一种小型车用的车载太阳能充电装置的制作方法

本发明涉及新能源汽车领域，具体为一种小型车用的车载太阳能充电装置。

背景技术：

1、目前世界上许多国家和地区都公布了碳达峰和碳中和的时间表，为了满足碳达峰，碳中和的环保需求以及后续的可持续发展的需要，新能源汽车取代燃油汽车将成为未来的发展趋势，但是，续航里程的不足却又是个困扰新能源汽车难以顺利发展的瓶颈，为此太阳能发电将会被广泛应用到新能源汽车行业当中，目前的新能源汽车都是采用固定支架的太阳能发电技术，但由于其发电量低、无法追日的缺陷，难以满足新能源汽车的要求，如何解决新能源汽车的续航里程的不足，以及如何减少新能源车对燃煤发电使用量的问题，这些都是新能源汽车所亟待解决的技术难题。

技术实现思路

1、针对上述缺陷，本发明通过提供一种小型车用的车载太阳能充电装置，使得上述的技术难题得到了缓解。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案为：

3、一种小型车用的车载太阳能充电装置，其由追踪支架和太阳能电池所构成，太阳能电池包括了硅基太阳能电池和有机太阳能电池两种类型，其中的硅基太阳能电池又分为太阳能薄膜电池和柔性晶体太阳能电池的两种类型，太阳能电池分为面板式或扇型或伞型三种类型，扇型是太阳能电池安装在扇型的纺织面料上，称为扇型太阳能电池，伞型是在多边形或圆形的纺织面料上安装太阳能电池，称为伞型太阳能电池，面板式是在多边形或圆形或多边形和非多边形组合体的面板上安装太阳能电池，把x块面板组合成一个扇型组合体，称为面板式太阳能电池，面板的材料包括不锈钢、钢化玻璃、高分子有机材料，追踪支架包括了安装箱、轴、机箱、套筒、电机、t型支架、管状驱动装置，所述的追踪支架分为1维度或2维度追踪的两种模式，1维度追踪模式的扇型太阳能电池安装有单面或双面的两种类型，2维度追踪模式的扇型太阳能电池只有单面，三种类型的太阳能电池在1维度或2维度的模式都是采用同一种结构的追踪支架，所述的扇型太阳能电池共由k组折叠组合所构成，每个折叠组合有2个折叠面，其中一个折叠面的中间安装有骨架，另一个则无，彼此相连的2组当中，两根骨架之间隔着无骨架的折叠面，即，两根骨架共支撑4个折叠面，两个折叠面中有根骨架，另外两个则无，骨架共有w根，每根骨架的边缘上固定有多边形或圆形的构件e，构件e中心有圆孔，弹簧穿过构件e圆孔并把每根骨架固定在收缩状态下的弹簧上，构件e排列成直线或圆弧形状，构件e的安装位置分为两种类型，第一种是构件e安装在同一侧，弹簧的两端是分别固定在轴支架的两端上，第二种是分别安装在骨架的左右两侧，骨架中央的1根骨架a把扇型太阳能电池分为a和b的两组，每组中有1/2k组的折叠组合和1/2w根的骨架，骨架a为a和b两组共用的骨架，构件e，在a组是安装在左侧，在b组是安装在右侧，每一组的弹簧两端是分别固定在轴支架和骨架a上，骨架a左右两侧都安装有构件e，轴通过轴支架固定在t型空心管的顶端，顶端是块多边形或圆形的顶板，骨架a是固定在顶板的中央，轴穿过所有骨架的下端的圆孔，除了骨架a之外，和其余的骨架是铰接连接，所述的面板式太阳能电池，当构件e的安装位置，是采用第一种类型时，x块面板的每片面板边缘上的构件e、弹簧的安装方式与扇型太阳能电池的相同，当是采用第二种类型时，增加1块面板a固定在顶板的中央，面板a把x块面板分为a和b的两组，每组中有1/2x块面板，每一组的弹簧两端是分别固定在轴支架和面板a上，除了面板a之外，每块面板通过下端的圆孔或圆环铰接在轴上，轴通过轴支架固定在t型空心管的顶端，扇形和面板式的t型空心管的高度h1=l1，套筒的高度h1=l1+η，1/3 l1＜η≤2/3l1，η是t型空心管升降的高度，所述的伞型太阳能电池，分为折叠式或非折叠式两种类型，两者中心都开有圆孔，圆孔周边的太阳能电池固定在t型空心管的顶部，顶部是块带有环形翼的圆板，圆板的中心圆孔和太阳能电池的相对应，在伞型太阳能电池的背面固定安装具有弹性的钢质或铝合金的骨架，折叠式的太阳能电池能够折叠，其每根骨架分为两段，两段通过连接构件联成一体，连接构件和前端是固定连接，和后端是铰接连接，连接构件上固定有磁铁或连接构件本身是具有铁磁性物质的构件，非折叠式的太阳能电池不能折叠，其每根骨架不分段，两种类型的骨架，前端都是固定在伞型太阳能电池边缘，后端铰接在圆板的翼上，每根骨架铰接一根支撑杆，支撑杆的前端，在折叠式中是铰接在后段骨架的中部，在非折叠式中是铰接在骨架的中部，支撑杆的末端是铰接在t型空心管顶端，在折叠式当中的t型空心管的末端安装有磁铁或具有铁磁性物质的构件，t型空心管的高度为h2，1/10 l2＜h2≤1/2 l2，套筒的高度h2，在折叠式模式当中，1/2 l2＜h2≤2/3l2，在非折叠式模式当中，套筒的高度h2= l2- h2，套筒顶端的边缘为倾斜或直立的两种形状，安装箱的盖子有自动型和手动型两种类型，自动型的盖子是自动卷帘，安装箱的一端安装有管状驱动装置和卷帘，另一端安装带有弹簧的卷轴，卷帘分为纺织面料或非纺织面料的两种类型，卷帘的两端分别安装有拉绳，拉绳的另一端固定在卷轴上，安装箱的长边两侧的顶部安装有凹槽，拉绳在凹槽内来回移动，手动型的盖子有翻盖式或抽屉式两种，箱底有螺栓孔，活动式的安装在n组的支架上，两种类型的箱底部安装有蓄电池，外壁安装有把手，所述的t型空心管安装在轴a上与轴a是螺纹连接，在轴a上下移动，t型空心管沿着轴a上下移动时，轴a贯穿伞型太阳能电池圆板的圆孔，但不贯穿面板式或扇型的顶板，轴a固定在电机a的轴上，电机a机箱顶端固定一块工字型板，套筒下端固定在工字型板的两翼上，套筒、机箱、工字型板的两翼下端都是垂直的固定在t型支架的顶部面板上，t型支架下端固定在管状驱动装置的空心管上，管状驱动装置包括空心管、管状电机、驱动轮或齿轮，驱动轮或齿轮连接在管状电机轴上并固定于空心管内侧，管状电机安放在空心管内，管状电机固定在电机机座上，电机机座固定在紧固构件上，空心管的两端分别连接在紧固构件的转轮上，紧固构件固定在支架上，支架分为a或b两种类型，在1维度的追踪模式当中，支架为a型，其是固定在安装箱的底部，在2维度的追踪模式当中，支架为b型，其底部安装有万向轮，t型支柱的空心管固定在电机c的轴c上，两翼分别固定在支架b上，电机c通过机座固定在安装箱底部，安装箱内安装有抗风装置，抗风装置是钢丝绳或链条或梁，共有d型和s型的两种不同的类型，在扇型和面板式的模式当中，两种类型同时采用，d型是安装在骨架或面板和套筒上，其一端，是固定在外侧的骨架或面板上，另一端都是固定在套筒左右的侧壁上，在每一边的侧壁上留有抗风装置出入的缝隙，长度为η，从套筒顶端起算，每一条缝隙之处都安装有d型的抗风装置，d型抗风装置在1维度或2维度追踪模式当中的结构都相同，s型是安装在安装箱内，在1维度追踪模式当中，采用钢丝绳或梁，其一端固定在安装箱左右侧壁，另一端安装在套筒的左右侧壁，在2维度追踪模式当中，抗风装置的另一端和轨道相连，轨道分为凹槽轨道和t型轨道2种类型，s型抗风装置一端都是固定在支架b上，另一端，在凹槽轨道当中，固定一个多边形或圆形的扣件a插入凹槽轨道内，凹槽轨道的截面是梯形，在t型轨道当中，固定一个多边形的扣件b，扣件b底部安装有滑轮，扣件b安装在 t型轨道的顶部，扣件a或扣件b随同支架b转动，凹槽或t型的轨道底部都是固定在安装箱的底部，伞型太阳能电池的抗风装置只采用s型，电机的驱动，将由角度追踪控制器来控制，控制器的电子模块包括了主芯片、多轴角度传感器或倾角传感器、gps卫星定位、时钟芯片、电机驱动的模块，角度追踪控制器平行地安装在t型支架上，方位角的调节，在1维度追踪模式当中，1日内每隔δ分钟调节一次，在2维度追踪模式当中，在上午和下午时间段内，每隔δ分钟调节一次，正午不调节，倾角的调节分为1日3次以内的几次调节或3次以上的多次调节的两种类型，角度追踪控制器采用的是无需光电传感器的非感应式追踪的工作原理，倾角的调节，在几次调节模式当中，是采用t型支架的固定倾角来调节，上、下午倾角为θ，正午的倾角为0，把θ、0的倾角和与其相对应的时间段，预先输入到控制器的记忆模块当中，当收到调节的信号时，角度追踪控制器根据θ或0的角度值来调节t型支架的倾角；在多次调节模式当中，是采用t型支架的实时倾角来调节，在上、下午时间段内，是在δ分钟内对倾角调节λ次，正午不调节，把调节的时刻表预先输入到控制器的记忆模块当中，每次调节开始时的t型支架倾角α，都是当时的实时倾角，伞型的倾角与t型支架的倾角α相同，扇型和面板式的与t型支架之间倾角的关系ψ=90°-α，倾角α是采用多轴角度传感器模块或倾角传感器，实时检测得出的倾角，多轴角度传感器模块分为3种组合类型，分为多轴陀螺仪和多轴加速度或多轴陀螺仪和多轴角度或多轴陀螺仪和多轴加速度和多轴角度的传感器所组成的模块，当收到调节的信号时，各个组合的核心芯片利用自带的数字运动处理器经过姿态解算或卡尔曼滤波的算法，通过主接口向外输出经过算法后的倾角值α，经过模拟数字转换器转换后送入主芯片的主控制器，主控制器根据倾角值α或ψ驱动管状驱动装置旋转，带动t型支架转动α或ψ的角度，使得伞型或扇型和面板式的太阳能电池的倾角调节为α，t型支架调节后的倾角值，又再次经过模拟数字转换器转换后送入主芯片的主控制器，主控制器再根据此输入值和倾角值α或ψ相对比，来判定t型支架已经调节到位的倾角是否在误差范围内，由此完成一次倾角的调节，在正午时段，三种类型太阳能电池的倾角为0，成水平状态，此时t型支架的倾角，在扇型和面板式当中被调节变为90°，在伞型当中被调节变为0°，三种类型太阳能电池的方位角与t型支架的相同，调节的方式也都相同，把δ次调节的时刻表预先输入到控制器的记忆模块当中，当到达预定调节时刻时，角度追踪控制器接受到gps实时定位的信息，通过主芯片的控制模块的计算，得出一个朝东或朝西的实时方位角度值φ，主控制器根据方位角φ来驱动t型支柱转动角度φ，使得三种类型太阳能电池的方位角转变为φ，方位角调节后的误差检测方式与倾角的相同，只是通过控制t型支柱的转动来完成，w、k、x是偶数的倍数值，n、f是单数或偶数的倍数值，l1或l2是扇形和面板式或伞型的轴a在工字型板之上的长度，其特征在于：套筒内的扇型或伞型或面板式的太阳能电池能够自动收缩和展开，并与安装箱内的追踪支架形成一体，共同组成一个1维度或2维度追踪的太阳能充电装置，扇型或伞型或面板式的太阳能电池的角度调节，将由时间计时，由角度追踪控制器控制管状驱动装置或t型支柱的转动来完成。

4、本发明的一种小型车用的车载太阳能充电装置，使得套筒内的伞型或扇型或面板式的太阳能电池能够自动收缩和展开，并且能够与安装箱内的追踪支架共同构建成一个无需光电传感器的1维度和2维度追踪型的太阳能充电装置，提高了发电的效率，减少了对市电的使用量，缓解了新能源汽车续航里程不足的问题，更是解决了新能源汽车中，小型车用的车载太阳能充电装置不仅要能够追日，而且要具有实用价值的新能源汽车领域内的技术难题，本发明的发电效率比目前固定安装模式的平均多增加40%以上，为碳中和后时代新能源汽车领域的可持续发展，起到了积极的有益的效果。