本實用新型涉及新能源汽車的太陽能充電技術,尤其涉及一種車用太陽能充電系統(tǒng)及太陽能汽車。
背景技術:
太陽能電動汽車是一種新型環(huán)保車輛,具有安全、方便、費用低、節(jié)約能源、無污染等優(yōu)點。太陽能充電系統(tǒng)是太陽能電動汽車的重要組成部分,現(xiàn)有技術中的太陽能充電系統(tǒng)均是直接對汽車的動力電池進行充電,而太陽能充電系統(tǒng)工作時,其他輔助系統(tǒng)也要配合工作,例如整車控制器(VCU)、電池管理器(BMS)、動力電池正負極主接觸器或CAN網(wǎng)絡等。
上述輔助系統(tǒng)的功耗較大,尤其在弱光條件下,太陽能的發(fā)電量還不足以應付輔助系統(tǒng)的消耗,因此,現(xiàn)有技術的太陽能充電系統(tǒng)的充電效率不高。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是提供一種車用太陽能充電系統(tǒng)及太陽能汽車,以解決現(xiàn)有技術中的問題,提高充電效率。
本實用新型提供了一種車用太陽能充電系統(tǒng),其中,包括:太陽能電池組、太陽能控制器、蓄電池、DC/DC轉換器、動力電池組和整車控制器;
太陽能電池組的輸出端與所述太陽能控制器的輸入端相連;
所述太陽能控制器的輸出端分別與所述蓄電池的輸入端和所述DC/DC轉換器的輸入端相連;
所述DC/DC轉換器的輸出端與所述動力電池組的輸入端相連;
所述整車控制器用于判斷汽車行駛時,控制所述太陽能電池組向所述動力電池組充電;以及
判斷汽車停止時,控制所述太陽能電池組向所述蓄電池充電,并控制所述DC/DC轉換器、動力電池組和整車控制器休眠。
如上所述的車用太陽能充電系統(tǒng),其中,優(yōu)選的是,所述整車控制器包括判斷模塊和控制模塊,所述控制模塊與所述判斷模塊相連,用于根據(jù)所述判斷模塊發(fā)送的汽車狀態(tài)信號控制所述太陽能控制器的輸出端工作。
如上所述的車用太陽能充電系統(tǒng),其中,優(yōu)選的是,所述蓄電池的輸出端與所述DC/DC轉換器的輸入端相連。
如上所述的車用太陽能充電系統(tǒng),其中,優(yōu)選的是,所述整車控制器通過CAN總線分別與所述太陽能控制器、蓄電池、DC/DC轉換器和動力電池組進行通信。
如上所述的車用太陽能充電系統(tǒng),其中,優(yōu)選的是,所述太陽能電池組為柔性太陽能芯片,封裝在汽車的外表面。
如上所述的車用太陽能充電系統(tǒng),其中,優(yōu)選的是,所述柔性太陽能芯片為多組,經(jīng)過串并聯(lián)組合形成所述太陽能電池組。
本實用新型還提供了一種太陽能汽車,其中,包括本實用新型提供的車用太陽能充電系統(tǒng),所述太陽能電池組固定設置在所述太陽能汽車的車身的外表面。
本實用新型提供的車用太陽能充電系統(tǒng)及太陽能汽車通過設置太陽能電池組、太陽能控制器、蓄電池、DC/DC轉換器、動力電池組和整車控制器,使整個系統(tǒng)在汽車行駛狀態(tài)下能達到正常充電的效果,在停車狀態(tài)下,只啟動包含蓄電池在內(nèi)的子系統(tǒng)工作,使太陽能電池組能長時間很好地收集能量,提高了系統(tǒng)的充電效率。特別是在弱光條件下,可以讓整車進入休眠狀態(tài),減少了輔件系統(tǒng)的工作時長,使得汽車能停放更長時間而不虧電,并具有再啟動的能力,延長了輔件系統(tǒng)的使用壽命。
附圖說明
圖1為本實用新型實施例提供的車用太陽能充電系統(tǒng)結構框圖。
附圖標記說明:
1-太陽能電池組 2-太陽能控制器 3-蓄電池 4-DC/DC轉換器 5-動力電池組 6-整車控制器
具體實施方式
下面詳細描述本實用新型的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,僅用于解釋本實用新型,而不能解釋為對本實用新型的限制。
圖1為本實用新型實施例提供的車用太陽能充電系統(tǒng)結構框圖,本實用新型實施例提供了一種車用太陽能充電系統(tǒng),包括太陽能電池組1、太陽能控制器(MPPT)2、蓄電池3、DC/DC轉換器4、動力電池組5和整車控制器6。
其中,太陽能電池組1的輸出端與太陽能控制器2的輸入端相連;太陽能控制器2的輸出端分別與蓄電池3的輸入端和DC/DC轉換器4的輸入端相連;DC/DC轉換器4的輸出端與動力電池組5的輸入端相連;整車控制器6用于判斷汽車行駛時,控制太陽能電池組1向動力電池組5充電;以及判斷汽車停止時,控制太陽能電池組1向蓄電池3充電,并控制DC/DC轉換器4、動力電池組5和整車控制器6休眠。
當汽車正常行駛時,太陽能電池組1發(fā)的電經(jīng)太陽能控制器2、DC/DC轉換器4直接給動力電池組5充電。
優(yōu)選的是,蓄電池3的輸出端與DC/DC轉換器4的輸入端相連。在太陽能電池組1對動力電池組5進行充電的同時,蓄電池3儲存的電能也經(jīng)DC/DC轉換器4一起給動力電池組5充電。
當汽車停止時,太陽能電池組1發(fā)的電經(jīng)太陽能控制器2給蓄電池3充電,后端的DC/DC轉換器4、動力電池組5以及整車控制器6(VCU)都不需要起來工作,整車處于休眠狀態(tài)。只有太陽能電池組1、太陽能控制器2和蓄電池3這三個部件組成一個子系統(tǒng)獨立工作,此時不會消耗整車的任何能量,相比整個系統(tǒng)工作節(jié)省了大量的自損耗能量。整車的使用特性中,大部分時間都是在停車狀態(tài),而一天的日照時間中,能量很強的時間占整天發(fā)電時間較少,一年中日照很強的天氣占全年的比例也很小,所以本實用新型實施例提供的車用太陽能充電系統(tǒng)顯著提高了太陽能充電系統(tǒng)的效率。
優(yōu)選的是,整車控制器6包括判斷模塊和控制模塊,該控制模塊與判斷模塊相連,用于根據(jù)判斷模塊發(fā)送的汽車狀態(tài)信號控制太陽能控制器的輸出端工作。具體地,當判斷模塊發(fā)出的汽車狀態(tài)信號為汽車正常行駛信號時,太陽能控制器2的輸出端將電能輸出給動力電池組5,此時太陽能電池組1直接向動力電池組5充電。當判斷模塊發(fā)出的汽車狀態(tài)信號為汽車停止信號時,太陽能控制器2的輸出端將電能輸出給蓄電池3,此時太陽能電池組1向蓄電池3充電。
在停車狀態(tài)下,當蓄電池3充滿電后可以通過太陽能控制器2通訊信號喚醒DC/DC轉換器4、動力電池組5和整車控制器6工作,使蓄電池3中的電能大功率、快速地充入動力電池組5,充完之后再將DC/DC轉換器4等關閉,保證太陽能電池組1在有光條件下可以全時發(fā)電。
本領域技術人員可以理解的是,整車控制器6可以通過CAN總線分別與太陽能控制器2、蓄電池3、DC/DC轉換器4和動力電池組5進行通信。
太陽能電池組1可以為柔性太陽能芯片,封裝在汽車的外表面。柔性太陽能芯片可以為多組,經(jīng)過串并聯(lián)組合形成上述太陽能電池組。太陽能電池組1輸出合適的電壓等級給太陽能控制器2,本實施例中,太陽能電池組1的輸出電壓是28V。
太陽能控制器2為含有最大功率跟蹤算法的DC轉換器,能自動找出各自條件下太陽能電池組的最大輸出功率,變換出合適的電壓等級給蓄電池充電或DC/DC變換器供電。同時太陽能控制器中含有控制電路和通訊模塊。
蓄電池3是能量中轉部件,在停車狀態(tài)下收集太陽能電池組發(fā)出的電能,當能量儲存達到一定條件再輸出給DC/DC轉化器使用。DC/DC轉化器4將太陽能控制器輸出或蓄電池的電壓升壓變換給動力電池組充電。
本實用新型實施例還提供了一種太陽能汽車,其中,包括本實用新型任意實施例提供的車用太陽能充電系統(tǒng),所述太陽能電池組固定設置在所述太陽能汽車的車身的外表面。
本實用新型實施例提供的車用太陽能充電系統(tǒng)及太陽能汽車通過設置太陽能電池組、太陽能控制器、蓄電池、DC/DC轉換器、動力電池組和整車控制器,使整個系統(tǒng)在汽車行駛狀態(tài)下能達到正常充電的效果,在停車狀態(tài)下,只啟動包含蓄電池在內(nèi)的子系統(tǒng)工作,使太陽能電池組能長時間很好地收集能量,提高了系統(tǒng)的充電效率。特別是在弱光條件下,可以讓整車進入休眠狀態(tài),減少了輔件系統(tǒng)的工作時長,使得汽車能停放更長時間而不虧電,并具有再啟動的能力,延長了輔件系統(tǒng)的使用壽命。
以上依據(jù)圖式所示的實施例詳細說明了本實用新型的構造、特征及作用效果,以上所述僅為本實用新型的較佳實施例,但本實用新型不以圖面所示限定實施范圍,凡是依照本實用新型的構想所作的改變,或修改為等同變化的等效實施例,仍未超出說明書與圖示所涵蓋的精神時,均應在本實用新型的保護范圍內(nèi)。