CN214565658U - 一种高强度碳纤维太阳能车身结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高强度碳纤维太阳能车身结构。它包括位于底层的导流网以及铺设在导流网上的多层碳纤维布，碳纤维布上层铺设有太阳能电池层，导流网、碳纤维布与太阳能电池层形成车身主体结构，所述车身主体结构外覆盖有密封塑料布并且在密封塑料布与车身主体结构之间灌注树脂材料。采用上述的结构后，不但具有碳纤维本身高强度、高韧性、轻质量等特点，大幅度减轻了车身重量，延长了续航里程，与此同时，还具有太阳能发电功能，以低成本方案实现了碳纤维车身件的发电功能，为车辆提供额外动力来源，进一步有效提升了车辆续航，更兼具了传统车顶的刚性，提升了汽车美观及有效降低了风阻，增加了良好的用户体验。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种碳纤维汽车部件，具体地说是一种高强度碳纤维太阳能车身结构。
背景技术
随着社会发展，技术进步，汽车在人们生活中成了必不可少的交通工具；传统汽车车身部件大多都是钢件或者合金制成，生产成本高，而且重量大，对汽车减重方面有着不利影响；在清洁能源汽车的大力发展下，电动汽车将逐步占领市场，而减轻车身重量，提高车身能量储备，是技术的重点研究方向。
太阳能作为一种清洁能源，也已经应用在生活中的各个领域，在汽车上的应用主要是太阳能天窗、车顶等，其结合的方式主要为在整车车顶外置，现有的这种安装方式，不但使其发电功率不足，而且还成本较为高昂以及太阳能在汽车上的应用显得不太美观等不良影响。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种不但能够减轻车身重量，还为车辆提供额外动力来源，有效提升车辆续航并且成本较低的高强度碳纤维太阳能车身结构。
为了解决上述技术问题，本实用新型的高强度碳纤维太阳能车身结构，包括位于底层的导流网以及铺设在导流网上的多层碳纤维布，碳纤维布上层铺设有太阳能电池层，导流网、碳纤维布与太阳能电池层形成车身主体结构，所述车身主体结构外覆盖有密封塑料布并且在密封塑料布与车身主体结构之间灌注树脂材料。
所述灌注树脂材料通过真空灌注在车身主体结构与密封塑料布之间。
所述太阳能电池层为采用柔性透明绝缘材料封装的太阳能模组。
所述太阳能模组为单晶硅电池、多晶硅电池、硅基薄膜电池、铜铟镓硒电池或砷化镓电池。
所述树脂材料为低温固化树脂。
采用上述的结构后，巧妙地将碳纤维与太阳能结合一体成型形成车身结构，不但具有碳纤维本身高强度、高韧性、轻质量等特点，大幅度减轻了车身重量，延长了续航里程，与此同时，还具有太阳能发电功能，以低成本方案实现了碳纤维车身件的发电功能，为车辆提供额外动力来源，进一步有效提升了车辆续航，更兼具了传统车顶的刚性，尤其是因碳纤维件本身的强度等性能，又为太阳能提供了物理强度支持，该碳纤维太阳能车身结构，不受传统玻璃、钢材等材料影响，可与任何型面都完美匹配，可以为汽车设计提供巨大的便利，提升了汽车美观及有效降低了风阻，增加了良好的用户体验，另外，还可将其用于航空航天、交通运输等领域使用，制备各种碳纤维太阳能组件进行使用。
附图说明
图1为本实用新型高强度碳纤维太阳能车身结构的制作状态结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型的高强度碳纤维太阳能车身结构作进一步详细说明。
如图所示，本实用新型的高强度碳纤维太阳能车身结构，包括位于底层的导流网02以及铺设在导流网上的多层碳纤维布03，碳纤维布03的铺设层数，根据实际生产以及设计需求确定；碳纤维布03上层铺设有太阳能电池层04，导流网02、碳纤维布03与太阳能电池层04形成车身主体结构，车身主体结构外覆盖有密封塑料布06并且在密封塑料布与车身主体结构之间灌注树脂材料08，树脂材料08优选为低温固化树脂，低温固化有益于各层材料保持一致性，避免位移等不良产生；在该高强度碳纤维太阳能车身结构成型后进行喷射清漆等光面处理，使得车身部件光滑美观。
进一步地，所说的灌注树脂材料通过真空灌注在太阳能电池层与密封塑料布之间，太阳能电池层04为采用柔性透明绝缘材料封装的太阳能模组，太阳能模组不限于单晶硅电池、多晶硅电池、硅基薄膜电池、铜铟镓硒电池、砷化镓电池等技术路线，任何太阳能发电电池均可用于此结构中。
作为优选，柔性透明绝缘材料宜选用超薄材料，其绝缘性能可将碳纤维的导电性与太阳能电池进行屏蔽，高透过性能有利于太阳能电池的辐照吸收，柔性性能可使太阳能电池与碳纤维布一样可匹配各种型面的车身部件需求；
本实用新型的高强度碳纤维太阳能车身结构的制作方法如下：
（1）在模具01上涂抹脱模剂，该脱模剂可使用喷雾、水性或膏状脱模剂，使用脱模剂可方便快捷的取下最终成型后的碳纤维车顶件；
（2）在涂抹过脱模剂的车顶模具上铺设脱模布、导流网02，铺设的导流网、脱模布作为疏导层，有利于树脂灌注时，均匀的分布在整个模具上，保持所有区域的树脂均匀性；
（3）依次铺设多层碳纤维布03，树脂材料将浸润碳纤维布，最终固化后形成一整块碳纤维层；
（4）铺设完碳纤维结构层后，再铺设太阳能电池层04（此层需要预先制作），具体的说太阳能电池层使用预先封装好的太阳能模组，前后使用柔性高透高绝缘的材料05封装，比如ETFE\PC\PET\EVA\POE\PVB等，宜选用超薄材料（≤0.2mm），有利于匹配不同型面的车顶型面，其中，太阳能模组的制作可以使用层压机制作，或者使用塑封机等热压设备制作，制作方法简单，成本低；
（5）全部铺设完成后，使用密封塑料布06覆盖整个车顶模具，并埋设导流管道07，密封住密封塑料布与车顶模具的缝隙，操作时，密封塑料布固定，可使用双面胶黏贴在车顶模具边缘，可以做到有效密封，导流管宜铺设在车顶模具的四周，有利于树脂材料流入；除去导流管外，还应铺设一根带有止通阀的管道；在全部密封完成后，抽真空设备通过此管道对密封塑料布内进行抽真空处理；同样的，也可采用抽真空设备来达到此步骤上述的抽真空效果；
（6）在完成抽真空后，关闭抽真空管道，打开导流管，树脂材料08随导流管依靠压强差注入密封塑料布中，逐步浸润之前铺设的各层材料；此步骤中，树脂材料也需要预先抽真空处理，避免出现气泡等异常；此步骤的树脂材料宜选用具备高透光、耐紫外、低温固化型树脂，有利于车身件的耐候性与太阳能电池发电性能；
（7）灌注完成后，将车顶模具送入烘烤设备，固化树脂，一般的工艺温度约为80℃，时间约4-6小时，视使用的树脂型号而定；
（8）固化完成后，将碳纤维太阳能车身部件从车顶模具中取出，并去掉脱模布，裁切掉多余的边缘部分，保持光面平整；并将树脂的最外层进行打磨抛光，清漆处理后，得到最原始的高强度碳纤维太阳能车顶；
（9）太阳能车顶表面进行其他颜色喷漆处理时，需要将太阳能发电区域留出，保障透光性能。
当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种高强度碳纤维太阳能车身结构，其特征在于：包括位于底层的导流网（02）以及铺设在导流网上的多层碳纤维布（03），所述碳纤维布（03）上层铺设有太阳能电池层（04），所述导流网（02）、碳纤维布（03）与太阳能电池层（04）形成车身主体结构，所述车身主体结构外覆盖有密封塑料布（06）并且在密封塑料布与车身主体结构之间灌注树脂材料（08）。
2.按照权利要求1所述的高强度碳纤维太阳能车身结构，其特征在于：所述灌注树脂材料通过真空灌注在车身主体结构与密封塑料布之间。
3.按照权利要求1或2所述的高强度碳纤维太阳能车身结构，其特征在于：所述太阳能电池层（04）为采用柔性透明绝缘材料封装的太阳能模组。
4.按照权利要求3所述的高强度碳纤维太阳能车身结构，其特征在于：所述太阳能模组为单晶硅电池、多晶硅电池、硅基薄膜电池、铜铟镓硒电池或砷化镓电池。
5.按照权利要求1、2或4所述的高强度碳纤维太阳能车身结构，其特征在于：所述树脂材料（08）为低温固化树脂。
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