汽车太阳能发电装置、补电方法、利用方法、介质及汽车与流程

本发明属于新能源汽车制造领域，特别涉及一种电动汽车太阳能发电装置、补电方法、利用方法、介质及汽车。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、太阳能作为一种清洁能源，取之不尽，用之不竭，在电动车上通过太阳能发电板发电，给车辆补充电能是一种很好的利用能量技术。一般通过布设较大面积的太阳能板来直接给高压电池充电来进行能量的存储利用，或将太阳能板发的电量直接给停车状态的低压负载(如鼓风机)供电来降低车内温度，以提高车辆舒适度利用掉电能。车辆设计太阳能板充电的技术中，太阳能天幕方案可以让太阳能收集设备与汽车天幕玻璃较好的组合在一起，使车辆造型更美观。

3、电动汽车，尤其是电动乘用车，使用太阳能天幕发电时，由于需要兼顾车辆的美观性和天幕的透光率，太阳能天幕发出的电量有限，一般只有100w～200w。常见的利用太阳能天幕发出的电能时有以下方案及问题：

4、方案一.将车辆高压转12vdc-dc设计为双向dc-dc，人员不使用车辆时，太阳能天幕发出的电能通过双向dc-dc充到高压电池中，需要高压网络及低压网络唤醒，车辆上高压的开关继电器和控制器唤醒后自身耗电，会消耗掉大部分太阳能天幕发出的电能，可存储的能量少。将太阳能天幕发出的电能转换为12v直接存储在蓄电池时，又存在低压蓄电池容量小，难以存储较多太阳能电能的问题。

5、方案二.现有太阳能天幕发出的电量，多为车辆处于下高压状态使用。车辆休眠下高压状态下，将太阳能天幕发出的电量用于鼓风机工作，使车辆停放状态的座舱内温度不会太高。而行车状态下，由于存在太阳能转换器输出的12v电源、高压转12vdc-dc输出的12v电源、低压蓄电池自身的12v电源以及低压负载用电，三者之间的充放电关系及同负载的用电关系逻辑复杂，相互不易控制，所以大多太阳能天幕方案均将行车状态的太阳能天幕12v输出关闭,存在不能高效利用能源的问题。

6、针对上述缺陷，本发明作出了改进。

技术实现思路

1、为了克服背景技术的不足，本发明提供一种电动汽车太阳能发电装置、补电方法及利用方法，可在停车状态给高压电池补电，可在行车状态给低压负载补充电能供应，既解决了电动汽车太阳能电能的存储问题，也提升了电动汽车太阳能的利用效率，从而更好地满足了实际应用需求。

2、本发明所采用的技术方案是：一种电动汽车太阳能发电装置，包括设于电动汽车上的光伏模块、高压模块、低压电池和低压负载，所述高压模块包括高压电池、大功率单向dc-dc、小功率单向dc-dc、高压继电器开关，所述高压继电器开关的一端与所述高压电池电性连接，另一端与所述大功率单向dc-dc的输入端电性连接，所述小功率单向dc-dc的输入端与所述光伏模块电性连接，小功率单向dc-dc的输出端与所述高压电池电性连接，所述的光伏模块、低压电池以及大功率单向dc-dc的输出端分别与所述低压负载电性连接，所述的光伏模块以及大功率单向dc-dc的输出端分别与所述低压电池电性连接。

3、进一步地，

4、所述光伏模块包括太阳能天幕发电模块和太阳能变压器，所述太阳能变压器用于将高压直流电转为低压直流电，太阳能天幕发电模块与太阳能变压器的输入端电性连接，所述小功率单向dc-dc的输入端、低压负载、低压电池分别与所述太阳能变压器的输出端电性连接。

5、进一步地，

6、所述太阳能天幕发电模块包括薄膜太阳能电池和单晶硅太阳能电池，电动汽车天幕边沿区域设置所述单晶硅太阳能电池，电动汽车天幕中间区域设置所述薄膜太阳能电池。

7、进一步地，

8、所述电动汽车太阳能发电装置还包括设于电动汽车上的高压负载，所述高压模块还包括高压外接充电模块，所述的高压负载、高压外接充电模块分别与所述高压继电器开关电性连接。

9、进一步地，

10、所述低压电池为12v锂电池，所述12v锂电池的内部设置有限流充电模块。

11、本发明还提供一种电动汽车太阳能补电方法，所述电动汽车太阳能补电方法应用于前述的电动汽车太阳能发电装置，所述方法包括：

12、停车下高压状态下，高压继电器开关断开，高压电池停止向大功率单向dc-dc供电，大功率单向dc-dc停止输出；

13、小功率单向dc-dc开启工作，光伏模块发出的电能通过小功率单向dc-dc向高压电池充电。

14、进一步地，

15、所述电动汽车太阳能补电方法包括以下步骤：

16、s101、停车下高压状态下，高压继电器开关断开，大功率单向dc-dc停止输出；

17、s102、小功率单向dc-dc判断是否满足：高压电池soc＜soc-a且小功率单向dc-dc的低压输入侧电压＞u-a，其中，soc-a为高压电池soc的下限阈值，u-a为设定值；

18、s103、当高压电池soc＜soc-a且小功率单向dc-dc的低压输入侧电压＞u-a时，小功率单向dc-dc开启，否则重复步骤s102；

19、s104、光伏模块通过小功率单向dc-dc向高压电池充电；

20、s105、小功率单向dc-dc判断是否满足：小功率单向dc-dc的低压输入侧电压＜u-a；

21、s106、当小功率单向dc-dc的低压输入侧电压＜u-a时，返回步骤s102，否则小功率单向dc-dc判断是否满足：高压电池soc＞soc-b，其中，soc-b为高压电池soc的上限阈值；

22、s107、当高压电池soc＞soc-b时，光伏模块向高压电池补电结束，否则返回步骤s104。

23、本发明还提供一种电动汽车太阳能利用方法，所述电动汽车太阳能利用方法应用于前述的电动汽车太阳能发电装置，所述方法包括以下步骤：

24、s201、车辆准备上高压，小功率单向dc-dc断开停止输出；

25、s202、车辆上高压，高压继电器开关闭合，大功率单向dc-dc开始输出；

26、s203、光伏模块进入调电压输出模式；

27、s204、若光伏模块输出电流＜最大输出电流i-a或输出功率＜最大输出功率p-a，则光伏模块输出电压往上加，否则光伏模块输出电能给低压负载补充供电；

28、s205、当光伏模块输出电压＞允许最大输出电压u-b或收到低压电池过压信号时，光伏模块输出电压不再上调，光伏模块输出电能给低压负载补充供电，否则光伏模块输出电压继续往上加直到光伏模块输出电压＞允许最大输出电压u-b或收到低压电池过压信号。

29、本发明还提供一种计算机存储介质，存储有一个或者多个程序，当该一个或者多个程序被执行时，可以实现前述的电动汽车太阳能补电方法或实现前述的电动汽车太阳能利用方法。

30、本发明还提供一种电动汽车，包括前述的电动汽车太阳能发电装置。

31、与现有技术相比，本发明有益效果为：

32、1.增加小功率单向dc-dc，其直接和高压电池包集成，其工作时，原有高压系统的高压开关继电器不用工作且其他高压及低压负载无需唤醒，使停车状态太阳能天幕发出电量可以更多的存储起来；

33、2.设计用于太阳能天幕发电利用的电源管理策略，使车辆在行车状态下也可以利用太阳能天幕发出的电能补充低压电池充电及低压负载用电。

34、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

35、下面结合附图对本发明作进一步说明。