本發(fā)明涉及汽車(chē)能源領(lǐng)域，特別涉及一種車(chē)載太陽(yáng)能追蹤集熱裝置及一種車(chē)載太陽(yáng)能集熱裝置的控制方法。

背景技術(shù)：

目前，汽車(chē)內(nèi)供暖主要利用發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液流經(jīng)過(guò)暖風(fēng)水箱，利用鼓風(fēng)機(jī)把熱量吹出，送到出風(fēng)口，來(lái)實(shí)現(xiàn)取暖作用,但供暖過(guò)程中,溫度上升過(guò)程主要由發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃料燃燒過(guò)程決定,且污染排放嚴(yán)重，介于目前全球煤、天然氣等能源短缺，空氣污染日益嚴(yán)重，因此潔凈的太陽(yáng)能為首選，但太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)也存在集熱效果不佳，陰雨天影響集熱效果的現(xiàn)象，因此急需一種車(chē)載太陽(yáng)能追蹤集熱裝置解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種車(chē)載太陽(yáng)能追蹤集熱裝置，集熱罩采用弧形玻璃罩和小球罩組成，能夠任意調(diào)整小球罩角度，以增強(qiáng)集熱效果。

本發(fā)明還設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種車(chē)載太陽(yáng)能追蹤集熱裝置控制方法，采用光敏組件檢測(cè)光強(qiáng)，進(jìn)而精確調(diào)整集熱罩旋轉(zhuǎn)角度，獲取更好的熱能效果。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

一種車(chē)載太陽(yáng)能追蹤集熱裝置，包括：

集熱管，其內(nèi)部設(shè)有供水流流過(guò)的容納腔，用于吸收太陽(yáng)輻射能將其轉(zhuǎn)化成熱能；

圓弧反射集熱罩，所述集熱管固定支撐在所述圓弧反射集熱罩上方，其包括：

透光弧形罩，其為弧形玻璃罩；

多個(gè)小球罩，其具有呈圓周分布在所述透光弧形罩下方；

支撐座，其可拆卸設(shè)置在汽車(chē)頂部,用于支撐所述圓弧反射集熱罩，并能夠調(diào)整所述圓弧反射集熱罩方向，包括：

底座，其為萬(wàn)向關(guān)節(jié)；

容納座，其可旋轉(zhuǎn)設(shè)置在所述底座上，并固定連接所述圓弧反射集熱罩，所述容納座與所述圓弧反射集熱罩構(gòu)成空腔；

多個(gè)隔板，其設(shè)置在所述空腔中部，將所述空腔分割為等大的八個(gè)腔體；

注水孔，其設(shè)置在所述腔體側(cè)面。

優(yōu)選的是，還包括：小球罩，其設(shè)置在所述腔體內(nèi)，扣合在所述圓弧反射集熱罩底部。

優(yōu)選的是，所述小球罩底部具有支架，所述支架由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)所述小球罩調(diào)整方向。

優(yōu)選的是，所述小球罩具有圓弧反射鏡面，具有鏡面的方向朝向集熱管的方向。

優(yōu)選的是，所述集熱管包括內(nèi)玻璃管和外玻璃管，所述外玻璃管套接在內(nèi)玻璃管外；所述的外玻璃管與內(nèi)玻璃管之間設(shè)有間隙；所述的外玻璃管的一端、內(nèi)玻璃管的一端均封閉，所示外玻璃管的另一端與內(nèi)玻璃管連接；所述的外玻璃管與內(nèi)玻璃管之間形成一個(gè)密封的第一空腔，所述的第一空腔內(nèi)為真空。

優(yōu)選的是，所述集熱管還包括多塊吸熱板，所述吸熱板均勻設(shè)置在內(nèi)玻璃管內(nèi)，所述吸熱板為金屬板，所述金屬板涂覆有金屬吸熱涂層。

優(yōu)選的是，還包括：太陽(yáng)能光敏追蹤裝置，其包括多個(gè)光敏組件，呈圓周分布在所述透光弧形罩下方。

一種車(chē)載太陽(yáng)能追蹤集熱控制方法，包括：

步驟一：通過(guò)太陽(yáng)能光敏追蹤裝置檢測(cè)太陽(yáng)光強(qiáng)，其中太陽(yáng)能光敏追蹤裝置具有n個(gè)光敏組件，檢測(cè)到的光強(qiáng)依次為i1,、i2、i3…in，其中n≥8，且為4的整數(shù)倍；

步驟二：對(duì)光強(qiáng){i1,、i2、i3…in}依次進(jìn)行排序，挑選出光強(qiáng)最小值imin對(duì)應(yīng)的光敏組件k，并挑選出與光敏組件k相鄰的兩個(gè)光敏組件，光敏組件k-1和光敏組件k+1，其中光敏組件k-1對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)值為ik-1，光敏組件k+1對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)值為ik+1；

步驟三：比較ik+1和ik-1的大小，若ik+1＞ik-1則記錄光敏組件k-1所在方向，并計(jì)算第一角度調(diào)整值：

調(diào)整圓弧反射集熱罩的角度和方向，其調(diào)整方向?yàn)楣饷艚M件k-1所在方向，即調(diào)整圓弧反射集熱罩向光敏組件k-1所在方向傾斜，調(diào)整角度為α；

若ik+1＜ik-1，記錄光敏組件k-1所在方向，調(diào)整角度為-α；

若ik+1＝ik-1，則調(diào)整角度為0；

步驟四：記錄光強(qiáng)最小值imin對(duì)應(yīng)光敏組件所在方向，并計(jì)算縱向角度調(diào)整值：

調(diào)整圓弧反射集熱罩的角度和方向，其調(diào)整方向?yàn)楣鈴?qiáng)最小值imin對(duì)應(yīng)光敏組件所在方向，即調(diào)整圓弧反射集熱罩向光強(qiáng)最小值imin對(duì)應(yīng)光敏組件所在方向傾斜，調(diào)整角度為β；

其中，r為圓弧反射集熱罩的弧面半徑；r為光敏組件組成的圓周的半徑；imax為n個(gè)光敏組件檢測(cè)到n個(gè)光強(qiáng)值中的最大光強(qiáng)值。

優(yōu)選的是，包括：

所述步驟二還包括：挑選出與光敏組件k-1相鄰的另一個(gè)光敏組件k-2，其對(duì)應(yīng)光強(qiáng)為ik-2和與光敏組件k+1相鄰的另一個(gè)光敏組件k+2，其對(duì)應(yīng)光強(qiáng)為ik+2；

計(jì)算第二角度調(diào)整值：

根據(jù)第一角度調(diào)整值α和第二角度調(diào)整值α′，計(jì)算圓弧反射集熱罩的角度調(diào)整方向，其調(diào)整方向?yàn)楣饷艚M件k-1所在方向，橫向轉(zhuǎn)向角度為：

調(diào)整圓弧反射集熱罩的角度和方向，其調(diào)整方向?yàn)楣饷艚M件k-1所在方向，即調(diào)整圓弧反射集熱罩向光敏組件k-1所在方向傾斜，調(diào)整角度為αx。

本發(fā)明的有益效果

本發(fā)明提供的一種車(chē)載太陽(yáng)能追蹤集熱裝置，集熱罩采用弧形玻璃罩和小球罩組成，能夠任意調(diào)整小球罩角度，以增強(qiáng)集熱效果，且玻璃罩具有防雨功能，延長(zhǎng)使用壽命，還設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種車(chē)載太陽(yáng)能追蹤集熱裝置控制方法，采用光敏組件檢測(cè)光強(qiáng)，進(jìn)而精確調(diào)整集熱罩旋轉(zhuǎn)角度，獲取更好的熱能效果。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所述的車(chē)載太陽(yáng)能追蹤集熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明所述的由容納座與圓弧反射集熱罩構(gòu)成空腔的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明所述的集熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明書(shū)文字能夠據(jù)以實(shí)施。

如圖1所示，本發(fā)明提供的車(chē)載太陽(yáng)能追蹤集熱裝置，可拆卸設(shè)置在汽車(chē)車(chē)頂，用于集熱或?yàn)槠?chē)動(dòng)力電池充電，包括：集熱管100、圓弧反射集熱罩200和支撐座300。

集熱管100內(nèi)部設(shè)有供水流流過(guò)的容納腔，用于吸收太陽(yáng)輻射能將其轉(zhuǎn)化成熱能；圓弧反射集熱罩200，集熱管100固定支撐在圓弧反射集熱罩200上方，其包括：透光弧形罩210和多個(gè)小球罩220。其中，透光弧形罩210為弧形玻璃罩，多個(gè)小球罩220其呈圓周分布在所述透光弧形罩下方。

支撐座300，其可拆卸設(shè)置在汽車(chē)頂部，用于支撐所述圓弧反射集熱罩200，并能夠調(diào)整圓弧反射集熱罩200的方向，支撐座300，包括：底座為萬(wàn)向關(guān)節(jié)；容納座320，其可旋轉(zhuǎn)設(shè)置在底座上，并固定連接圓弧反射集熱罩200，容納座320與圓弧反射集熱罩200構(gòu)成空腔；多個(gè)隔板321，其設(shè)置在空腔中部，將空腔分割為等大的八個(gè)腔體。

如圖2所示，作為一種優(yōu)選，底座為底端具有開(kāi)口的梯形，具有開(kāi)口的一面連接圓弧集熱罩200，隔板數(shù)量為四個(gè)，分別位于腔體的中軸線和對(duì)角線上，即與梯形頂部垂直，位于梯形頂部方形的兩條中軸線，和兩條對(duì)角線上，即隔板、頂面，圓弧集熱罩200構(gòu)成八個(gè)腔體；注水孔，其設(shè)置在腔體側(cè)面，水泵通過(guò)水管連接注水孔，水泵設(shè)置在水箱內(nèi)，能夠分別為八個(gè)腔體內(nèi)注水，小球罩220設(shè)置在腔體內(nèi)，扣合在圓弧反射集熱罩200底部，小球罩220，底部具有支架，支架由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，作為一種優(yōu)選，支架采用光學(xué)調(diào)整架，驅(qū)動(dòng)所述小球罩調(diào)整方向，作為一種優(yōu)選，小球罩220具有圓弧反射鏡面，具有鏡面的方向朝向集熱管100的方向。

如圖3所示，集熱管100包括內(nèi)玻璃管110和外玻璃管120，外玻璃管120套接在內(nèi)玻璃管110外；外玻璃管120與內(nèi)玻璃管110之間設(shè)有間隙；外玻璃管120的一端、內(nèi)玻璃管110的一端均封閉，外玻璃管120的另一端與內(nèi)玻璃管110連接；外玻璃管120與內(nèi)玻璃管110之間形成一個(gè)密封的第一空腔，所第一空腔內(nèi)為真空，在另一實(shí)施例中，集熱管還包括多塊吸熱板111，吸熱板均勻設(shè)置在內(nèi)玻璃管內(nèi)，吸熱板111為金屬板，金屬板涂覆有金屬吸熱涂層，太陽(yáng)能光敏追蹤裝置400，其包括多個(gè)光敏組件，呈圓周分布在圓弧反射集熱罩200下方，多個(gè)小球罩220上方。

在另一實(shí)施例中，車(chē)載太陽(yáng)能追蹤集熱系統(tǒng)可拆卸設(shè)置在車(chē)頂，車(chē)內(nèi)供熱管路連接集熱管100，集熱管100內(nèi)部的水流經(jīng)，圓弧反射集熱罩200反射太陽(yáng)光集熱后與車(chē)內(nèi)供熱管路形成閉合回路，再通過(guò)設(shè)置在管路內(nèi)的風(fēng)扇吹入汽車(chē)內(nèi)，以進(jìn)行供暖，能耗低，供熱效果好，升溫快。

一種太陽(yáng)能追蹤集熱裝置控制方法，包括：

步驟一：通過(guò)太陽(yáng)能光敏追蹤裝置檢測(cè)太陽(yáng)光強(qiáng)，其中太陽(yáng)能光敏追蹤裝置，具有n個(gè)光敏組件，檢測(cè)到的光強(qiáng)依次為i1,、i2、i3…in，其中n≥8，且為4的整數(shù)倍。

步驟二：對(duì)光強(qiáng){i1,、i2、i3…in}依次進(jìn)行排序，挑選出光強(qiáng)最小值imin對(duì)應(yīng)的光敏組件k，并挑選出與光敏組件k相鄰的兩個(gè)光敏組件，光敏組件k-1和光敏組件k+1，其中光敏組件k-1對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)值為ik-1，光敏組件k+1對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)值為ik+1；

其中，與光敏組件k相鄰的兩個(gè)光敏組件，是指與光敏組件k位置向鄰近的兩個(gè)光敏組件。

步驟三：比較ik+1和ik-1的大小，若ik+1＞ik-1則記錄光敏組件k-1所在方向，并計(jì)算第一角度調(diào)整值：

調(diào)整圓弧反射集熱罩的角度和方向，其調(diào)整方向?yàn)楣饷艚M件k-1所在方向，即調(diào)整圓弧反射集熱罩向光敏組件k-1所在方向傾斜，調(diào)整角度為α；

若ik+1＜ik-1，記錄光敏組件k-1所在方向，調(diào)整角度為-α；

若ik+1＝ik-1，則調(diào)整角度為0；

步驟四：記錄光強(qiáng)最小值imin對(duì)應(yīng)光敏組件所在方向，并計(jì)算縱向角度調(diào)整值：

調(diào)整圓弧反射集熱罩的角度和方向，其調(diào)整方向?yàn)楣鈴?qiáng)最小值imin對(duì)應(yīng)光敏組件所在方向，即調(diào)整圓弧反射集熱罩向光強(qiáng)最小值imin對(duì)應(yīng)光敏組件所在方向傾斜，調(diào)整角度為β；

其中，r為圓弧反射集熱罩的弧面半徑；r為光敏組件組成的圓周的半徑；imax為n個(gè)光敏組件檢測(cè)到n個(gè)光強(qiáng)值中的最大光強(qiáng)值。

在另一實(shí)施例中，一種車(chē)載太陽(yáng)能追蹤集熱裝置控制方法，包括：

步驟一：通過(guò)太陽(yáng)能光敏追蹤裝置檢測(cè)太陽(yáng)光強(qiáng)，其中太陽(yáng)能光敏追蹤裝置具有n個(gè)光敏組件，檢測(cè)到的光強(qiáng)依次為i1,、i2、i3…in，其中n≥8，且為4的整數(shù)倍。

步驟二：對(duì)光強(qiáng){i1,、i2、i3…in}依次進(jìn)行排序，挑選出光強(qiáng)最小值imin對(duì)應(yīng)的光敏組件k，并挑選出與光敏組件k相鄰的兩個(gè)光敏組件，光敏組件k-1和光敏組件k+1，其中光敏組件k-1對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)值為ik-1，光敏組件k+1對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)值為ik+1；

步驟三：比較ik+1和ik-1的大小，若ik+1＞ik-1則記錄光敏組件k-1所在方向，并計(jì)算第一角度調(diào)整值：

挑選出與光敏組件k-1相鄰的另一個(gè)光敏組件k-2，其對(duì)應(yīng)光強(qiáng)為ik-2和與光敏組件k+1相鄰的另一個(gè)光敏組件k+2，其對(duì)應(yīng)光強(qiáng)為ik+2；

計(jì)算第二角度調(diào)整值：

根據(jù)第一角度調(diào)整值α和第二角度調(diào)整值α′，計(jì)算圓弧反射集熱罩的角度調(diào)整方向，其調(diào)整方向?yàn)楣饷艚M件k-1所在方向，橫向轉(zhuǎn)向角度為：

調(diào)整圓弧反射集熱罩的角度和方向，其調(diào)整方向?yàn)楣饷艚M件k-1所在方向，即調(diào)整圓弧反射集熱罩向光敏組件k-1所在方向傾斜，調(diào)整角度為αx

若ik+1＜ik-1，記錄光敏組件k-1所在方向，調(diào)整角度為-αx；

若ik+1＝ik-1，則調(diào)整角度為0；

步驟四：記錄光強(qiáng)最小值imin對(duì)應(yīng)光敏組件所在方向，并計(jì)算縱向角度調(diào)整值：

調(diào)整圓弧反射集熱罩的角度和方向，其調(diào)整方向?yàn)楣鈴?qiáng)最小值imin對(duì)應(yīng)光敏組件所在方向，即調(diào)整圓弧反射集熱罩向光強(qiáng)最小值imin對(duì)應(yīng)光敏組件所在方向傾斜，調(diào)整角度為β；

其中，r為圓弧反射集熱罩的弧面半徑；r為光敏組件組成的圓周的半徑；imax為n個(gè)光敏組件檢測(cè)到n個(gè)光強(qiáng)值中的最大光強(qiáng)值。

在另一實(shí)施例中，圓弧反射集熱罩的角度通過(guò)向腔體內(nèi)注水來(lái)實(shí)現(xiàn)：將等大的八個(gè)腔體，依次標(biāo)記為x1，x2，x3，x4，x5，x6，x7，x8，通過(guò)控制對(duì)應(yīng)八個(gè)腔體內(nèi)注水量q1，q2，q3，q4，q5，q6，q7，q8實(shí)現(xiàn)圓弧反射集熱罩的角度調(diào)整。

本發(fā)明設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種車(chē)載太陽(yáng)能追蹤集熱裝置，可拆卸設(shè)置在汽車(chē)頂部，用于汽車(chē)供暖或供電系統(tǒng)充電，集熱罩采用弧形玻璃罩和小球罩組成，能夠任意調(diào)整小球罩角度，以增強(qiáng)集熱效果，還設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種車(chē)載太陽(yáng)能追蹤集熱裝置控制方法，采用光敏組件檢測(cè)光強(qiáng)，進(jìn)而精確調(diào)整集熱罩旋轉(zhuǎn)角度，獲取更好的熱能效果。

盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開(kāi)如上，但其并不僅僅限于說(shuō)明書(shū)和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。