[发明专利]高效太阳能电动燃油混合动力汽车

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种高效太阳能电动燃油混合动力汽车。

二、背景技术

现有太阳能汽车太阳能电池光电池效率低、价格贵；染料敏化太阳电池主要是模仿光合作用原理，研制出来的一种新型太阳电池，其主要优势是：原材料丰富、成本低、工艺技术相对简单，在大面积工业化生产中具有较大的优势，同时所有原材料和生产工艺都是无毒、无污染的，部分材料可以得到充分的回收，对保护人类环境具有重要的意义。以前都是基于二维的平面结构，从而限制了此类光电池效率的进一步提高。从物理学的角度来看，以纳米线为基础的二维染料太阳能电池的表面面积较小，从而限制了染料的加载和对太阳光的吸收。增加纳米线的长度可以增大表面积，但纳米线的长度受到材料制备和电子扩散长度的限制。

三、发明内容

本发明的目的在于提供一种高效太阳能电动燃油混合动力汽车，它包括车架、车壳、车轮、汽车电路总成、驱动装置，车壳上安有太阳能电池组，太阳能电池结构为光纤和纳米线混合结构的三维染料太阳能电池结构，包括光纤和垂直生长于光纤表面的氧化锌纳米线阵列；在车架上装有直流电动机和动力蓄电池。本发明具有环保、节能的特点，是一种理想的交通工具。

实验结果表明，对于同一个三维染料太阳能电池，相对于光线照射在光纤侧壁，光线延轴向传播将太阳能电池的能量转换效率提高了六倍。在一个太阳(AM 1.5)光照下，基于氧化锌纳米线的三维染料太阳能电池的光电转换效率达到3.3％。这一效率比此前报道的同类型二维染料太阳能电池的最高效率高出120％，比使用带有二氧化钛薄膜涂层的氧化锌纳米线的染料太阳能电池效率高出47％。

一种轻型太阳能电动燃油混合动力汽车，它包括车架、车壳、车轮、汽车电路总成、驱动装置，车壳上安有太阳能电池板，在车架上装有直流电动机和动力蓄电池；太阳能电池结构为光纤和纳米线混合结构的三维染料太阳能电池结构，包括光纤和垂直生长于光纤表面的氧化锌纳米线阵列；入射光在光纤内传播过程中多次反射。每一次反射过程中，入射光会通过氧化锌纳米线与其表面附着的染料相互作用。多次反射增加了入射光子与纳米线表面的染料相互作用的次数，从而大大增加了对光线的吸收以及光电子的输运效率；多束光纤并联使用；太阳能电池的正极输出端串联有二极管；驱动装置包括燃油发动机、变速箱、离合器、传动件、动力转换器和电动机控制器，燃油发动机、变速箱、离合器安装于车架上。传动件包括万向节、传动轴和传动齿。离合器包括二个分离合器，一个是燃油发动机分离合器，另一个是直流电动机分离合器，直流电动机连直流电动机分离合器，燃油发动机连燃油发动机分离合器。动力蓄电池通过电动机控制器于直流电动机相连。太阳能电池板连动力蓄电池。动力蓄电池4输出端通过电动机控制器与直流电动机相连：动力蓄电池的输入端接太阳能电池板；动力蓄电池平时也可以用220伏的交流充电器充电。

四、附图说明

图1为一种高效太阳能电动燃油混合动力汽车结构原理图。

图2为光纤和纳米线混合结构的三维染料太阳能电池结构原理图。

五、具体实施方式

下面结合附图进一步说明：在图1中1为太阳能电池板；2为车壳；3为车轮；4为动力蓄电池；5为车架；6为动力转换器；7为离合器；8为直流电动机；9为燃油发动机；10为变速箱。

在图2中1为光线；2为光纤；3为垂直生长于光纤表面的氧化锌纳米线阵列。

本发明的工作方式是：当使用燃油作动力时，将装在驾驶室内的总电源转换开关切换。使动力转换器6切换到燃油档，这时燃油发动机工作，燃油发动机分离合器咬合(此时直流电动机分离合器处于脱开状态)，并把动力传到变速箱10，进而驱动万向节、传动轴、传动齿工作，从而驱动车轮转动，使得车子行走。

当要使用动力蓄电池作动力时，将装在驾驶室内的总电源转换开关切换，使动力转换器切换动力蓄电池档，这时直流电动机工作，电动机分离合器咬合(此时燃油发动机分离合器处于脱开状态)，并把动力传到变速箱，驱动万向节、传动轴、传动齿工作，进而驱动车轮转动，使得车子行走。