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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Kraftfahrzeugtechnik. Sie betrifft insbesondere eine Stromerzeugungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge.
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Allgemeiner Stand der Technik
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Mit zunehmender wissenschaftlicher und technologischer Entwicklung haben sich Kraftfahrzeuge mit der Zeit zu einem unverzichtbaren Transportmittel für Personen entwickelt. So wächst der Anteil der Kraftfahrzeughalter in der Gesellschaft weiterhin rasant.
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Gegenwärtig stammt die Energie, die zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs erforderlich ist, hauptsächlich vom Motor. Der Motor liefert dem Antriebssystem des Kraftfahrzeugs mittels Kraftstoffverbrennung die benötigte Energie. Zur Verbesserung des Komforts des Kraftfahrzeugs sind in Kraftfahrzeugen allgemein Audiosysteme, Fahrzeugbeleuchtungen und andere stromverbrauchende Ausrüstung eingebaut. Um den normalen Betrieb der Audiosysteme, Fahrzeugbeleuchtungen, der verschiedenen Instrumente und der anderen stromverbrauchenden Ausrüstung zu ermöglichen, sind in den Kraftfahrzeugen allgemein Generatoren und Akkumulatoren eingebaut. Der Motor des Kraftfahrzeugs treibt den Generator an, wodurch bewirkt wird, dass er die Batterie auflädt. Der Generator oder die Batterie stellt den Audiosystemen, den Fahrzeugbeleuchtungen und den verschiedenen Instrumenten und der anderen stromverbrauchenden Ausrüstung die erforderliche Elektrizität bereit.
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In Kraftfahrzeugen, die diese Struktur aufweisen, kommt die gesamte Energie, die für die verschiedenen stromverbrauchenden Ausrüstungen und die Antriebsmechanismen erforderlich ist, vom Motor des Kraftfahrzeugs. Dies erfordert, dass der Motor sogar noch mehr Energie bereitstellt, und steigert somit den Kraftstoffverbrauch des Motors. Überdies muss der Motor gleichzeitig mit der Bereitstellung von Energie für den Generator und den Kompressor die Energie vermindern, die er dem Antriebssystem bereitstellt, wodurch die Antriebsleistung des Kraftfahrzeugs beeinträchtigt wird. Darüber hinaus erhöht der Generator, wenn er schwerer ist, das Gewicht der Ladung des Kraftfahrzeugs.
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Die Elektroautotechnologie wird immer ausgereifter und Elektroautoanwendungen sind immer weiter verbreitet. Elektroautos nutzen allgemein einen Elektromotor und eine Batterie, die eine große Elektrizitätsmenge aufnehmen kann. Die Batterie treibt den Elektromotor an, indem sie bewirkt, dass er sich dreht. Der Elektromotor treibt wiederum die Antriebsmechanismen des Kraftfahrzeugs an. In einem Elektroauto, das eine solche Struktur aufweist, ist die Speicherkapazität der Batterie begrenzt. Die Batterie muss in regelmäßigen Abständen an einer Ladestation oder an einem Ort mit einer Ladeenergieversorgung wiederaufgeladen werden. Daher ist die Brauchbarkeit dieser Art von Elektroauto begrenzt. Nachdem es während eines Zeitraums angetrieben wurde, kann ein Elektroauto nicht weiter fahren, wenn keine Ladestation oder Ladeenergieversorgung verfügbar ist, da die Ladung in der Batterie verbraucht ist.
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Beschreibung der vorliegenden Erfindung
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen einer Stromerzeugungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge. Sie kann Sonnenenergie nutzen, um der stromverbrauchenden Ausrüstung oder den Antriebsmechanismen des Kraftfahrzeugs jederzeit elektrische Energie bereitzustellen.
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Zum Erreichen der vorhergehend genannten Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung eine Stromerzeugungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge bereit. Sie umfasst ein Solarzellenmodul. Die untere Fläche des Solarzellenmoduls ist an einer Fläche eines Kraftfahrzeugs angebracht und die Form des Solarzellenmoduls stimmt mit der Form der Kraftfahrzeugfläche, an der es angebracht ist, überein. Das Versorgungskabel des Solarzellenmoduls ist mit einer stromverbrauchenden Vorrichtung des Kraftfahrzeugs verbunden.
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Vorzugsweise umfasst das Solarzellenmodul eine obere Platte, Solarzellen und eine untere Platte, wobei die obere Platte sich oben auf den Solarzellen befindet und die untere Platte sich auf der Unterseite der Solarzellen befindet.
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Vorzugsweise ist die obere Platte eine plankonvexe lichtdurchlässige Platte.
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Vorzugsweise ist die obere Platte eine plankonvexe Glasplatte.
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Vorzugsweise ist das Solarzellenmodul ein Vollglas-Solarzellenmodul oder ein Halbglas-Solarzellenmodul.
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Vorzugsweise ist das Solarzellenmodul am Dach eines Kraftfahrzeugs angebracht.
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Vorzugsweise ist das Solarzellenmodul an der Fläche einer Frontklappe oder eines Kofferraumdeckels des Kraftfahrzeugs oder an einer Seite des Kraftfahrzeugs angebracht.
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Vorzugsweise ist die stromverbrauchende Vorrichtung ein Akkumulator.
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Vorzugsweise ist die stromverbrauchende Vorrichtung eine stromverbrauchende Kraftfahrzeugausrüstung.
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Vorzugsweise ist zwischen dem Solarzellenmodul und der Kraftfahrzeugfläche eine wärmeisolierende Schicht bereitgestellt.
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Die vorliegende Erfindung stellt eine Stromerzeugungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge bereit, die ein Solarzellenmodul umfasst. Die untere Fläche des Solarzellenmoduls ist an einer Fläche des Kraftfahrzeugs angebracht und die Form des Solarzellenmoduls stimmt mit der Form der Kraftfahrzeugfläche, an der es angebracht ist, überein. Das Versorgungskabel des Solarzellenmoduls ist mit einer stromverbrauchenden Vorrichtung des Kraftfahrzeugs verbunden. In einer Stromerzeugungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge, die diese Struktur aufweist, ist das Solarzellenmodul an einer Fläche des Kraftfahrzeugs angebracht. Solange Sonnenlicht vorhanden ist, kann das Solarzellenmodul, unabhängig davon, ob das Kraftfahrzeug gefahren wird oder abgestellt ist, Sonnenenergie aufnehmen und Sonnenenergie in elektrische Energie umwandeln und diese elektrische Energie an stromverbrauchende Ausrüstung, Antriebsmechanismen oder eine andere stromverbrauchende Vorrichtung des Kraftfahrzeugs liefern.
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Daher kann ein Solarzellenmodul für Kraftfahrzeuge, die sich auf einen Motor als Quelle ihrer Antriebskraft stützen, direkt Strom an stromverbrauchende Ausrüstungen oder eine Batterie liefern, mit dem Ergebnis, dass das Kraftfahrzeug nicht mehr mit einem Generator versehen sein muss, wodurch die Ladung des Kraftfahrzeugs leichter werden kann. Ein anderes Ergebnis ist, dass der Motor nicht mehr große Mengen an Kraftstoff zum Umwandeln seiner eigenen mechanischen Energie in die elektrische Energie des Generators verbrauchen muss. Daher verbraucht der Motor weniger Kraftstoff, wodurch die Kosten der Nutzung des Kraftfahrzeugs verringert werden. Der Motor kann primär zum Antreiben der Antriebsmechanismen verwendet werden, wodurch der Wirkungsgrad des Motors erhöht und das Leistungsverhalten des Motors des Kraftfahrzeugs gesteigert werden kann. Was Elektroautos betrifft, kann das Versorgungskabel des Solarzellenmoduls mit der Batterie verbunden sein, die für den Antrieb des Elektromotors verwendet wird. Das Solarzellenmodul lädt die Batterie fortwährend auf, wodurch die Einschränkungen beseitigt werden, die mit der Nutzung des Elektroautos verbunden sind. Das Elektroauto ist auch dann noch betriebsfähig, wenn keine Ladestation oder Ladeenergiequelle verfügbar ist.
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Darüber hinaus passt sich die Form des Solarzellenmoduls, das durch die vorliegende Erfindung bereitgestellt wird, an die Form der Kraftfahrzeugfläche an, an der es angebracht werden soll Kraftfahrzeugflächen sind allgemein gewölbt. Das Solarzellenmodul ist mit einer gewölbten Struktur ausgestaltet, die zur Kraftfahrzeugfläche passt. Das Solarzellenmodul kann satt auf der Kraftfahrzeugfläche anliegen, sodass das Solarzellenmodul und die Kraftfahrzeugfläche zusammen ein einziges Ganzes bilden. Im Gegensatz zu rechteckigen plattenartigen Solarzellenmodulen beeinträchtigen Solarzellenmodule, die diese Struktur aufweisen, nicht die Wölbung der Kraftfahrzeugfläche. Daher verringern sie den Windwiderstand des Kraftfahrzeugs während der Fahrt und beeinträchtigen die Fahrleistung des Kraftfahrzeugs nicht. Überdies ist eine solche Struktur ästhetisch ansprechender.
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Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Strukturdiagramms des Solarzellenmoduls in der Stromerzeugungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge.
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2 ist eine Seitenansicht von 1.
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3 ist ein Strukturdiagramm der oberen Platte von 1.
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In 1 bis 3:
Solarzellenmodul, 1, obere Platte 11, Solarzellen 12, untere Platte 13, Versorgungskabelgehäuse 14, Versorgungskabel 15.
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Spezifische Ausführungsformen
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Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen einer Stromerzeugungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge. Diese Stromerzeugungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge kann Sonnenenergie nutzen, um der stromverbrauchenden Ausrüstung oder den Antriebsmechanismen des Kraftfahrzeugs jederzeit elektrische Energie bereitzustellen.
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Der Inhalt der vorliegenden Erfindung wird nun in Anbetracht der folgenden Zeichnungen beschrieben. Die folgenden Beschreibungen sind lediglich Beispiele und Erklärungen und haben keine einschränkende Wirkung auf den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung.
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Betrachten Sie bitte 1 und 2. 1 ist eine Draufsicht eines Strukturdiagramms des erfindungsgemäßen Solarzellenmoduls in der Stromerzeugungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge. 2 ist eine Seitenansicht von 1.
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Die Stromerzeugungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge, die durch die vorliegende Erfindung bereitgestellt wird, umfasst ein Solarzellenmodul 1. Die untere Fläche des Solarzellenmoduls 1 ist an einer Fläche des Kraftfahrzeugs angebracht und die Form des Solarzellenmoduls 1 stimmt mit der Form der Kraftfahrzeugfläche, an der es angebracht ist, überein. Das Versorgungskabel 15 des Solarzellenmoduls 1 ist mit einer stromverbrauchenden Vorrichtung des Kraftfahrzeugs verbunden.
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Wie in 1 und 2 gezeigt, weist das Solarzellenmodul 1 in einer spezifischen Ausführungsform eine gewölbte Struktur auf und die gewölbte Struktur des Solarzellenmoduls 1 kann satt an der gewölbten Struktur einer Kraftfahrzeugfläche anliegen, mit dem Ergebnis, dass das Solarzellenmodul 1 und die Kraftfahrzeugfläche ein einziges Ganzes werden.
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Das Solarzellenmodul 1 kann im Besonderen eine obere Platte 11, Solarzellen 12 und eine untere Platte 13 umfassen. Die obere Platte 11 befindet sich oben auf den Solarzellen 12. Die untere Platte befindet sich an der Unterseite der Solarzellen 12. Die Solarzellen 12 sind mit einer Steckdosenvorrichtung versehen. Die Steckdosenvorrichtung umfasst im Besonderen ein Versorgungskabelgehäuse 14 und ein Versorgungskabel 15. Mittels des Versorgungskabels 15 kann die elektrische Energie in den Solarzellen 12 zu einer stromverbrauchenden Vorrichtung des Kraftfahrzeugs geleitet werden.
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Das Solarzellenmodul 1 kann entweder ein Vollglas-Solarzellenmodul oder ein Halbglas-Solarzellenmodul sein. Ein Vollglas-Solarzellenmodul ist ein Solarzellenmodul 1, dessen obere Platte 11 und untere Platte 13 beide lichtdurchlässige Platten sind. In einer bevorzugten Ausführungsform bestehen sowohl die obere Platte 11 als auch die untere Platte 13 aus lichtdurchlässigem Glas. Ein Halbglas-Solarzellenmodul ist ein Solarzellenmodul 1, dessen obere Platte 11 eine lichtdurchlässige Platte ist, und dessen untere Platte 13 eine lichtundurchlässige Platte ist. In einer bevorzugten Ausführungsform kann die obere Platte 11 aus lichtdurchlässigem Glas sein und die untere Platte 13 ist eine Aluminiumplatte.
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Vorzugsweise ist die obere Platte 11 zur Erhöhung der photoelektrischen Umwandlungsrate des Solarzellenmoduls 1 eine plankonvexe lichtdurchlässige Platte mit runden Ausbuchtungen auf der oberen Fläche. Wie in 3 gezeigt, weist die obere Fläche der oberen Platte 11 mehrere runde Ausbuchtungen auf. Die runden Ausbuchtungen können als konvexe Linsen dienen. Das heißt, die runden Ausbuchtungen reflektieren weniger Sonnenlicht und konzentrieren dabei auch Sonnenlicht. Dadurch kann mehr Sonnenlicht auf den Solarzellen 12 konzentriert werden.
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Noch mehr zu bevorzugen ist es, dass durch Anpassen der Dicke der oberen Platte 11 und des Fokusradius' bewirkt werden kann, dass die Brennpunkte der runden Ausbuchtungen genau auf die Solarzellen 12 fallen und die Lichtkonzentrationswirkung der runden Ausbuchtungen optimiert werden kann.
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Sogar noch mehr zu bevorzugen ist es, dass die obere Platte eine plankonvexe Glasplatte sein kann oder eine plankonvexe vorgespannte Glasplatte oder eine plankonvexe PC-Kunststoffplatte sein kann.
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In einer spezifischen Ausführungsform kann die stromverbrauchende Vorrichtung, die mit dem Versorgungskabel 15 des Solarzellenmoduls 1 verbunden ist, eine Batterie sein. Sie kann auch ein Audiosystem, Fahrzeugbeleuchtungen, verschiedene Instrumente oder andere stromverbrauchende Ausrüstung sein.
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In einer spezifischen Ausführungsform kann das Solarzellenmodul 1 am Dach eines Kraftfahrzeugs angebracht sein. Die Form und die Abmessungen des Solarzellenmoduls 1 können auf der Grundlage der Form und Abmessungen des Kraftfahrzeugdachs hergestellt sein, mit dem Ergebnis, dass die Form und die Abmessungen des Solarzellenmoduls 1 mit der Form und den Abmessungen des Kraftfahrzeugdachs übereinstimmen. In einem Kraftfahrzeug, das ein Sonnendach aufweist, kann das Solarzellenmodul 1 in der Form des Sonnendachs hergestellt sein und im Sonnendach eingebettet sein, sodass es als das Sonnendach des Kraftfahrzeugs dient. Dadurch bilden das Solarzellenmodul 1 und das Kraftfahrzeug zusammen ein einziges Ganzes. Diese Struktur kann den Durchlass von Sonnenlicht durch das Dach vermindern, die Temperatur im Auto senken und die Effizienz der Kraftfahrzeug-Klimaanlage verbessern. Sie verringert den Energieverbrauch und ist gleichzeitig praktisch und ästhetisch ansprechend.
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Das Solarzellenmodul 1 kann auch an der Fläche der Frontklappe, des Kofferraumdeckels oder der Seite des Kraftfahrzeugs angebracht sein. Ebenso kann die Form des Solarzellenmoduls 1 hergestellt sein, um eine gewölbte Struktur aufzuweisen, die mit der gewölbten Struktur der Frontklappe, des Kofferraumdeckels oder der Seite des Kraftfahrzeugs übereinstimmt. Dadurch bilden das Solarzellenmodul 1 und die Fläche des Kraftfahrzeugs zusammen ein einziges Ganzes.
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Nun werden die technischen Wirkungen der durch die vorliegende Erfindung bereitgestellten Stromerzeugungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge vorgestellt.
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Die Stromerzeugungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge, die durch die vorliegende Erfindung bereitgestellt wird, umfasst ein Solarzellenmodul 1. Die untere Fläche des Solarzellenmoduls 1 ist an einer Fläche des Kraftfahrzeugs angebracht und die Form des Solarzellenmoduls 1 stimmt mit der Form der Kraftfahrzeugfläche, an der es angebracht ist, überein. Das Versorgungskabel 15 des Solarzellenmoduls 1 ist mit einer stromverbrauchenden Vorrichtung des Kraftfahrzeugs verbunden. In einer Stromerzeugungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge, die diese Struktur aufweist, ist das Solarzellenmodul an einer Fläche des Kraftfahrzeugs angebracht. Solange Sonnenlicht vorhanden ist, kann das Solarzellenmodul, unabhängig davon, ob das Kraftfahrzeug gefahren wird oder abgestellt ist, Sonnenenergie aufnehmen und Sonnenenergie in elektrische Energie umwandeln und diese elektrische Energie an stromverbrauchende Ausrüstung, Antriebsmechanismen oder an eine andere stromverbrauchende Vorrichtung des Kraftfahrzeugs liefern.
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Daher kann ein Solarzellenmodul 1 für Kraftfahrzeuge, die sich auf einen Motor als Quelle ihrer Antriebskraft stützen, direkt elektrische Energie an stromverbrauchende Ausrüstungen oder eine Batterie liefern, mit dem Ergebnis, dass das Kraftfahrzeug nicht mehr mit einem Generator versehen sein muss, wodurch die Ladung des Kraftfahrzeugs leichter werden kann. Ein anderes Ergebnis ist, dass der Motor nicht mehr große Mengen an Kraftstoff zum Umwandeln seiner eigenen mechanischen Energie in die elektrische Energie des Generators verbrauchen muss. Daher verbraucht der Motor weniger Kraftstoff, wodurch die Kosten der Nutzung des Kraftfahrzeugs verringert werden. Der Motor kann primär zum Antreiben der Antriebsmechanismen verwendet werden, wodurch der Wirkungsgrad des Motors erhöht und das Leistungsverhalten des Motors des Kraftfahrzeugs gesteigert werden kann. Was Elektroautos betrifft, kann das Versorgungskabel 15 des Solarzellenmoduls 1 mit der Batterie verbunden sein, die für den Antrieb des Elektromotors verwendet wird. Das Solarzellenmodul 1 lädt die Batterie fortwährend auf, wodurch die Einschränkungen beseitigt werden, die mit der Nutzung des Elektroautos verbunden sind. Das Elektroauto ist auch dann noch betriebsfähig, wenn keine Ladestation oder Ladeenergiequelle verfügbar ist.
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Die Form des erfindungsgemäßen Solarzellenmoduls 1 stimmt mit der Form der Kraftfahrzeugfläche, an der es angebracht ist, überein. Kraftfahrzeugflächen sind allgemein gewölbt. Das Solarzellenmodul 1 ist mit einer gewölbten Struktur gestaltet, die zur Kraftfahrzeugfläche passt. Das Solarzellenmodul kann satt an die Kraftfahrzeugfläche anliegen, derart, dass das Solarzellenmodul und die Kraftfahrzeugfläche zusammen ein einziges Ganzes bilden. Im Gegensatz zu rechteckigen plattenartigen Solarzellenmodulen beeinträchtigen Solarzellenmodule, die diese Struktur aufweisen, nicht die Wölbung der Kraftfahrzeugfläche. Sie verringern den Windwiderstand des Kraftfahrzeugs während der Fahrt und beeinträchtigen die Fahrleistung des Kraftfahrzeugs nicht. Überdies ist diese Art von Struktur ästhetisch ansprechender.
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Vorzugsweise ist zwischen dem Solarzellenmodul 1 und der Kraftfahrzeugfläche eine wärmeisolierende Schicht bereitgestellt. Dies kann den Durchlass von Sonnenlicht durch die Kraftfahrzeugfläche vermindern und die Innentemperatur senken.
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Das Solarzellenmodul der Stromversorgungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge, die durch die vorliegende Erfindung bereitgestellt wird, weist eine gewölbte Struktur auf. Dieses Solarzellenmodul, das eine gewölbte Struktur aufweist, kann gemäß den folgenden Verfahren hergestellt werden:
Nehmen von Solarzellen, die aus mehreren Solarzellen zusammengelötet wurden, einer oberen Platte und einer unteren Platte und Beschichten mit einem UV-härtenden Material. Die obere Platte und die untere Platte weisen beide eine gewölbte Struktur auf.
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Zusammenbauen der Solarzellen, der oberen Platte und der unteren Platte zum in 1 gezeigten Solarzellenmodul. Dieses Solarzellenmodul weist eine doppelt gewölbte Struktur auf.
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Unterbringen des Solarzellenmoduls in einem Vakuumapparat und Vakuumbehandlung bei normaler Temperatur.
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Bestrahlen des Solarzellenmoduls mit Ultraviolettlicht im Vakuumapparat, wodurch das Härten des UV-härtenden Materials zu einer Solarzellenplatte bewirkt wird.
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Die vorhergehende Beschreibung beschreibt lediglich eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Es sei betont, dass aufgrund der dem sprachlichen Ausdruck eigenen Grenzen in Wirklichkeit zahllose spezifische Strukturen vorhanden sind. Ein Durchschnittsfachmann dieses Fachgebiets kann eine Anzahl von Verbesserungen und Verschönerungen vornehmen, ohne vom Grundsatz der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Diese Verbesserungen und Verschönerungen sollten als innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung liegend betrachtet werden.
