[发明专利]一种太阳能天窗降温系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及汽车的降温系统，更具体的说涉及汽车天窗降温系统及方法。 

背景技术

太阳能在汽车上应用中，一种应用是太阳能天窗降温系统，即用太阳能天窗组件产生的电能，通过DC-DC变换器驱动鼓风机为汽车室内换气、降温。常用的方案有两种，一种是用单片机和DC-DC控制芯片搭配使用，单片机做最大功率跟踪处理，DC-DC变换器用来做能量转换；另一种采用专业的最大功率跟踪的专用芯片。这两种方案在跟踪精度，成本，硬件复杂等问题。问题一，用单片机和DC-DC控制芯片做的控制器，做最大功率点跟踪时，跟踪的精度低，软件复杂。问题二，用单片机和DC-DC控制芯片做的控制器，硬件电路复杂，软件对硬件的一致性要求高，调试难度大；DC-DC变换器输出电压范围有限，很难用一个DC-DC变换器，可以驱动鼓风机，又可以为蓄电池充电。问题三，用最大功率点跟踪的专用芯片可以做，但成本很高，不适合车载低成本的要求。 

发明内容

针对相关技术领域文献和以上现有技术的不足，在大量现有文献研究和长期在相关领域研发实践的基础上，本发明提出“一种太阳能降温系统及方法”，克服了现有技术中“用单片机和DC-DC控制芯片做的控制器，做最大功率点跟踪时，跟踪的精度低，软件复杂；用单片机和DC-DC控制芯片做的控制器，硬件电路复杂，软件对硬件的一致性要求高，调试难度大；用最大功率点跟踪的专用芯片可以做，但成本很高，不适合车载低成本的要求。”等技术难题，通过采用采用低成本的DSP对DC-DC变换器进行逐周期控制，实现提高了最大功率点的跟踪精度，简化硬件电路设计，降低成本的有益效果。 

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：一种太阳能天窗降温系统，该系统包括太阳能电池组件单元、DC-DC变换器主电路单元、电压检测单元、控制单元、蓄电池和鼓风机，太阳能电池组件单元连接DC-DC变换器主电路单元，控制单元通过电压检测单元采集太阳能电池组件单元的电压值，控制单元 通过控制DC-DC变换器主电路单元选择给蓄电池充电或驱动鼓风机运行。该系统还包括故障检测单元，故障检测单元通过对鼓风机的线束进行检测，判断蓄电池连接是否正常。该系统还包括汽车室内温度检测单元，用于判断室内温度是否超过给定的开启鼓风机温度值。该系统还包括模式选择单元，选择供电模式或自动控制模式，所述供电模式系统给蓄电池充电，所述自动控制模式根据系统信息自动判断充电还是换气降温。 

一种太阳能天窗降温方法，该方包括以下步骤：步骤一、控制单元对太阳能天窗组件输出电流和输出电压进行检测，计算太阳能电池板的输出功率；步骤二、控制单元检测钥匙的档位是否OFF档；步骤三、如果钥匙档位不在OFF档，太阳能天窗降温系统给蓄电池充电；步骤四、如果钥匙档位在OFF档，太阳能天窗降温系统给蓄电池充电并同时检查充电的电流和电压，当功率达到一定值，太阳能天窗降温系统驱动鼓风机换气；所述步骤四中，当太阳能天窗降温系统驱动鼓风机时，DSP实时检测电池板功率，然后调整PWM_HV和PWM_LV两路PWM的占空比，保持太阳能天窗组件输出功率最大。 

本发明具备的有益效果是：通过将采用低成本的DSP运用到太阳能天窗控制器中，简化了硬件电路，少用一个DC-DC控制芯片，DC-DC输出端可驱动鼓风机也可给蓄电池充电。逐周期控制，提高最大功率点跟踪精度，并可以同时进行信号检测及控制。相对用专用的最大功率点跟踪芯片，降低了成本；相对于单片机和DC-DC芯片方案，提高可靠性。 

附图说明

图1为本发明具体实施例的太阳能天窗降温系统原理框图； 

图2是本发明具体实施例的控制器原理图； 

图3是图2中a的部分局部放大图； 

图4是图2中b的部分局部放大图； 

图5是图2中c的部分局部放大图； 

图6是图2中d的部分局部放大图； 

图7是图2中e的部分局部放大图； 

图8是图2中f的部分局部放大图； 

图9是图2中g的部分局部放大图； 

图10是图2中h的部分局部放大图； 

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的控制系统，相互间的连接关系，及实施方法，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。