CN221340209U - 一种车顶太阳能辅助充电智能分配系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供的一种车顶太阳能辅助充电智能分配系统，涉及辅助充电系统技术领域，包括：太阳能柔性板，所述太阳能柔性板的上表面粘结有透明的聚碳酸酯板，所述太阳能柔性板的下表面粘结有背板，以便组成太阳能发电组件，所述太阳能发电组件通过安装孔安装于车顶行李架上；所述太阳能柔性板与太阳能控制器电连接，所述太阳能控制器设置于行李架前风挡的内部或设置于车内，所述太阳能控制器与电能分配单元电连接。本申请具有避免光伏硅片碎裂和智能分配电能减少太阳能电能传输过程中的损耗的优点。

Description

一种车顶太阳能辅助充电智能分配系统

技术领域

本实用新型涉及辅助充电系统技术领域，具体而言，涉及一种车顶太阳能辅助充电智能分配系统。

背景技术

电动汽车常常采用蓄电池作为驱动电机的电力来源，电动汽车除了驱动电机需要提供电力外，一些车载设备也需要提供电力。蓄电池为电动汽车提供一定的续航里程以及为车载设备提供相应的电力需求。

部分电动汽车会在车顶安装行李架，以便临时存放和运输一些常用物品；大部分车顶行李架大部分时间均处于闲置状态，在车顶行李架上安装太阳能电池板并通过具有一定功能的控制电路为续航电池提供电力，可以作为延长续航里程的一部分。但是，太阳能电池板将电力传输至蓄电池，蓄电池再将电力分配至车载设备，例如车载空调，显示屏，灯光系统和检测仪器等，电力在传输和充放电过程中会有一定的损耗，严重影响了续航电池对续航里程的延长作用。

现有的太阳能板一般采用表面覆盖玻璃面板的晶硅组件，通过打胶或使用结构件安装于车顶行李架的底部，如果车顶行李架上放置坚硬物体，在车辆行驶时因路面颠簸可能会导致玻璃面板的破碎，增加安全隐患。因此，亟需一种避免光伏硅片碎裂和减少太阳能电能传输过程中的损耗的车顶太阳能辅助充电智能分配系统是本领域技术人员急需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种车顶太阳能辅助充电智能分配系统。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本实用新型提供一种车顶太阳能辅助充电智能分配系统，包括：太阳能柔性板，所述太阳能柔性板的上表面粘结有透明的聚碳酸酯板，所述太阳能柔性板的下表面粘结有背板，以便组成太阳能发电组件，所述太阳能发电组件通过安装孔安装于车顶行李架上；所述太阳能柔性板与太阳能控制器电连接，所述太阳能控制器设置于行李架前风挡的内部或设置于车内，所述太阳能控制器与电能分配单元电连接。

本实用新型的一种优选的具体实施方式，所述电能分配单元上设置有检测电路，所述检测电路与所述太阳能控制器电连接，所述电能分配单元实时检测所述太阳能柔性板当前输入功率，并根据所述太阳能柔性板的当前输入功率自动将电能分配至车载设备或车载低压电池或续航电池。

本实用新型的一种优选的具体实施方式，所述电能分配单元上还设置有脉冲宽度变调电路，所述电能分配单元控制所述脉冲宽度变调电路的占空比，从而调节电能分配至车载设备或车载低压电池或续航电池。

本实用新型的一种优选的具体实施方式，所述车载设备接口串联有取样电阻，所述电能分配单元实时检测所述取样电阻两端是否具有电压，若所述取样电阻两端具有电压，所述电能分配单元优先将电能分配至所述车载设备。

本实用新型的一种优选的具体实施方式，所述车载设备上设置有第一反馈电路，所述第一反馈电路与所述电能分配单元电连接，所述第一反馈电路将所述车载设备的输出电压反馈至所述电能分配单元；当所述车载设备的输出电压达到第一设定阈值时，所述电能分配单元将剩余电能分配至车载低压电池。

本实用新型的一种优选的具体实施方式，所述车载低压电池上设置有第二反馈电路，所述第二反馈电路与所述电能分配单元电连接，所述第二反馈电路将所述车载低压电池的输出电压反馈至电能分配单元；当所述车载低压电池的输出电压达到第二设定阈值时，所述电能分配单元将剩余电能分配至续航电池。

本实用新型的一种优选的具体实施方式，所述背板的上表面还放置有填充层，所述填充层与所述太阳能柔性板相抵接；所述太阳能发电组件的外周均匀粘接有结构密封胶。

本实用新型的一种优选的具体实施方式，所述背板的下表面设置有至少一组接线盒。

本实用新型的一种优选的具体实施方式，所述车顶行李架上均布有多块安装板；所述安装板长度方向具有一定的倾斜角度，以使所述太阳能发电组件具有排水斜度。

本实用新型的一种优选的具体实施方式，所述填充层被设置为泡沫海绵；所述泡沫海绵的空隙处均布有干燥剂粉末。

本实用新型的有益效果是：

1.所述太阳能柔性板的上表面粘结有透明的聚碳酸酯板，所述太阳能柔性板的下表面粘结有背板，以便组成太阳能发电组件，所述太阳能发电组件通过安装孔安装于车顶行李架上，相较于传统的晶硅太阳能电池板表面贴附玻璃面板而言，本申请的太阳能柔性板表面粘贴聚碳酸酯板，可以有效避免光伏硅片碎裂；

2.所述太阳能柔性板与太阳能控制器电连接，所述太阳能控制器设置于行李架前风挡的内部，所述太阳能控制器与电能分配单元电连接，所述电能分配单元上设置有检测电路，所述检测电路与所述太阳能控制器电连接，所述电能分配单元实时检测所述太阳能柔性板当前输入功率，并根据所述太阳能柔性板的当前输入功率自动分配至车载设备或车载低压电池或续航电池，减少太阳能电能传输过程中的损耗。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型的一种车顶太阳能辅助充电智能分配系统的车顶行李架架体结构示意图；

图2为本实用新型的一种车顶太阳能辅助充电智能分配系统的太阳能板与车顶行李架组装结构示意图；

图3为本实用新型的一种车顶太阳能辅助充电智能分配系统的太阳能板结构示意图；

图4为本实用新型的一种车顶太阳能辅助充电智能分配系统的太阳能发电组件分层结构示意图；

图5为本实用新型的一种车顶太阳能辅助充电智能分配系统的车顶行李架系统连接示意图；

图6为本实用新型的一种车顶太阳能辅助充电智能分配系统的太阳能辅助充电智能分配原理图。

附图标号：

1、行李架前风挡；2、边框支腿；3、边框；4、太阳能控制器；5、安装板；6、透水孔；7、安装孔；8、聚碳酸酯板；9、粘结胶水；10、太阳能柔性板；11、结构密封胶；12、填充层；13、背板；14、接线盒；15、引线。

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中的附图，对本实用新型实施例中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一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本申请提供了一种车顶太阳能辅助充电智能分配系统，以解决现有的车顶太阳能板因放置坚硬物体和/或路面颠簸导致光伏硅片碎裂和现有的车顶太阳能板发电后将电能直接存储于蓄电池，蓄电池再向车载设备供电而造成电能损耗的技术问题；为此，本申请提供了以下具体实施例。

本实施例提供一种车顶太阳能辅助充电智能分配系统，参照图1至图6；包括：太阳能柔性板10，所述太阳能柔性板10的上表面粘结有透明的聚碳酸酯板8，所述太阳能柔性板10的下表面粘结有背板13，相较于传统的晶硅太阳能电池板表面贴附玻璃面板，本申请的太阳能柔性板10表面粘贴聚碳酸酯板，可以有效避免光伏硅片碎裂。所述太阳能柔性板10的长宽尺寸小于聚碳酸酯板8和背板13的尺寸，以使所述聚碳酸酯板8和所述背板13能够完全覆盖住所述太阳能柔性板10；所述太阳能柔性板的上表面涂覆有粘结胶水9，所述聚碳酸酯板8覆盖于所述太阳能柔性板10上，粘接牢固；所述聚碳酸酯板采用透明的聚碳酸酯板，透光度好，机械强度高，利于太阳光的射入。

优选的，所述背板13的上表面还放置有填充层12，参照图4，所述填充层12被设置为泡沫海绵，所述填充层12与所述太阳能柔性板10相抵接；增加所述太阳能发电组件的柔韧性，降低所述太阳能柔性板因硬性弯折而断裂的概率。

所述泡沫海绵的空隙处均布有干燥剂粉末，避免水汽进入后使所述泡沫海绵浸水，进而影响所述太阳能柔性板10的使用寿命。

所述太阳能柔性板10的长宽尺寸小于聚碳酸酯板8和背板13的尺寸，所述聚碳酸酯板8和所述背板13的外轮廓尺寸相适配；所述太阳能柔性板10与所述聚碳酸酯板8和所述背板13相互贴合形成太阳能发电组件，所述太阳能发电组件的外周均匀粘接有结构密封胶11，所述结构密封胶11填充聚碳酸酯板8和背板13间的空隙，以增强所述太阳能发电组件的防水性能。

所述结构密封胶11被设置为丁基密封胶，耐水，耐化学腐蚀，密封效果好。

所述太阳能发电组件的外周均匀开设有多个安装孔7，参照图2和图3，所述太阳能发电组件通过安装孔7安装于车顶行李架上；所述车顶行李架上均布有多块安装板5，所述安装板5的长度方向具有一定的倾斜角度，所述安装板5被设置为前端高后端低的直角梯形结构，所述安装板5的倾斜角度被设置为1°至5°，以使所述太阳能发电组件具有排水斜度，避免所述太阳能发电组件表面积水。

多个所述安装板5均匀排布于所述车顶行李架的边框3上，参照图1，所述边框3的下方设置有边框支腿2，所述边框支腿2固定于车顶；以使所述太阳能发电组件具有排水斜度，避免所述太阳能发电组件表面积水。

优选的，所述太阳能发电组件上开设有多个透水孔6，所述透水孔6均匀设置于多组太阳能柔性板的间隙处，便于使所述太阳能发电组件表面的积水通过透水孔6掉落。

所述透水孔6四周均匀预粘结有丁基密封胶；提升所述太阳能发电组件的水汽阻隔率和使用寿命。

优选的，部分所述透水孔6亦可作为安装孔，紧固螺钉通过所述透水孔6安装于太阳能柔性板10上，紧固牢固。

所述背板13的下表面设置有至少一组接线盒14，所述接线盒14通过引线15与所述太阳能柔性板10电连接；参照图4，所述接线盒14设置于所述背板13的下表面有效减少雨水的侵蚀，避免太阳的暴晒，延长所述接线盒14的使用寿命。优选的，所述背板13的下表面还设置有多组接线盒14，当单组太阳能柔性板10故障时，其余组太阳能柔性板10仍然能够继续工作，延长太阳能发电组件的使用寿命。

所述太阳能柔性板10与太阳能控制器4电连接，所述太阳能控制器设置于行李架前风挡1的内部或设置于车内，行李架前风挡1被设置为呈现流线型，降低风阻。

所述行李架前风挡1的内部设置有太阳能控制器4，参照图2，图5和图6，所述太阳能控制器4与所述接线盒14电连接，所述太阳能控制器4的另一端与电能分配单元电连接；或者，所述太阳能控制器4设置于车内，避免暴晒，防止雨水的侵蚀，延长所述太阳能控制器4的使用寿命。

所述太阳能控制器4优选采用MPPT太阳能控制器，所述MPPT太阳能控制器实时检测所述太阳能柔性板10的发电电压，并实时追踪太阳能柔性板10的最大功率点，提高输出电能的效率。

所述电能分配单元设置有检测电路，所述检测电路与所述太阳能控制器电连接，所述电能分配单元实时检测所述太阳能柔性板10当前输入功率，并根据所述太阳能柔性板10的当前输入功率自动将电能分配至车载设备或车载低压电池或续航电池。

具体而言，所述检测电路包括第一模数转换器和第一电压分压器，所述第一模数转换器与所述第一电压分压器串联连接，所述第一模数转换器将检测到的电压信号实时传输至所述电能分配单元，所述电能分配单元具有控制器，所述控制器根据实时检测到的电压信号实时检测所述太阳能柔性板的当前输入功率。

所述电能分配单元上还设置有脉冲宽度变调电路，所述电能分配单元控制所述脉冲宽度变调电路的占空比，从而调节电能分配至所述车载设备或所述车载低压电池或续航电池。

具体而言，所述电能分配单元上设置有多组脉冲宽度变调电路，所述控制器与多组所述脉冲宽度变调电路电连接，多组所述脉冲宽度变调电路分别与所述车载设备、所述车载低压电池和所述续航电池电连接，所述电能分配单元分别控制每组所述脉冲宽度变调电路的占空比，从而调控电能自动分配至车载设备或车载低压电池或续航电池；智能分配电能，减少太阳能电能传输过程中的损耗。

所述车载设备接口串联有取样电阻，所述电能分配单元实时检测所述取样电阻两端是否具有电压，并根据所述取样电阻两端的电压信号判断所述车载设备是否需要电能输出，若所述取样电阻两端具有电压，所述电能分配单元判断所述车载设备需要电能输出，所述控制器优先将电能分配至所述车载设备，所述控制器通过调节与车载设备相连的脉冲宽度变调电路处于高电平，与车载低压电池和续航电池相连的脉冲宽度变调电路处于低电平，从而调节电能优先分配至所述车载设备。

所述电能分配单元与所述车载设备之间连接有降压稳压模块，所述降压稳压模块被设置为降压稳压电路，所述降压稳压电路稳定车载设备的电压，保护车载设备。

优选的，所述车载设备上设置有第一反馈电路，所述第一反馈电路与所述电能分配单元电连接，所述第一反馈电路包括第二模数转换器和第二电压分压器，所述第二模数转换器与所述第二电压分压器串联连接，所述第二模数转换器将检测到的电压信号实时传输至设置于所述电能分配单元的控制器，所述控制器上设置有第一设定阈值，所述第一反馈电路检测到所述车载设备的输出电压达到第一设定阈值时，所述电能分配单元将剩余电能分配至车载低压电池。

所述控制器通过控制与车载低压电池电连接的所述脉冲宽度变调电路的占空比，从而调节将剩余电能分配至车载低压电池。

所述控制器通过调节与车载设备相连的脉冲宽度变调电路和与所述车载低压电池相连的脉冲宽度变调电路处于高电平，与所述续航电池相连的脉冲宽度变调电路处于低电平，从而调节车载设备剩余用电分配至车载低压电池。

所述车载低压电池上设置有第二反馈电路，所述第二反馈电路与所述电能分配单元电连接，所述第二反馈电路将所述车载低压电池的输出电压反馈至电能分配单元；当所述车载低压电池的输出电压达到第二设定阈值时，所述电能分配单元将剩余电能分配至续航电池。

具体而言，所述第二反馈电路包括第三模数转换器和第三电压分压器，所述第三模数转换器与所述第三电压分压器串联连接，所述第三模数转换器将检测到的电压信号实时传输至设置于所述电能分配单元的控制器，所述控制器上设置有第二设定阈值，所述第二反馈电路检测到所述车载低压电池的输出电压达到第二设定阈值时，所述电能分配单元将剩余电能分配至续航电池。

所述控制器检测到所述车载低压电池的输出电压达到第二设定阈值时，所述控制器分别调节与车载设备相连的脉冲宽度变调电路，与所述车载低压电池相连的脉冲宽度变调电路和与所述续航电池相连的脉冲宽度变调电路处于高电平，从而调节车载低压电池剩余用电分配至续航电池。

优选的，所述续航电池与所述电能分配单元之间连接有升压模块，所述升压模块被设置为升压电路，所述升压电路将电压提升至续航电池充电所需电压。

优选的，所述车载低压电池与所述降压稳压模块的输入端并联连接，所述太阳能柔性板10与所述车载低压电池共同向所述车载设备供电；夜间行车或阴雨天气行车时，所述太阳能柔性板10的总输入功率不满足车载设备的供电需求时，所述车载低压电池作为辅助电源向车载设备供电，保证车载设备的用电需求。

所述车载设备的输出电压达到第一设定阈值时，所述电能分配单元控制与车载低压电池相连的脉冲宽度变调电路和与车载设备相连的脉冲宽度变调电路处于高电平，与所述续航电池相连的脉冲宽度变调电路处于低电平，调节车载设备剩余用电供应至车载低压电池。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车顶太阳能辅助充电智能分配系统，其特征在于，包括：太阳能柔性板(10)，所述太阳能柔性板(10)的上表面粘结有透明的聚碳酸酯板(8)，所述太阳能柔性板(10)的下表面粘结有背板(13)，以便组成太阳能发电组件，所述太阳能发电组件通过安装孔(7)安装于车顶行李架上；

所述太阳能柔性板(10)与太阳能控制器(4)电连接，所述太阳能控制器(4)设置于行李架前风挡(1)的内部或设置于车内，所述太阳能控制器(4)与电能分配单元电连接。

2.根据权利要求1所述的一种车顶太阳能辅助充电智能分配系统，其特征在于：所述电能分配单元上设置有检测电路，所述检测电路与所述太阳能控制器(4)电连接，所述电能分配单元实时检测所述太阳能柔性板(10)当前输入功率，并根据所述太阳能柔性板(10)的当前输入功率自动将电能分配至车载设备或车载低压电池或续航电池。

3.根据权利要求2所述的一种车顶太阳能辅助充电智能分配系统，其特征在于：所述电能分配单元上还设置有脉冲宽度变调电路，所述电能分配单元控制所述脉冲宽度变调电路的占空比，从而调节电能分配至车载设备或车载低压电池或续航电池。

4.根据权利要求3所述的一种车顶太阳能辅助充电智能分配系统，其特征在于：所述车载设备接口串联有取样电阻，所述电能分配单元实时检测所述取样电阻两端是否具有电压，若所述取样电阻两端具有电压，所述电能分配单元优先将电能分配至所述车载设备。

5.根据权利要求4所述的一种车顶太阳能辅助充电智能分配系统，其特征在于：所述车载设备上设置有第一反馈电路，所述第一反馈电路与所述电能分配单元电连接，所述第一反馈电路将所述车载设备的输出电压反馈至所述电能分配单元；

当所述车载设备的输出电压达到第一设定阈值时，所述电能分配单元将剩余电能分配至车载低压电池。

6.根据权利要求5所述的一种车顶太阳能辅助充电智能分配系统，其特征在于：所述车载低压电池上设置有第二反馈电路，所述第二反馈电路与所述电能分配单元电连接，所述第二反馈电路将所述车载低压电池的输出电压反馈至电能分配单元；

当所述车载低压电池的输出电压达到第二设定阈值时，所述电能分配单元将剩余电能分配至续航电池。

7.根据权利要求1所述的一种车顶太阳能辅助充电智能分配系统，其特征在于：所述背板(13)的上表面还放置有填充层(12)，所述填充层(12)与所述太阳能柔性板(10)相抵接；

所述太阳能发电组件的外周均匀粘接有结构密封胶(11)。

8.根据权利要求7所述的一种车顶太阳能辅助充电智能分配系统，其特征在于：所述背板(13)的下表面设置有至少一组接线盒(14)。

9.根据权利要求1或7所述的一种车顶太阳能辅助充电智能分配系统，其特征在于：所述车顶行李架上均布有多块安装板(5)；

所述安装板(5)长度方向具有一定的倾斜角度，以使所述太阳能发电组件具有排水斜度。

10.根据权利要求7所述的一种车顶太阳能辅助充电智能分配系统，其特征在于：所述填充层(12)被设置为泡沫海绵；

所述泡沫海绵的空隙处均布有干燥剂粉末。