TWI485079B - 結合車外軌道滑動太陽能面板的充電蓄電裝置 - Google Patents

Description

結合車外軌道滑動太陽能面板的充電蓄電裝置

本發明係有關於一種結合車外軌道滑動太陽能面板的充電蓄電裝置，尤指一種利用車外軌道滑動式金屬薄膜太陽能面板披覆在前後車蓋表面、車頂及前後車窗並結合蓄電裝置形成一隨時可充電的蓄電裝置車輛為創新發明者。

按，以太陽能設備使用於車體的應用專利，請參閱中華民國專利公告第M399055號「太陽光伏製氫之燃料電池混合電動車動力裝置」，主要藉由太陽光伏發電系統可直接啟動馬達或充電至蓄電池啟動馬達轉動提供電動車動力，或太陽光伏發電系統啟動電解器產生氫氣供應燃料電池產電後啟動馬達、或蓄電池充電飽合後太陽光伏發電系統供電去電解得到氫，先將氫存放入氫氣瓶供燃料電池發電使用的混合電動車動力裝置，蓄電池可接受外部充電裝置的充電，燃料電池與蓄電池提供電源時會經過電源管理系統來分配與選擇電力提供給馬達供動動車做為動力，增加電動車行駛時的電源便利性。

另外，中華民國專利公告第M323415號「汽車內具有在高溫日曬停放時，可降低車內溫度之太陽能冷卻裝置」係在汽車內之頂部平面處，設置有夾層，內可容納及裝置有前、後兩套可拉出及可折曲之太陽能極板併片座盤，並配合在汽車內前、後擋風玻璃之左右旁柱邊緣上各設置有軌道並延伸入夾層，停車時可將太陽能極板併片座盤拉出及沿各軌道降下，使遮住汽車前、後之擋風玻璃以吸收高溫日曬下之太陽能，經轉換成電能，去驅動在車體內適當位置上設置之一套省電、直流無刷(D.C Brushless)變頻式馬達所帶動之低耗電冷卻散熱裝置，以達到車內持續保持較低溫舒適之狀態。

另外，中華民國專利公告第M292498號「太陽能車內溫度調節結構」，係利用太陽能驅動，藉由風扇與空氣流道將汽車底盤或引擎室下方空氣導引進入車內之裝置，並於車內進行熱交換，以調節停放於太陽底下的汽車內部溫度，以提高用車安全及舒適性，包括一設於汽車上可將底盤或引擎室下方空氣導引進入車內之空氣流道、一設置於空氣流道之風扇裝置及一太陽能裝置，該風扇裝置可設置於空氣流道開口端內外或流道內部，該太陽能裝置電性連接於該風扇裝置，而能以該太陽能裝置產生電力驅動風扇裝置，將底盤下方或引擎室下方不受直接日照影響之空氣，經由空氣流道吸入車內。

另外，中華民國發明專利公告第M353113號「太陽能車」中指出創作係關於一種太陽能車，特別是指一種增設有轉換裝置的太陽能車，且轉換裝置係包含轉換電路、流量感知器和多數輸出、入埠，藉此輸入埠所輸入的電力係經由轉換電路的轉換而從輸出埠輸出，並利用流量感知器感知所輸入的電力流量，以選擇該些輸入埠之一或以上而供電給轉換電路轉換後再輸出給車用電池。

另外，中華民國發明專利公告第M356638號「太陽能汽車天窗散熱裝置」中揭示關於一種可與汽車天窗配合組裝之散熱裝置，主要設有太陽能集光板及與太陽能集光板相連接之蓄電池組，並使蓄電池組供電予散風單元、溫度感測單元及天窗開關單元，以在不破壞車體結構下，達到將散熱裝置組裝於車體上，並依此使汽車內外空氣產生對流，達到快速降低車內溫度的效果。

另外，中華民國發明專利公告第337200號「卡式電源太陽能車」中揭示有關一種「卡式電源太陽能車」，其係包括：一片太陽能電池片，而將此太陽能電池片做在一片制式電路板上，而電路板上的輸出端可以插卡方式插入槽座，而此可擴充之槽座並設計成車體的大樑，並以兩端支架套入車輪軸，使成為一以太陽能為動力之輕骨架教學模型車，此輕便又可任意插卡以輸入擴充之太陽能電力為其特徵。

另外，中華民國發明專利公告第I346623號「汽車之供電裝置」中指出，所述汽車之供電裝置係包含：至少一種有機太陽能電池，該有機太陽能電池藉由塗佈方式覆蓋於一汽車殼體之外部，其中，該汽車殼體係為一第一電極，該有機太陽能電池包含：一與該第一電極電性相反之第二電極、一包含一電子予體與一電子受體的光作用層；至少一個轉換器，該轉換器與該有機太陽能電池電性耦合，該有機太陽能電池所產生之電能係藉由該轉換器將電能提供至一負載；以及一控制裝置，該控制裝置與該轉換器電性耦合，該控制裝置控制該轉換器之開關的責任週期。

以上專利為利用太陽能板應用於車內冷卻功能上，或利用有機太陽能電池於車輛作動等等的設計，然而，可知太陽能電池被運用於電力收集與 電力運用的結構設計很多，因此，本發明人係在提出一有別於上述結構設計的蓄電裝置，以利用車外軌道式金屬薄膜太陽能面板披覆在前後車蓋表面、車頂及前後車窗並結合蓄電裝置，達到蓄存電力，且應用於發動汽車、增加汽車航程及車內冷氣及車燈應用之結構。

爰此，本發明之主要目的在於提供一種結合車外軌道滑動太陽能面板的充電蓄電裝置，係利用車外軌道式太陽能面板披覆在前後車蓋表面、車頂及前後車窗並結合蓄電裝置，形成一可隨時收集自然界太陽光而供應電力於車體任何所需電力的蓄電裝置為目的者。

本發明係有關於一種結合車外軌道滑動太陽能面板的充電蓄電裝置，其主要於車體前、後車蓋內分別設有可對應捲收太陽能面板的捲收器，且於車體之車頂及前後車蓋兩側設有供太陽能面板導入滑動而覆蓋於車頂上的軌道，再讓該太陽能面板電性連接一電流電壓的轉換單元，同時讓轉換單元連結一蓄電裝置，以可將太陽能面板所產生之電力儲存者；藉此，利用車體結合高效率太陽能面板，使其披覆在前後車蓋表面、車頂及前後車窗並結合蓄電裝置，以可在車體曝曬在陽光下而隨時隨地進行充電，且讓該電力供應車體上所需之處，達到節省能源消耗的環保概念者。

如上所述之結合車外軌道滑動太陽能面板的充電蓄電裝置，其進一步為利用車外遙控式的軌道，讓太陽能面板滑動式披覆在前後車蓋表面、車頂及前後車窗；藉此，可降低一般固定式車頂及前後車蓋太陽能面板的組裝難度。

如上所述之結合車外軌道滑動太陽能面板的充電蓄電裝置，其特 色為面板披覆面積大，太陽能面板位於車外，具有較高的轉換效率，因此可阻隔陽光直接照射車頂而能明顯降低車內之溫度，也可排除習知技術因車內溫度過高導致太陽能面板能源轉換效率下降的問題。

如上所述之結合車外軌道滑動太陽能面板的充電蓄電裝置，其車外滑動軌道可延汽車骨架邊沿設計，隱密性高不影響汽車外觀，軌道內部結構包含車外滑動軌道主體，面板兩端電源線及電源線外塑膠保護膜及面板張力結構體。

如上所述之結合車外軌道滑動太陽能面板的充電蓄電裝置，其可加裝於一般居家小汽車〔自小客車〕、休旅車、越野車、箱型車、卡車或巴士等車輛的蓄電之外，並可應用於電動車中的省電充電裝置。

如上所述之結合車外軌道滑動太陽能面板的充電蓄電裝置，其太陽能面板進一步可為採用金屬薄膜矽晶、金屬薄膜非晶矽、金屬薄膜多晶矽、金屬薄膜III-V族或金屬薄膜有機系等太陽能面板者。

如上所述之結合車外軌道滑動太陽能面板的充電蓄電裝置，其蓄電裝置進一步可為採用鋰電池、鎳氫電池、鉛蓄電池等者。

(A)‧‧‧車體

(B)‧‧‧前車蓋

(C)‧‧‧前擋風玻璃

(D)‧‧‧車頂

(E)‧‧‧後擋風玻璃

(F)‧‧‧後車蓋

(1)‧‧‧第一捲收器

(11)‧‧‧第一捲筒

(12)‧‧‧第一大齒輪

(13)‧‧‧第一驅動單元

(14)‧‧‧第一小齒輪

(2)‧‧‧第二捲收器

(21)‧‧‧第二捲筒

(22)‧‧‧第二大齒輪

(23)‧‧‧第二驅動單元

(24)‧‧‧第二小齒輪

(3)‧‧‧太陽能面板

(31)‧‧‧捲收段

(32)‧‧‧包覆段

(4)‧‧‧軌道

(41)‧‧‧護蓋

(6)‧‧‧轉換單元

(7)‧‧‧蓄電單元

(8)‧‧‧電源管理單元

(9)‧‧‧控制單元

第一圖：本發明太陽能面板全面披覆於車體的上視圖。

第二圖：本發明太陽能面板全面披覆於車體的側視圖

第三圖：本發明太陽能面板於軌道內的剖視圖

為令本發明所運用之技術內容、發明目的及其達成之功效有更完整且清楚的揭露，茲於下詳細說明之，並請一併參閱所揭之圖式及圖號： 首先，請參閱第一~三圖所示為本發明係為一種結合車外軌道滑動太陽能面板的充電蓄電裝置的整體示意圖，其該蓄電裝置係用於一汽車車體(A)上，其中該汽車車體(A)包含有一前車蓋(B)、一前擋風玻璃(C)、一車頂(D)、一後擋風玻璃(E)及一後車蓋(F)，該蓄電裝置進一步包含有：一第一捲收器(1)，該第一捲收器(1)係置於該前車蓋(B)內部〔設定為第一位置處〕，且包含有一第一捲筒(11)，其中該第一捲筒(11)連接有一第一大齒輪(12)，一第一驅動單元(13)，該第一驅動單元(13)連接一第一小齒輪(14)，該第一大齒輪(12)與第一小齒輪(14)相嚙合，而該第一驅動單元(13)進一步為馬達；一第二捲收器(2)，該第二捲收器(2)係置於該後車蓋(F)內部〔設定為第二位置處〕，且包含有一第二捲筒(21)，其中該第二捲筒(21)連接一第二大齒輪(22)，一第二驅動單元(23)，該第二驅動單元(23)連接一第二小齒輪(24)，而該第二大齒輪(22)與第二小齒輪(24)相嚙合，而該第二驅動單元(23)進一步為馬達；一太陽能面板(3)，係捲收於該第一捲收器(1)之第一捲筒(11)上，該太陽能面板(3)包含有複數個正極端與複數個負極端，且每一個正負極端係相互串聯，另於太陽能面板(3)一端之兩側邊具有捲收段(31)，以供捲收於第二捲收器(2)之第二捲筒(21)上；而該太陽能面板(3)每一個正負極端外圍包含有一包覆層(32)用以保護正負極端以避免與空氣接觸而氧化，造成導電性不良。其中太陽能面板(3)為單晶矽基晶片太陽能電池、多晶矽基晶片太陽能電池、非晶矽太陽能電池、III-V族化 合物太陽能電池、II-VI族化合物太陽能電池、染料敏化太陽能電池(DSSC)或有機太陽能電池(OSC)其中之一；一軌道(4)，設置於該汽車車體(A)外表面之兩側上〔其為由第一位置處至第二位置處，於此實施狀態包含到前車蓋、車頂至後車蓋處〕，該太陽能面板(3)之正極端與負極端分別置於軌道(4)內，並利用包覆層(32)於軌道(4)內滑行，並且該軌道(4)端口係呈喇叭狀之開口，可進一步導引該太陽能面板(3)進入該軌道(4)中滑動，以便收合或展開該太陽能面板(3)，進一步更包含有一護蓋(41)蓋於該軌道(4)，使該軌道(4)不會因外露而經日曬雨淋後壽命減短；一轉換單元(6)，在該汽車車體(A)上，並電性連接該太陽能面板(3)，在本發明中，該轉換單元(6)係為一電流電壓轉換裝置，係藉以將該太陽能面板(3)所產生之電能轉換成所需之電流電壓；一蓄電單元(7)，在該汽車車體(A)上，並電性連接該轉換單元(6)，該蓄電單元(7)係為一蓄電池，在本發明中，該蓄電單元(7)為鋰離子電池、鋰離子聚合物電池與全釩氧化還原液流電池、鉛酸蓄電池、鎳鎘電池、鎳鐵電池或鎳氫電池其中之一，係藉該轉換單元(6)將該太陽能面板(3)所產生之電能轉換成所需之電流電壓，並儲存於該蓄電單元(7)；一電源管理單元(8)，係電性連接該蓄電單元(7)、第一驅動單元(13)、第二驅動單元(23)以及控制汽車所需之電力，並可進一步偵測該蓄電單元(7)之電量，並於汽車內之儀表板顯示；一控制單元(9)，係電性連接該電源管理單元(8)，該控制單元(9)係可為有線或無線控制，在本發明中，該控制單元(9)係為無線 控制，使用者利用控制單元(9)發出正轉、反轉或停止之指令至電源管理單元(8)，以控制該第一驅動單元(13)及該第二驅動單元(23)運轉，進一步控制該太陽能面板(3)展開至汽車車體(A)之前車蓋(B)、前擋風玻璃(C)、車頂(D)、後擋風玻璃(E)及後車蓋(F)，或將太陽能面板(3)收合至該第一捲筒(11)上。

當於實際使用時，由於台灣室外氣溫炎熱陽光普照，在室外期間達1kW功率時數將達4．5小時，陽光照射時間長達9小時，因此，將組設有本發明蓄電裝置之車體於白天停放於室外，時間長達8小時以上，利用車體曝曬在陽光下的時候，以無線遙控操作控制第一捲收器(1)之第一驅動單元(13)及第二捲收器(2)之第二驅動單元(23)同步作動，以讓捲繞太陽能面板(3)的第一捲收器(1)之第一驅動單元(13)反轉驅動第一小齒輪(14)，讓第一小齒輪(14)帶動第一大齒輪(12)，使第一捲筒(11)鬆放捲繞的太陽能面板(3)，同時第二捲收器(2)之第二驅動單元(23)正轉驅動第二小齒輪(24)，讓第二小齒輪(24)帶動第二大齒輪(22)，使第二捲筒(21)捲繞太陽能面板(3)的捲收段(31)，而將太陽能面板(3)經軌道(4)滑動且展開披覆於該汽車車體(A)外之前車蓋(B)、前擋風玻璃(C)、車頂(D)、後擋風玻璃(E)及後車蓋(F)上，而該太陽能面板(3)每一個正負極端外圍設有一包覆層(32)，以利用包覆層(32)於軌道(4)內滑行，保護正負極端以避免摩擦與空氣接觸而氧化，造成導電性不良。另外，該軌道(4)進一步於外部包覆有一護蓋(41)，使該軌道(4)不會因外露而經日曬雨淋後壽命減短者。

然後，當太陽能面板(3)接收太陽光的光熱，而經由轉換單元 (6)將該太陽能面板(3)所產生之電能轉換成所需之電流電壓，並將該電能傳輸至蓄電單元(7)儲存，又因該太陽能面板(3)係披覆於汽車車體(A)外，因此可得到較高的轉換效率，並且因該太陽能面板(3)係不透光，因此可阻隔陽光直接照射進而明顯降低汽車車體(A)內部之溫度。

另外，該蓄電單元(7)電性連接一電源管理單元(8)，且電源管理單元(8)再對應連結第一驅動單元(13)、第二驅動單元(23)，以控制蓄電裝置所需之電力；接著，該電源管理單元(8)也可再進一步電性連結一控制第一驅動單元(13)、第二驅動單元(23)作動的控制單元(9)，而該控制單元(9)可採有線、無線方式控制第一驅動單元(13)、第二驅動單元(23)者。

惟，上述所揭之圖示及說明，僅為本發明之較佳實施例，非為限定本發明之保護範圍；大凡熟悉該項技藝之人士，其所依本發明之特徵範疇，所作之其它等效變化或修飾，皆應視為不脫離本發明之設計範疇。

藉由以上所述，本發明之組成與使用實施說明可知，本發明與現有結構相較之下，本發明具有下列優點，說明如下：

1.本發明結合車外軌道滑動太陽能面板的充電蓄電裝置，為一結合車外軌道滑動式金屬薄膜矽晶太陽能面板(金屬薄膜非晶矽、金屬薄膜多晶矽、金屬薄膜III-V族或金屬薄膜有機系太陽能面板等)披覆在前後車蓋表面、車頂及前後車窗成為太陽能充電蓄電裝置，其特色為具有較大的披覆面積，具有較高的太陽能轉換效率。應用在一般上下班居家車停留在室外期間每天將達9小時，因此將有足夠時間將車輛蓄電裝置蓄電量充滿至安全值，因此若將本發

2.本發明結合車外軌道滑動太陽能面板的充電蓄電裝置，可改善 習知車內太陽能面板捲取系統因前後玻璃車窗光反射及光吸收導致的轉換效率低的問題。

3.本發明除可隔絕車輛在長時間太陽照射下的熱能，也可減少因車內溫度過高致使車裝材質裂化的情況，以及導致太陽能面板能源轉換效率下降的問題。

4.本發明結合車外軌道滑動太陽能面板的充電蓄電裝置，車外軌道滑動式金屬薄膜太陽能面板披覆電動車的可彎曲金屬薄膜矽晶太陽能面板為一隱藏設計，其中可彎曲金屬薄膜矽晶太陽能面板為隱藏於前後車蓋內，抽出後披覆在前後車蓋表面、車頂及前後車窗上方，其中間間隙小，安全性及耐用性高。

5.本發明結合車外軌道滑動太陽能面板的充電蓄電裝置，利用太陽能面板將太陽能轉變成電動車的能源，因此可降低電動車內部蓄電裝置的組裝數量，降低汽車重量及成本。

6.本發明結合車外軌道滑動太陽能面板的充電蓄電裝置，藉以利用車體曝曬在陽光下而隨時隨地進行充電，且讓該電力供應車體上所需之處，可應用於一般居家汽車〔自小客車〕、休旅車、越野車、箱型車、卡車或巴士等車輛的蓄電之外，並可應用於電動車中達到節省能源消耗的環保概念者。

綜上所述，本發明實施例確能達到所預期之使用功效，又其所揭露之具體構造，不僅未曾見諸於同類產品中，亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求，爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。

(A)‧‧‧車體

(B)‧‧‧前車蓋

(C)‧‧‧前擋風玻璃

(D)‧‧‧車頂

(E)‧‧‧後擋風玻璃

(F)‧‧‧後車蓋

(1)‧‧‧第一捲收器

(11)‧‧‧第一捲筒

(12)‧‧‧第一大齒輪

(13)‧‧‧第一驅動單元

(14)‧‧‧第一小齒輪

(2)‧‧‧第二捲收器

(21)‧‧‧第二捲筒

(22)‧‧‧第二大齒輪

(23)‧‧‧第二驅動單元

(24)‧‧‧第二小齒輪

(3)‧‧‧太陽能面板

(31)‧‧‧捲收段

(4)‧‧‧軌道

(6)‧‧‧轉換單元

(7)‧‧‧蓄電單元

(8)‧‧‧電源管理單元

(9)‧‧‧控制單元

Claims (6)

1. 一種結合車外軌道滑動太陽能面板的充電蓄電裝置，其該蓄電裝置係用於一車體上，其中該蓄電裝置包含有：一第一捲收器，係分別置設於該車體前車蓋內部，而第一捲收器係包含有一第一捲筒、一與第一捲筒同軸之第一大齒輪、一第一驅動單元及一與第一大齒輪相嚙合且受第一驅動單元驅動的第一小齒輪；一第二捲收器，係分別置設於該車體後車蓋內部，而第二捲收器係包含有一第二捲筒、一與第二捲筒同軸之第二大齒輪、一第二驅動單元及一與第二大齒輪相嚙合且受第二驅動單元驅動的第二小齒輪；一太陽能面板，係捲收於第一捲收器之第一捲筒上，該太陽能面板包含有複數個正極端與複數個負極端，且每一個正負極端係相互串聯，且太陽能面板另一端之兩側邊具有捲收段，以供捲收於第二捲收器之第二捲筒上；一軌道，設置於該車體外表面由前車蓋端至後車蓋端的兩側邊，為供太陽能面板滑動位移；一轉換單元，係對應設置於車體上，並電性連接該太陽能面板，為將太陽能面板所產生之電能轉換成所需之電流電壓；一蓄電單元，係對應設置於車體上，並電性連接轉換單元，以將太陽能面板所產生之電能轉換成所需之電流電壓儲存 者。
2. 如申請專利範圍第1項所述之結合車外軌道滑動太陽能面板的充電蓄電裝置，其中該太陽能面板每一個正負極端外部包覆一保護正負極端的包覆層者。
3. 如申請專利範圍第2項所述之結合車外軌道滑動太陽能面板的充電蓄電裝置，其中該軌道外部包覆有一護蓋者。
4. 如申請專利範圍第1項所述之結合車外軌道滑動太陽能面板的充電蓄電裝置，其中該蓄電裝置係應用於自小客車、休旅車、越野車、箱型車、卡車、巴士、汽電混合車輛、電動車輛之其中一種車體。
5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之結合車外軌道滑動太陽能面板的充電蓄電裝置，其中該蓄電單元電性連接一電源管理單元，該電源管理單元電信連結一控制第一驅動單元、第二驅動單元作動的控制單元，且該控制單元係為以有線、無線方式控制者。
6. 如申請專利範圍第5項所述之結合車外軌道滑動太陽能面板的充電蓄電裝置，其中該第一驅動單元及第二驅動單元為馬達者。