CN208290987U - 一种基于双玻太阳板发电的汽车用节能减排系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于双玻太阳板发电的汽车用节能减排系统，包括汽车专用微机控制器ECU，还包括PERC双玻太阳能发电及控制系统、汽车发动机上的电子涡轮增压器、汽车主动防倾杆；PERC双玻太阳能发电及控制系统由PERC双玻太阳能组件、MPPT太阳能控制器、36/48v蓄电池组成，PERC双玻太阳能组件与MPPT太阳能控制器电连，MPPT太阳能控制器与36/48V蓄电池电连，36/48V蓄电池分别与电子涡轮增压器、主动防倾杆、及本车辆的电力管理系统电连为其供电；所述MPPT太阳能控制器、电子涡轮增压器、主动防倾杆均与汽车专用微机控制器ECU电连由其控制。提升车辆动力性能，提升车辆燃油经济性和驾乘舒适感，减少尾气排放，有利于生态环境。

Description

一种基于双玻太阳板发电的汽车用节能减排系统

技术领域

本实用新型属于新能源领域，涉及太阳能供电系统，具体涉及一种基于双玻太阳板发电的汽车用节能减排系统。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人们的出行方式也发生了很大的变化，汽车已经普遍的进入了人们的生活中。近几年汽车保有量急剧提高，这也就导致了能源消耗的加剧，虽然应运而生了新能源汽车，但是因为成本及耐用性等问题还是无法做到完全普及。目前，即使是技术成熟的传统能源汽车也存在着诸多问题。例如:燃油燃烧不充分导致车辆动力不足且二氧化碳排放量较大会影响环境等问题。虽然应运而生了废气涡轮增压技术，可其也存在一些问题，涡轮高速旋转时的高温增加了车辆散热系统的负担，也增加了汽车的后期维护投入，并且其有一个非常影响人员驾乘感受的问题，那就是无法避免的涡轮迟滞现象带来突兀的加速感。

对于传统的能源汽车，车辆行驶过程中的所有能量几乎都由发动机提供，这即增加了发动机负担，也增加了对燃油的消耗，降低了车辆的动力表现。虽然有涡轮增压器的加持，但其工作时，较多都是在急加速工况下才能发挥其应有的作用。对于混合动力汽车，车辆虽然在行驶过程中可由两部电动机驱动车辆运转，也没有涡轮迟滞的现象，但混合动力车型纯电动模式续航能力较短，多数情况下是采用发动机主动，电动机辅助甚至全是由发动机来提供动力的这样一种工况，其意味着发动机还将相比传统汽车多一项负担，即：为电动机动力电池组充电。所以混合动力汽车在没电的情况下动力会相当疲软，性能还不如一款同排量的传统汽车。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型提供了一种基于双玻太阳板发电的汽车用节能减排系统。

本实用新型所采用的技术方案为：一种基于双玻太阳板发电的汽车用节能减排系统，包括汽车专用微机控制器ECU，还包括PERC双玻太阳能发电及控制系统，PERC双玻太阳能发电及控制系统由PERC双玻太阳能组件、MPPT太阳能控制器、36/48v蓄电池组成，所述PERC双玻太阳能组件设在车顶，36/48v蓄电池和MPPT太阳能控制器设在汽车引擎室内；PERC双玻太阳能组件与MPPT太阳能控制器电连，所述MPPT太阳能控制器由汽车专用微机控制器ECU控制，MPPT太阳能控制器与36/48V蓄电池电连，36/48V蓄电池分别与汽车发动机上的电子涡轮增压器、本车辆的原始电源电连。

所述本车辆的原始电源包括车载15V蓄电池、或者车载15V蓄电池和高压电池组；36/48V蓄电池与车载15V蓄电池通过DC/DC转换器电连，36/48V蓄电池与高压电池组依次通过DC/AC转换器、AC/DC转换器电连。

所述的MPPT太阳能控制器通过一DC/AC转换器与高压电池组电连。

PERC双玻太阳能组件替换或贴附于汽车天窗上。

与现有技术相比，本实用新型存在以下优点：本实用新型通过将原车辆更换为PERC双玻太阳能发电及控制系统，在车顶装PERC双玻太阳能组件，在车辆引擎室空余部分加装36v/48v蓄电池及MPPT太阳能控制器，并将PERC双玻太阳能组件与36/48v蓄电池连接，从而为车辆提供了一条为蓄电池/动力电池充电效率高的新途径，减轻了发动机的负担，减少燃油消耗，达到了节能减排的目的。

本实用新型采用太阳能转化的电能满足汽车的动力需求，而且废弃电池板还可以进行回收再利用，成本低、所需器件少、安装简便、安全性高，能够使车辆在原有排量不变的情况下不但能提升车辆动力性能、减少尾气排放量及燃油消耗，有利于生态环境，还能达到消除涡轮迟滞、提升车辆驾驶感受、提高燃油经济性、车辆续航里程的目的。

本实用新型车载PERC双玻太阳能发电与控制系统能提供给车辆更高的电压、电流环境；增加了一种为传统汽车及混合动力汽车储能器件充电途径；提升了混合动力车型在行驶过程中的充电效率，除增加了充电途径外也保留了车辆全景天窗的功能，在晴天工况下，此系统能提供给混合动力车型更长的综合工况续航里程；更高的电流电压工作环境，为高转速电子涡轮增压器、主动防倾系统等优化车辆性能及舒适性的器件的提供了电力条件，增加了车辆的动力性能及驾乘感受相比较现在奥迪SQ7整车采用大排量发动机来驱动发电机提供为整车提供48v电源系统。所以其不但会消耗更多的燃油，而且必须进行的全车绝缘处理，这就增加了厂商很多成本；本实用新型车内供电系统仍采用15v，更高的电压系统只用于驱动优化器件及为其它储能器件充电。所以不需要大排量发动机也就不会消耗更多的燃油、也就不必进行全车绝缘处理。相比较现有产品，在成本及安全性方面更有优势。

附图说明

图1.是本实用新型的结构示意图；

图2.是本实用新型实施例1的示意图；

图3.是本实用新型实施例2的示意图；

图4.是本实用新型实施例3的示意图；

图5.是本实用新型实施例4的示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种基于双玻太阳板发电的汽车用节能减排系统，包括汽车专用微机控制器ECU，还包括PERC双玻太阳能发电及控制系统，PERC双玻太阳能发电及控制系统由PERC双玻太阳能组件、MPPT太阳能控制器、36/48v蓄电池组成，所述PERC双玻太阳能组件设在车顶，36/48v蓄电池和MPPT太阳能控制器设在汽车引擎室内，电子涡轮增压器安装在所述的汽车的发动机上；PERC双玻太阳能组件与MPPT太阳能控制器电连，MPPT太阳能控制器通过一DC/DC转换器与36/48V蓄电池电连，36/48V蓄电池分别与发动机上安装的电子涡轮增压器、本车辆的原始电源电连供电。所述MPPT太阳能控制器、电子涡轮增压器、及本车辆电力管理系统均由汽车专用微机控制器ECU控制。本车辆电力管理系统为现有技术，其为ECU控制的DC/DC电路，DC/AC电路，以及原车辆电力调节器换向器等。所述本车辆的原始电源为传统电动汽车的车载15V蓄电池、或者混合动力汽车的车载15V蓄电池和高压电池组。

对于传统混合动力汽车，其电源为高压电池组和15V蓄电池，36/48V蓄电池依次通过DC/AC转换器、AC/DC转换器与高压电池组连接，同时36/48V蓄电池通过一DC/DC转换器与车载15V蓄电池连接。本车辆电力管理系统同时管理36/48v蓄电池、高压电池组和5V蓄电池。

或者无需36/48V蓄电池，所述MPPT太阳能控制器可以直接通过一DC/DC转换器直接与电动模式高压电池组电连将太阳能转化的电能直接储存在高压电池组中。

对于传统汽车，上述的36/48V蓄电池通过一DC/DC转换器与传统汽车的车载15V蓄电池连接。

使用时，PERC双玻太阳能组件替换或贴附于现有汽车天窗，为车辆加装36/48v蓄电池，太阳能转化为电能储存在36/48v蓄电池中。对于传统汽车而言将电子涡轮增压器及主动防倾杆安装在车辆相应位置，其传感器及控制电路均与汽车专用微机控制器ECU相连，其供电电路与车载15V蓄电池电连，车载15V蓄电池与36/48v蓄电池相连，由其供电。对于混合动力汽车，将电子涡轮增压器及主动防倾杆安装在车辆相应位置，其传感器及控制电路与汽车专用微机控制器ECU相连，其供电电路为车载15V蓄电池和高压电池组，15V蓄电池和高压电池组均由36/48v蓄电池供电；即：将36/48v蓄电池与高压电池组充电电路相连，36/48v蓄电池与车内220v逆变器相连。对于混合动力汽车，MPPT太阳能控制器与高压电池组充电电路、48v蓄电池相连，由48v蓄电池去驱动电子涡轮增压器，优化发动机在低转速区间的燃油经济性及动力表现。由ECU控制电子涡轮与废气涡轮的协同配合，使车辆始终拥有良好的动力性和燃油经济性，并且通过协同配合可以大幅减弱甚至完全消除涡轮迟滞现象带来的不适感。并在晴天良好的工况下，太阳能发电系统能提供给车辆纯电动模式下相当长的续航里程。优化了发动机的工作效率，减少了尾气排放，也为车辆电动模式下提供了更长的续航里程，并且同时提升了车辆的动力性能和驾乘感受。

实施例1

如图2所示，一种基于双玻太阳板发电的汽车用节能减排系统，所述汽车为传统涡轮增压汽车，其包括：PERC双玻太阳能组件、MPPT太阳能控制器、38/46v蓄电池、电子涡轮增压器、主动防倾杆；其中，在车顶空余部位装PERC双玻太阳能组件，在车辆引擎室空余部分装36/48v蓄电池及MPPT太阳能控制器，并为发动机装电子涡轮增压器，给车辆装主动防倾杆。将PERC双玻太阳能发电及控制系统中的PERC双玻太阳能组件与MPPT太阳能控制器电连，MPPT太阳能控制器与36/48v蓄电池连接，并将36/48v蓄电池分别与电子涡轮增压器、主动防倾杆、传统涡轮增压车辆15v蓄电池相连为其进行供(充)电；MPPT太阳能控制器，电子涡轮增压器、主动防倾杆的工作及其余电路的控制均由车辆汽车专用微机控制器ECU进行控制。

使用时，通过为车辆外加的PERC双玻太阳能组件将太阳能转化为电源储存在36/48v蓄电池中来供电，减轻传统涡轮增压汽车发动机带动发电机所产生的负荷，并且通过提供更高的电流电压环境驱动电子涡轮增压器优化了发动机低转速区（0-废气涡轮启动转速）的燃油燃烧效率。通过减轻发动机负荷及提升燃油燃烧效率两条途径减少了能源的消耗及废弃的排放。

实施例2

如图3所示，一种基于双玻太阳板发电的汽车用节能减排系统，所述汽车为传统涡轮增压汽车，其包括：PERC双玻太阳能组件、MPPT太阳能控制器、38/46v蓄电池、电子涡轮增压器、主动防倾杆；其中，在车顶空余部位装PERC双玻太阳能组件，在车辆引擎室空余部分加装36/48v蓄电池及MPPT太阳能控制器，并为发动机加装电子涡轮增压器，给车辆加装主动防倾杆，且电子涡轮增压器与废气涡轮增压器相接。将PERC双玻太阳能发电及控制系统中的PERC双玻太阳能组件与MPPT太阳能控制器电连，MPPT太阳能控制器与36/48v蓄电池连接，并将36/48v蓄电池分别与电子涡轮增压器、主动防倾杆、传统涡轮增压车辆15v蓄电池相连为其进行供(充)电；MPPT太阳能控制器，电子增压器、主动防倾杆的工作及其余电路的控制均由汽车专用微机控制器ECU进行控制。

使用时，通过为车辆外加的PERC双玻太阳能组件将太阳能转化为电源储存在36/48v蓄电池中来供电，减轻传统涡轮增压汽车发动机带动发电机所产生的负荷，并且通过提供更高的电流电压环境驱动电子涡轮增压器产生的低压缩比空气再推动废气涡轮增压器产生高压缩比空气大幅优化了燃油燃烧效率。通过减轻发动机负荷及提升燃油燃烧效率两条途径减少了能源的消耗及废弃的排放。

实施例3

如图4所示，一种基于双玻太阳板发电的汽车用节能减排系统，所述汽车为混合动力汽车，其包括：PERC双玻太阳能组件、MPPT太阳能控制器、38/46v蓄电池、电子涡轮增压器、主动防倾杆、交流逆变器；其中在车辆引擎室空余部分加装36/48v蓄电池及MPPT太阳能控制器，并为发动机加装电子涡轮增压器，给车辆加装主动防倾杆。将PERC双玻太阳能发电及控制系统中的PERC双玻太阳能组件与MPPT太阳能控制器电连，MPPT太阳能控制器与36/48v蓄电池连接，并将36/48v蓄电池分别与逆变器、电子涡轮增压器、主动防倾杆为其供(充)电；进而将逆变器与混合动力汽车动力电池充电电路相连为其充电。

通过为混合动力汽车外加电力来源，减轻混合动力汽车发动机负荷；并且通过提供更高的电流电压环境驱动电子涡轮增压器优化了发动机低转速区（0-废气涡轮启动转速）的燃油燃烧效率；同时通过36/48v蓄电池及逆变器为混合动力高压电池组充电，不但能在平时为动力电池充电，更可在车辆行驶途中为混合动力汽车高压电池组充电，进而也就增加了混合动力车型的续航里程。这样通过减轻发动机负荷、提升燃油燃烧效率及在不外加燃料的情况下提升了车辆的续航里程，这样也就减少了能源的消耗及尾气排放。

实施例4

如图5所示，一种基于双玻太阳板发电的汽车用节能减排系统，所述汽车为混合动力汽车，其包括：PERC双玻太阳能组件、MPPT太阳能控制器、38/46v蓄电池、电子涡轮增压器、主动防倾杆、交流逆变器；其中在车辆引擎室空余部分加装36/48v蓄电池及MPPT太阳能控制器，并为发动机加装电子涡轮增压器，给车辆加装主动防倾杆，且电子涡轮增压器与废气涡轮增压器相接。将PERC双玻太阳能发电及控制系统中的PERC双玻太阳能组件与MPPT太阳能控制器电连，MPPT太阳能控制器与36/48v蓄电池连接，并将36/48v蓄电池分别与逆变器、电子涡轮增压器、主动防倾杆为其供(充)电；进而将逆变器与混合动力汽车动力电池充电电路相连为其充电。

通过为混合动力汽车外加电力来源，减轻混合动力汽车发动机负荷；并且通过提供更高的电流电压环境驱动电子涡轮增压器产生的低压缩比空气再推动废气涡轮增压器产生高压缩比空气大幅优化了燃油燃烧效率；同时通过36/48v蓄电池及逆变器为混合动力高压电池组充电，不但能在平时为动力电池充电，更可在车辆行驶途中为混合动力汽车高压电池组充电，进而也就增加了混合动力车型的续航里程。这样通过减轻发动机负荷、提升燃油燃烧效率及在不外加燃料的情况下提升了车辆的续航里程，这样也就减少了能源的消耗及尾气排放。

Claims (4)

1.一种基于双玻太阳板发电的汽车用节能减排系统，包括汽车专用微机控制器ECU，其特征在于：还包括PERC双玻太阳能发电及控制系统，PERC双玻太阳能发电及控制系统由PERC双玻太阳能组件、MPPT太阳能控制器、36/48v蓄电池组成，所述PERC双玻太阳能组件设在车顶，36/48v蓄电池和MPPT太阳能控制器设在汽车引擎室内；PERC双玻太阳能组件与MPPT太阳能控制器电连，所述MPPT太阳能控制器由汽车专用微机控制器ECU控制，MPPT太阳能控制器与36/48V蓄电池电连，36/48V蓄电池分别与汽车发动机上的电子涡轮增压器、本车辆的原始电源电连。

2.根据权利要求1所述的一种基于双玻太阳板发电的汽车用节能减排系统，其特征在于：本车辆的原始电源包括车载15V蓄电池、或者车载15V蓄电池和高压电池组；36/48V蓄电池与车载15V蓄电池通过DC/DC转换器电连，36/48V蓄电池与高压电池组依次通过DC/AC转换器、AC/DC转换器电连。

3.根据权利要求2所述的一种基于双玻太阳板发电的汽车用节能减排系统，其特征在于：MPPT太阳能控制器通过DC/AC转换器与高压电池组电连。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种基于双玻太阳板发电的汽车用节能减排系统，其特征在于：PERC双玻太阳能组件替换或贴附于汽车天窗上。