[发明专利]车载太阳能光伏光热一体化能量管理装置

说明书

本发明公开车载太阳能光伏光热一体化能量管理装置，以PVT模块为主体，配合由相变材料作为主要成分的储能模块，通过管路包围电池包的形式，通过利用相变材料高温时进行吸热、低温时进行放热，保证电池包的温度被均匀地加热或降温，通过适宜的能量蓄/放，实现电池的温度控制，并结合控制系统中的显示监控系统，即形成车载太阳能光伏光热一体化能量管理教学仪器系统。

技术领域

本发明涉及太阳能综合利用、电池能源管理的教学仪器领域，具体为车载太阳能光伏光热一体化能量管理装置，特别涉及电池温控车载光伏光热一体化(PVT)供能及储能装置。

背景技术

随着科技的发展，电动汽车越来越成为社会关注的焦点，因为电动汽车行驶时以电为动力，不需要搭载传统发动机，环保性能较强。但是，环境温度导致汽车电池在工作时无法达到理想温度，而电动汽车性能易受电池温度影响，导致续航能力在使用过程中逐步降低，且工作温度过高会造成爆炸隐患。一种新能源汽车发电装置(CN 113415168 B)，该系统主要对新能源汽车发电装置进行了设计，在车顶位置放置收纳箱，收纳箱内设置多个太阳能发电模块，当需要发电时，将其从收纳箱拉出，进行发电；不需要充电时，卷入收纳箱内，该系统用途单一，使用情况受限，仅对汽车进行充电，且体积较大，不利于操作。一种用于新能源汽车的太阳能发电板固定装置(CN 115173791 A)，该系统主要对太阳能电池板抽取装置进行设计，电池板置于车顶收纳箱中，收纳箱内侧设有驱动电机，外侧连接齿轮，通过转动轴及调节机构将太阳能电池板进行收纳以及取出，但该系统的使用范围小，整体操作结构复杂。一种车载光伏PVT温度控制装置及运行方法(CN 114312334 A、CN 216833237U和CN216833115U)该系统针对于新能源汽车辆在冬夏季启动车辆时电池温度令人感到不适或无法启动时，利用车载光伏PVT温度控制装置进行温度调节达到恒温，在传统能源汽车的基础上增加了恒温系统以及对于可再生能源再利用以此减少原有电池的用电量，但该系统的仅对电池组减少用量，不具有储能以及多余能量的高效利用，降低能耗的针对性小，对于车载的使用，组件繁多且工作流程复杂。一种适用于电动汽车的双热源热泵系统及其运行方法(CN113103841B)，该系统采取双热源热泵系统，利用PVT热泵技术将热泵蒸发器与光伏合二为一，可充分吸收光伏余热，有效降低光伏组件温度，提升发电效率，同时将光伏余热利用作为现有电动汽车空气源热泵热源的补充，提升热泵性能，降低热泵电耗，提升电动汽车续航能力，但该模块繁多，结构复杂，功能仅针对电池的续航能力有所改善。一种新能源汽车用车载展开式太阳能发电装置(CN 113352902 A)该系统主要针对于车载展开式太阳能发电装置在车顶上设置箱体，箱体两侧均设置侧门，底面上铰接支撑杆，当不使用时，所述支撑杆折叠在箱体内，箱体内对称设置两个多级电动伸缩缸，伸缩杆伸出时，支撑杆位于伸缩杆下方对其进行支撑，前端均设置铰接座，每相邻两个铰接座之间设置一对太阳能板，使用时太阳能板展开成为水平状，不使用太阳能板折叠收纳在箱体内。解决电动汽车随处皆可充电的续航问题，但该系统仅单方面考虑太阳能供电的特性，忽视了电池本身产生的能量。一种新能源汽车电量回收用自动发电充电传动设备(CN 114889439 A)，该系统针对于汽车使用中电量回收用进行设计，在传动轴的一端安装有车轮，在变速箱的变速输出轴安装有发电机，发电机上安装有集风蓄电结构，传动轴的旋转会带动发电机进行旋转，发电机产生电量，并通逆变器将电量重新输送到蓄电池中，实现电量的回收，减少电量的消耗，但该系统整体运行复杂且装备带有发电机体积较大不易安装操作，且仅考虑到电量释放的问题，并没有考虑电池的散热而可能发生的安全隐患。在解晨宁解析新能源汽车动力电池的维护与保养策略中提到电动新能源汽车需要依靠电来启动车辆，因此需要充电以延长电池的使用寿命，并尽可能避免因充电时间过长而对电池造成伤害，现阶段，我国大部分新能源汽车的充电时间一般在10小时左右。但是频繁、不合理的充电往往会对动力电池造成无法弥补的损害。所以电池的温度控制及收集储存热量，实现能源的多重利用尤为重要。