本發(fā)明屬于電動(dòng)汽車空調(diào)相關(guān)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于光伏發(fā)電的車載輔助空調(diào)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年空氣質(zhì)量的持續(xù)惡化，全球氣溫不斷上升，各國政府及汽車企業(yè)普遍認(rèn)識到節(jié)能和減排是未來汽車技術(shù)發(fā)展的主攻方向。電動(dòng)汽車作為新一代的交通工具，在節(jié)能減排、減少人類對傳統(tǒng)化石能源的依賴方面具備傳統(tǒng)汽車不可比擬的優(yōu)勢。在現(xiàn)有的動(dòng)力電池技術(shù)水平下，純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程不能滿足人們的日常需求，許多人通過不開空調(diào)來提高電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程，但是這大大影響了汽車的舒適性。特別是在酷暑和嚴(yán)寒條件下，開啟空調(diào)大大消耗電能，降低了汽車?yán)m(xù)駛里程，對電動(dòng)汽車的推廣產(chǎn)生極大阻力。因此，在電池技術(shù)沒有大的突破時(shí)，降低電器設(shè)備耗電量就顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種基于光伏發(fā)電的車載輔助空調(diào)系統(tǒng)，此空調(diào)系統(tǒng)利用太陽能進(jìn)行溫度調(diào)控，減少能量損耗，延長電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程。由于本方案均衡電源是光伏發(fā)電，不消耗電池組電量，能夠降低空調(diào)使用引起的能量損耗，節(jié)約了能源；采用無壓縮機(jī)的純電子空調(diào)，降低汽車噪音，大大提升汽車的舒適性；能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度調(diào)控，特別是在炎熱夏天，能夠使車內(nèi)溫度保持適宜，消除了空調(diào)等待時(shí)間。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種基于光伏發(fā)電的車載輔助空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

控制器通過光照強(qiáng)度傳感器獲得光照情況，判斷光伏發(fā)電模塊工作狀態(tài)，通過溫度傳感器獲得車內(nèi)溫度信息，通過數(shù)據(jù)采集模塊獲得蓄電池的電壓、電流等信息，進(jìn)行信息分析處理，制定相應(yīng)的控制策略，發(fā)出控制信號，控制極性轉(zhuǎn)換開關(guān)的通斷與開關(guān)方向，使半導(dǎo)體制冷片兩段接通，從而進(jìn)行吸熱或放熱，實(shí)現(xiàn)溫度調(diào)控；

進(jìn)一步，所述的太陽能電池板1通過光生伏打效應(yīng)將太陽能轉(zhuǎn)化為直流電能，并將電能儲(chǔ)存在蓄電池11中，光照度傳感器2在太陽能電池板上，用于檢測光照強(qiáng)度。

進(jìn)一步，所述的散熱片3由導(dǎo)熱材料制成，共有上下兩塊，布置在半導(dǎo)體制冷片的外側(cè)。

進(jìn)一步，所述的控制器4包括處理器、外圍電路、硬件接口以及相關(guān)接口。主要功能包括接受傳感器信號，數(shù)據(jù)的分析處理，判斷蓄電池soc狀況，制定控制策略，控制極性轉(zhuǎn)換開關(guān)10的通斷及開關(guān)方向，實(shí)現(xiàn)溫度調(diào)控。

進(jìn)一步，所述的溫度傳感器5用于實(shí)時(shí)采集車內(nèi)溫度數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步，所述的數(shù)據(jù)采集模塊6，主要進(jìn)行對蓄電池進(jìn)行實(shí)時(shí)電壓、電流采集，并將信息傳遞給控制器4。

進(jìn)一步，所述的半導(dǎo)體制冷片7，由兩塊基板、若干n型和p型半導(dǎo)體材料及若干導(dǎo)流條組成?；宸謩e位于半導(dǎo)體上面與下面，n型和p型半導(dǎo)體材料成對交叉排列，并用導(dǎo)流條進(jìn)行交錯(cuò)首尾連接。并當(dāng)半導(dǎo)體制冷片兩端加載不同極性電壓時(shí)，通過珀?duì)柼?yīng)進(jìn)行吸熱或者放熱，實(shí)現(xiàn)溫度調(diào)控。在本發(fā)明中共有兩塊半導(dǎo)體制冷片，置于熱管8的上下兩側(cè)，并且安置的反向相反。

進(jìn)一步，所述的熱管8是一種具有極高導(dǎo)熱性能的傳熱元件。

進(jìn)一步，所述的導(dǎo)熱片9由導(dǎo)熱材料制成。

進(jìn)一步，所述的極性轉(zhuǎn)換開關(guān)10是一種電磁開關(guān)，有正接、反接、斷開三種狀態(tài)，由控制器4控制接通狀態(tài)；極性轉(zhuǎn)換開關(guān)10有4個(gè)端口a、b、c、d，a、b為輸出端，其中a端與兩塊半導(dǎo)體制冷片的n端相連接，b端與兩塊半導(dǎo)體制冷片的p端相連接，c、d為輸入端，與電池正負(fù)極相連。

本發(fā)明視車身12內(nèi)部為密閉空間，控制器4、溫度傳感器5、數(shù)據(jù)采集模塊6、導(dǎo)熱片9、極性轉(zhuǎn)換開關(guān)10、蓄電池11布置在車身內(nèi)部合適位置，太陽能電池板1、溫度傳感器2、散熱片3、半導(dǎo)體制冷片7、熱管8布置在車身外側(cè)合適位置。

本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果：

1.本發(fā)明采用光伏發(fā)電作為能源，降低了能源損耗，彌補(bǔ)了電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程不足的問題。

2.本發(fā)明所述的電子空調(diào)能適時(shí)調(diào)整車內(nèi)溫度，避免在炎熱夏天或寒冷冬季剛上車時(shí)溫度不適宜的狀況。

3.本發(fā)明所述的電子空調(diào)結(jié)構(gòu)簡單，無壓縮機(jī)等設(shè)備，更好配置，更加輕量化。

4.本發(fā)明所述的電子空調(diào)無噪音，大大提升汽車的舒適性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)控制及電路連接圖。

圖2是本發(fā)明中半導(dǎo)體制冷片結(jié)構(gòu)及工作原理圖。

圖3是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了能使讀者更進(jìn)一步了解本發(fā)明的原理、內(nèi)容和優(yōu)點(diǎn)，特結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)控制及電路連接圖。太陽能光伏陣列與蓄電池相連，蓄電池與極性轉(zhuǎn)換開關(guān)相連，極性轉(zhuǎn)換開關(guān)與半導(dǎo)體制冷片相連?？刂破魍ㄟ^數(shù)據(jù)采集模塊采集電池?cái)?shù)據(jù)，計(jì)算電池電量，通過溫度傳感器獲取車內(nèi)溫度，通過光照強(qiáng)度傳感器獲取當(dāng)前太陽照射強(qiáng)度。

圖2是本發(fā)明中半導(dǎo)體制冷片結(jié)構(gòu)及工作原理圖。如圖所示，半導(dǎo)體制冷片主要由基板、導(dǎo)流條、n型和p型半導(dǎo)體元件組成。當(dāng)p型半導(dǎo)體接電源負(fù)極，n型半導(dǎo)體接電源正極時(shí)，半導(dǎo)體上側(cè)為冷端，下側(cè)為熱端，這時(shí)為半導(dǎo)體制冷過程；當(dāng)n型半導(dǎo)體接電源負(fù)極，p型半導(dǎo)體接電源正極時(shí)，半導(dǎo)體上側(cè)為熱端，下側(cè)為冷端，這時(shí)為半導(dǎo)體制熱過程；

本發(fā)明提供了一種能夠利用光伏發(fā)電進(jìn)行溫度調(diào)控的電子空調(diào)，減少了能量損耗，增加電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程，無噪音，提高車輛舒適性。如圖3所示，主要包括：太陽能電池板1、光照強(qiáng)度傳感器2、散熱片3、控制器4、溫度傳感器5、數(shù)據(jù)采集模塊6、半導(dǎo)體制冷片7、熱管8、導(dǎo)熱片9、極性轉(zhuǎn)換開關(guān)10、蓄電池11、車身12及電路連接線和信號控制線。

本發(fā)明的工作原理為：

利用太陽能電池板發(fā)電對蓄電池充電，再給半導(dǎo)體制冷片加載電壓進(jìn)行冷熱調(diào)控。

在夏天：以制冷為主，當(dāng)控制器4通過光照傳感器2和溫度傳感器5，實(shí)時(shí)檢測當(dāng)前光照強(qiáng)度和車內(nèi)溫度，當(dāng)車內(nèi)溫度高于設(shè)定上限值時(shí)，控制器4發(fā)出極性轉(zhuǎn)換開關(guān)10正向連接信號，極性轉(zhuǎn)換開關(guān)10正向連接，半導(dǎo)體制冷片7開始工作，使靠近熱管8的一側(cè)（內(nèi)側(cè)）成為冷端，車內(nèi)熱量通過熱管傳遞到冷端，半導(dǎo)體制冷片7繼續(xù)工作將熱量傳遞到外側(cè)，經(jīng)散熱片3散發(fā)到空氣中，這樣循環(huán)工作一段時(shí)間，車內(nèi)溫度逐漸下降，當(dāng)控制器11檢測到車內(nèi)溫度到達(dá)設(shè)定下限時(shí)，極性轉(zhuǎn)換開關(guān)斷開，停止工作。

在冬天：以制熱為主，當(dāng)控制器4通過光照傳感器2和溫度傳感器5，實(shí)時(shí)檢測當(dāng)前光照強(qiáng)度和車內(nèi)溫度，當(dāng)車內(nèi)溫度低于設(shè)定下限值時(shí)，控制器4發(fā)出極性轉(zhuǎn)換開關(guān)10方向連接信號，極性轉(zhuǎn)換開關(guān)10反向連接，半導(dǎo)體制冷片7開始工作，使靠近熱管8的一側(cè)（內(nèi)側(cè)）成為熱端，熱端熱量通過熱管傳遞到導(dǎo)熱片，導(dǎo)熱片將熱量散發(fā)到車內(nèi)空氣中，半導(dǎo)體制冷片7繼續(xù)工作，車內(nèi)溫度逐漸上升，當(dāng)控制器11檢測到車內(nèi)溫度到達(dá)設(shè)定上限時(shí)，極性轉(zhuǎn)換開關(guān)斷開，停止工作。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種基于光伏發(fā)電的車載輔助空調(diào)系統(tǒng)，包括：太陽能電池板、光照強(qiáng)度傳感器、散熱片、控制器、溫度傳感器、半導(dǎo)體制冷片、熱管、極性轉(zhuǎn)換開關(guān)、數(shù)據(jù)采集模塊、導(dǎo)熱片、蓄電池及車身。其中，太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，儲(chǔ)存在蓄電池中；控制器根據(jù)采集的傳感器信號，控制系統(tǒng)工作，實(shí)現(xiàn)冷熱調(diào)控；半導(dǎo)體制冷片通過珀?duì)柼?yīng)進(jìn)行吸熱或者放熱，實(shí)現(xiàn)冷熱調(diào)控。由于本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)利用太陽能進(jìn)行輔助空調(diào)系統(tǒng)供電，不浪費(fèi)能源，能夠?qū)噧?nèi)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)控，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡單，無噪音，占用空間小，特別適合在電動(dòng)汽車使用，能夠節(jié)約能量，延長續(xù)駛里程，具備實(shí)時(shí)性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：陳建;鄒忠月;趙川霞;陳起旭;續(xù)丹;張西富;余起海;吳濤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海豪騁機(jī)電科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2016.04.12
技術(shù)公布日：2017.10.24