感L2的另一端同时连接电容C2、电阻R3的一端及负载的正极，所述场效应管Q1的G极连接脉宽调制器1的一端，所述场效应管Q2的G极连接脉宽调制器2的一端，所述脉宽调制器1的另一端同时连接电阻R1及电阻R2的一端，所述电阻R4的一端同时连接脉宽调制器2的另一端及电阻R3的另一端，所述MPPT控制器的一端、电阻R2的另一端、二极管D3的正极、电容C2的另一端、电阻R4的另一端同时连接负载的负极。

所述电阻R1、电阻R2、场效应管Q1、脉宽调制器1、电感L1、电容C1、二极管D1为第一buck电路，所述电阻R3、电阻R4、二极管D2、场效应管Q2、电感L2、二极管D3、电容C2为第二buck电路，当太阳能电池板电量充足时，MPPT控制器的输出电压通过电阻R1、R2采样输入脉宽调制器PWM1，使占空比为零，电路输出电压为零，全部由太阳能电池组提供能量，其输出电压又经过第二buck电路使输出电压符合负载所需电压要求；当太阳能电池板能量不足时，MPPT控制器输出电压通过电阻R1、R2采样输入脉宽调制器PWM1，产生占空比为m的驱动信号，导致第一buck电路输出电压u1，Us与u1串联叠加后作为第二buck电路的输入，由于u1的叠加使第二buck电路的输入回路电压升高，在功率不变的前提下，其输入回路电流减小，即流过MPPT控制器的电流减小，待达到稳态时MPPT控制器输出电压不变，其电流减小量正变与其功率减小量。而第一buck电路的占空比稳定为M，输出电压稳定为U1，且二者都反变与电流减小量或功率减小量，因此，MPPT控制器在太阳能电池组功率减小时保持输出电压Us稳定，输出太阳能电池组的全额功率，而蓄电池组通过第一buck电路补充输出太阳能电池板功率的不足部分，最后，太阳能电池板与蓄电池组串联输入第二buck电路，经过电阻R3、R4形成的反馈调节产生稳定的输出电压输送给负载。

所述蓄电池组3设有电压传感器，所述整流器7的输出端设有切换开关(未示出)，当蓄电池组3的电压低于饱和电压时，所述风力发电装置为蓄电池组3充电，当蓄电池组3的电压高于饱和电压时，所述风力发电装置联合太阳能电池板为负载提供电源。这样的设计既补偿了由于太阳能电池板与蓄电池组3联合供电造成的蓄电池组电能的消耗，而且多余的风力电能能够补充太阳能的不足，进一步降低了蓄电池组3的电能消耗，使蓄电池组3保持充足的电能，更好的满足人们的户外用电需求。

所述风力发电装置为安装于房车车体上的微型风力发电机，所述微型风力发电机与所述整流器7电连接，所述整流器7用于将微型发电机发出的交流电转为直流电，所述微型风力发电机分为两种工作模式，一种为充电模式，另一种为供电模式，两种模式能够切换，处于充电模式时，所述微型风力发电机为蓄电池持续充电，处于供电模式时，所述微型风力发电机并入太阳能供电支路为负载供电，所述电压传感器为IBS智能型电压传感器，所述IBS智能型电压传感器安装于所述蓄电池组的负极上，所述IBS智能型电压传感器能够持续测量蓄电池组3的电压，所述切换开关为接触器，所述电压传感器能够控制所述接触器的通断，当蓄电池组3的电压低于蓄电池组的饱和电压时，微型风力发电机处于充电状态，充电方式为浮充电，当蓄电池组的电压升高至所述饱和电压时，所述微型风力发电机切换至供电状态，当处于供电状态时，所述整流器与所述MPPT控制器同时连接于所述调节块上，此时风力发电装置、太阳能电池板、蓄电池联合为负载供电，进一步减少了蓄电池电量的消耗。

所述蓄电池箱体1包括电池部、控制部及位于蓄电池箱体一侧的面板，所述面板上设有太阳能接口，风力发电接口及电源输出接头(未示出)，所述天阳能电池板为柔性太阳能电池板，所述柔性太阳能电池板铺设与房车的顶部等便于吸收太阳能的位置，所述柔性太阳能电池板用电缆连接于所述太阳能接口上，所述风力发电装置通过电缆连接于所述风力发电接口上，所述蓄电池组设于电所述池部，所述MPPT控制器9，调节模块8，整流器7设于所述控制部，所述蓄电池组3由4个单电池依次串联，所述4个单电池之间被一表面覆有导热硅胶片204的带状导热管2隔离，所述带状导热管2固定安装在蓄电池箱体1内，所述带状导热管2的外表面将所述单电池的多个侧面完全覆盖并与所述单电池的多个侧面紧密接触，所述带状导热管2内装有导热液203，所述带状导热管2一端的顶部设有进液口201，所述带状导热管另一端的底部设有出液口202，所述带状导热管2的两端设有与所述带状导热管2为一体的散热盘203，所述蓄电池箱体1上设有通风口102与散热风扇4，所述散热盘203位于所述散热风扇4与通风口102之间。

所述蓄电池箱体1上设有用于安装所述进液口201与出液口202的开孔，所述进液口与201与出液口202上设有密封盖。所述密封盖上设有碳纤维丝205与电极206，所述碳纤维丝205伸入到导热液203中用于为所述导热液203加热，所述电极206的一端与所述碳纤维丝205电连接，所述电极206的另一端与所述太阳能电池板连接，所述太阳能电池板与所述电极206连接的电缆上设有加热开关，当需要对蓄电池组3加热时，开启所述加热开关，导热液203升温后，所述带状导热管2随之升温，带状导热管2的热量传递至单电池，实现对蓄电池组3的加热。本实施例中加热时采用的所述导热液为烷基联苯型导热液，烷基联苯型导热液具有良好的热传导性与稳定性，宜于采用。所述密封盖旋合固定在进液口201与出液口202上，所述带状导热管2设计为S型带状的优点是：内部空腔有利于导热液通畅对流，带状外表面与单电池之间为面接触，提高了热交换率，在无需加热蓄电池的天气温度条件地区，本实用新型的所述带状导热管内还可以选择性的填装铜粉，铜粉的填装可以使带状导热管2的导热性能和稳定性更佳，当无需导热液时，拧开出液口202与进液口201的密封盖，带状导热管2内的液体在水位压力作用下自然排出。

所述导热硅胶片204均匀的铺设于所述单电池与带状导热管2之间，导热硅胶片204良好的导热性能和延展性能使单电池表面的热量及时均匀的传递至带状导热管2，所述导热硅胶片204不仅起到导热功能，而且可以减少所述带状导热管2与蓄电池组3表面直接接触产生的摩擦，起到绝缘、减震、密封的作用。所述带状导热管2与散热盘203连接为一体。所述散热盘203由一根螺旋形铜管绕制而成，中间形成有螺旋形缝隙，所述单电池产生的热量经带状导热管2传递至散热盘203，所述散热风扇4将散热盘上203上的热量经过出风口103排出蓄电池箱体1，蓄电池箱体1的一端还设有进风口102，蓄电池箱体1内的进风口102与出风口103之间有空腔，所述空腔起到风道的作用，加快了空气的流通。所述蓄电池箱体1内的MPPT控制器、整流器在工作时产生了大量的热量，而且蓄电池组3本身的发热使所述蓄电池箱体1内的温度升高，较高的温度不仅影响了所述MPPT控制器9及整流器7的工作性能而且很容易造成安全隐患，本实用新型的温度调节装置不仅能保持调节模块8、MPPT控制器9及整流器7的最佳工作温度，而且在极端的温度条件下能够使所述房车蓄电池性能保持稳定。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种具有太阳能装置的房车蓄电池，其特征在于：包括太阳能电池板、风力发电装置、蓄电池箱体，所述蓄电池箱体内设有蓄电池组、MPPT控制器、整流器、切换开关及用于控制所述太阳能电池板与所述蓄电池组互补供电的调节模块，所述太阳能电池板的输出端连接所述MPPT控制器的输入端，所述MPPT控制器及蓄电池组的输出端同时连接所述调节模块的输入端，所述风力发电装置的输出端连接所述整流器的输入端，所述整流器的输出端连接切换开关的输入端，所述切换开关输出端分别与所述蓄电池及调节模块电连接，所述调节模块的输出端连接负载。

2.根据权利要求1所述的具有太阳能装置的房车蓄电池，其特征在于：所述蓄电池组设有电压传感器，所述整流器的输出端设有切换开关，所述电压传感器与所述切换开关电连接。

3.根据权利要求1所述的具有太阳能装置的房车蓄电池，其特征在于:所述蓄电池组被一表面覆有导热硅胶片的带状导热管隔离，所述带状导热管内装有导热液，所述带状导热管一端的顶部设有进液口，所述带状导热管另一端的底部设有出液口，所述进液口与出液口各设有电极，所述太阳能电池板与所述电极用电缆连接。

4.根据权利要求1所述的具有太阳能装置的房车蓄电池，其特征在于：所述太阳能电池板为柔性太阳能电池板。

5.根据权利要求3所述的具有太阳能装置的房车蓄电池，其特征在于:所述带状导热管的形状呈S形。