[发明专利]车载型非感应式追踪的光伏发电系统

说明书

本发明涉及新能源汽车领域，具体为车载型非感应式追踪的光伏发电系统。目前市场上车载的薄膜太阳能发电装置，由于其太阳能电池发电效率低而导致其发电量低下，感应式追踪技术虽然可以追日，但其成本高体积大，因而两者都很难适应于新能源汽车的用电需求，所以在光电转化率短期内难于有效提高的当下，让车载光伏发电系统不仅能够追日而且又具有实用性，就成为车载太阳能充电行业所遇到的一个亟待解决的技术难题。本发明提供了一种通过采用轨道装置和多边形或圆形平台的组合体，构建成2维度非感应式追踪的太阳能充电系统，能够很好地解决了上述的技术难题，与薄膜太阳能发电装置相比，本发明的发电量平均多增加了60%左右。

技术领域

本发明涉及新能源汽车领域，具体为车载型非感应式追踪的光伏发电系统。

背景技术

随着新能源汽车技术的发展进步，未来新能源汽车将会替代燃油汽车得到广泛的普及，但续航里程的不足却又是个困扰纯电动汽车得以顺利发展的技术难题，虽然一些新能源汽车将采用薄膜太阳能电池来增加续航里程，但由于其发电量低、无法追日的缺陷，难以满足新能源汽车的要求，而感应追踪技术由于成本高、技术复杂和体积大的缺陷，也无法应用于新能源汽车上，同时，夏日停车遭到暴晒的汽车车内温度极高，容易造成车内设施的损坏甚至是导致车体自燃，这些都是新能源汽车所亟待解决的技术难题。

发明内容

针对上述缺陷，本发明提供车载型非感应式追踪的光伏发电系统，使得上述的技术难题得到了解决。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

车载型非感应式追踪的光伏发电系统，其包括了轨道装置、太阳能角度控制器、钢结构框架，轨道装置包含了基座、轨道、支架、平台、太阳能电池板、托梁、驱动装置，滑轮、转盘，太阳能电池板包含了光伏板、薄膜太阳能电池面板、柔性晶体太阳能板面板三种不同的类型，以车顶的骨架为基础，固定安装一个钢结构框架，在框架朝向车头的一端安装有空气阻力的分流板，所述分流板为拱形状，中间高两端低，截面为带弧形的多边形，分流板固定在龙骨上，所述龙骨是一种支撑架，其形状与分流板相同也为拱形，其包含纵梁和横梁，龙骨是通过支撑杆固定在钢结构的框架上，在框架上固定安装有圆形状的轨道，轨道的截断面形状分为L型或多边形两种，在每条轨道两侧各预埋有一条圆环状的凹槽构件，凹槽构件开口部是上窄下宽，在L型截断面基座的上壁上也预埋有一条圆环状的凹槽构件，共有三条，而多边形截断面的基座只有两条凹槽形构件，轨道上安装有一个圆形或三角形的支架，圆形支架下安装有X个滑轮，而三角形支架的各个角处各安装有一个滑轮，每个滑轮的轴在滑轮的两侧分别下垂固定安装有根梁或链条，梁或链条的下端带有个圆形或多边形的扣件，把梁或链条分别插入轨道两侧的凹槽内，其扣件卡扣在凹槽内随着滑轮移动，在L型截断面轨道上的滑轮，带有圆形或多边形扣件的一端是扣在轨道上壁的凹槽内，另一端是直接固定或通过链条固定在滑轮的轴上，在圆形或三角形支架的中心处固定安装有一个转盘，S条梁两端分别固定在转盘和圆形或三角形的支架或滑轮的轴上，在圆形或三角形支架的上方固定安装有一个多边形或圆形的框架，在多边形或圆形框架的周边上固定安装有Y根T型的托梁，T型托梁中有一边顶端安装有铰接装置的构件，与其相对应的另一边还安装有H套驱动装置，除了安装有铰接装置的T型托梁之外，其余的顶端都固定安装一个U型框，U型框上安装有电子锁或电磁铁，一个多边形或圆形的平台架在T型托梁和驱动装置上，平台底部的边框中，一条与T型托梁铰接形成铰接装置，其余的边框托放在T型托梁的U型框内，驱动装置的顶端与平台是螺栓固定连接，所述转盘是一根智能电动柱，其柱体主要由轴、空心管所构成，空心管固定在轴上随轴一起旋转而不能上下移动，其机座固定在框架上，柱体上固定安装有S根梁，所述驱动装置是一种可升降的智能电动柱，其柱体主要由多边形或圆形的螺母、带有螺纹的轴、T型空心管所构成，T型空心管固定在螺母上形成一体，螺母沿着轴上下移动，其机座固定在多边形平台上，上述的智能电动柱的柱体都是固定在机座上，其的驱动都是采用固定在机座内的电机和机械传动机构的组合体来进行，驱动装置完全收缩时，多边形平台是处于水平状态，光伏板采用固定支架模式固定在平台上并与平台平行，随同平台转动，光伏板角度的调节，采用调节多边形或圆形平台角度的方式来替代，将由安装有嵌入式的角度传感器的太阳能角度控制器，来进行控制，所述太阳能角度控制器，是利用时间计时来控制多边形或圆形平台的角度发生改变的一种智能控制装置，其主要有主芯片、角度传感器、GPS卫星定位或电子指南针、时钟芯片、蓝牙、电机驱动的模块，主芯片通过读取实时的时钟及角度数值，根据不同的时间段来控制多边形或圆形平台角度的变化，时钟芯片在太阳能角度控制器接通电源后，将自动采用GPS或蓝牙进行时间的校对，多边形或圆形平台角度调节的工作原理为，太阳能角度控制器与多边形平台安装在同一个水平面上，当时间到达预设的调节时刻时，太阳能角度控制器接受到一个调节角度的信号，则通过控制电机控制模块来使角度检测模块做出转动动作，以使得多边形或圆形平台完成水平或倾斜动作，此时的智能电动柱将随着电机的转动完成水平或伸或缩的运动，推动多边形或圆形平台转动到预定位置的同时，角度传感器输出的模拟量经过模拟数字转换器转换后送入主控制器，主控制器再根据此输入来判定多边形或圆形平台是否已经转动到预定的角度，并据此来控制电机的控制模块，由此完成一次角度的调节，电子指南针调节方位角的具体实施方式为，在电子指南针的刻度上，北面是在刻度为0度之处，东面是在刻度为90度之处，南面是在刻度为180度之处，西面是在刻度为270度之处，东西南北4个方面的方位角度值和模拟电压值分别为90°、θ伏；270°、ζ伏；180°、β伏；0°、η伏，把东面或西面的角度及模拟电压值预先输入到控制器的储存模块当中，则在上午或下午时段，方位角在0°~180°或180°~360°，模拟电压值在η~β或β~θ的区间变化时，根据输入的方位角度值或模拟电压值，就能够调节方位角时刻朝向东面或西面；在倾角1日之内的多次调节模式当中，每次新调节的角度值，在上午时段为ψ-J*ψ/F；正午时段，倾角固定不变，在下午时段为γ+ψ/F，把计算出每次所需调节的倾角角度值跟与其相对应的模拟电压值或调节时刻一起预先输入到控制器的储存模块当中，具体的实施方式为，当角度传感器处于水平位置角度为0°时，输出端Vo输出的为A伏的模拟电压，当角度传感器与水平面成最大倾角的角度值ψ时，此时输出的是B伏的模拟电压，当角度传感器在0°~ψ或ψ~180°的区间变化时，输出端Vo输出的电压将从A伏依此变化到B伏或B伏依此变化到A伏的模拟电压信号，因此通过测定角度传感器输出端Vo电压的大小，就能够确定多边形或圆形平台与水平面间的夹角，当蓄电池给汽车空调供电时，将通过一个自动开关转换器与汽车空调相连为汽车空调提供电力，其特征在于：不需要光电传感装置，通过采用轨道装置和多边形或圆形平台的组合体，构建成2维度非感应式追踪的太阳能充电系统；太阳能板的方位角和倾角的调节将采用时间计时，采用太阳能角度控制器来进行控制，所述太阳能角度控制器是根据时间的计时，通过控制智能电动柱智能驱动多边形或圆形平台方位角水平朝东或朝西方向移动或倾角从东面到西面进行转动，由此调节多边形或圆形平台的方位角或倾角跟随时间的变化而发生改变的方法，调节的顺序为方位角调节在先，倾角在后，所述方位角的调节由太阳能角度控制器根据GPS或电子指南针模块输出的信号控制其朝东或朝西转动，所述倾角的调节为输入法，所述输入法是采用最大倾角算术平均法计算得出的所需调节的倾角角度值跟与其相对应的调节时刻一起预先输入到控制器的储存模块当中，所述最大倾角算术平均法是对上午和下午光伏板所能形成的最大夹角，按调节的次数进行算术平均的方法，所述时间计时是一日之内三次或多次，调节的时间段分为上午、正午、下午三个时段，一日之内的三次调节，上午时段，多边形或圆形平台面朝东面，倾角最大，正午时段，多边形或圆形平台是水平状；下午时段，多边形或圆形平台面朝西面，倾角最大，所述的多次调节，是指在上午或下午两个时段内，每间隔E分钟进行一次方位角的调节，在E分钟内倾角调节F次，多边形或圆形平台的最大倾角ψ的角度值按算术平均分成F次，每次调节的角度值为ψ/F，三个时间段内多边形或圆形平台的朝向与1日之内三次调节的相同，在上午时段，每次新调节的角度值为ψ-J*ψ/F，J是整数的数字系列值，最小值为1，最大值为F；在下午时段，每次新调节的角度值为γ+ψ/F，γ是调节前一时刻的角度值，每次方位角进行调节时，倾角都已经归位到初始的位置，所述的自动开关转换器是具有自投自复的功能，分为一体化自动转换开关类和塑壳断路器类这两种类型，所述的自动开关转换器优先使用太阳能电池发电的蓄电池供电，即太阳能电池发电供电为主电源，车载电池为备用电源，当主电源的电压或电流Q高于设定阈值的电压或电流Q值时，主电源自动投入，备用电源备用；当主电源发生故障或主电源的电压或电流低于设定阈值的电压或电流I值时，备用电源投入使用；当主电源的电压恢复到设定阈值的电压或电流Q值时，自动停掉备用电源，再次切换到主电源供电，Q值＞I值，但备用电源低于设定保护的阈值时，即使Q值＜I值也会自动断电，当使用蓄电池供电时，是每隔W分钟供电K分钟，K＜W，所述铰接装置的构件是由1块底板和C块的多边形竖板所构成，竖板带有圆弧的一端带有孔洞，另外一端焊接固定在底板上，所述铰接装置的构件，C=1或2时候，是活动式或螺栓的固定连接，当C＞2时候，是铰接连接形成一个铰接装置。