太陽能輔助車用供電系統的製作方法
2023-05-22 04:03:16 1
太陽能輔助車用供電系統的製作方法
【專利摘要】一種太陽能輔助車用供電系統，包含電源供應裝置、太陽能供電裝置及控制模塊。電源供應裝置包含汽車電池，汽車電池包含感測器用以輸出感測信號，並輸出一第一輸出電壓，太陽能供電裝置收集轉換太陽能為電能，並輸出一第二輸出電壓，當第二輸出電壓高於第一輸出電壓時，太陽能供電裝置對汽車電池充電，使感測信號大於等於臨界值時，控制模塊控制汽車電池對至少一電裝設備供電，以此方式來增加汽車電池的供電時間，進而減少發電機運作，以達降低油耗的功效。
【專利說明】太陽能輔助車用供電系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種車用供電系統，尤其涉及一種結合太陽能的太陽能輔助車用供電系統。
【背景技術】
[0002]參閱圖1A及圖1B。圖1A及圖1B為現有技術供電系統引擎啟動前後的示意圖。如圖1A及圖1B所示，傳統技術上，供電系統200包含汽車電池210、發電機220及引擎控制模塊230。汽車電池210電氣連接於發電機220及電裝設備300。發電機220電氣連接於引擎控制模塊230及電裝設備300。電裝設備300包含汽車的電燈、冷氣、音響等等。
[0003]如圖1A所示，在引擎啟動之前，由汽車電池210提供電裝設備300電力。而如圖1B所示，在引擎啟動之後，發電機220啟動，供電給電裝設備300，同時對汽車電池210充電。發電機220是將來自引擎的機械能轉換成電能，而引擎的機械能乃是由燃燒汽油所產生。因此，持續地啟動發電機220發電將持續地消耗汽油。
[0004]隨著東京議定書的制定以及油價的攀升，減少汽油的消耗是一種環保且兼具經濟的需求。因此。在汽車的使用上，需要一種能減低油耗、減低碳排放的汽車供電系統。
實用新型內容
[0005]本實用新型的主要目的在於提供一種太陽能輔助車用供電系統。
[0006]為達上述目的，本實用新型提供一種太陽能輔助車用供電系統，用以對至少一電裝設備供電，該太陽能輔助車用供電系統包含:
[0007]一電源供應裝置，包含一汽車電池，該汽車電池包含一感測器，該感測器量測該汽車電池的儲電狀態並對應輸出一感測信號，且該汽車電池輸出一第一輸出電壓；
[0008]—太陽能供電裝置，包含一太陽能板及一集能輸出單元，該太陽能板用以將太陽能轉換成一電能，該集能輸出單元包含一電壓轉換單元，該電壓轉換單元電氣連接該太陽能板，收集該太陽能板所轉換的電能，轉換成一第二輸出電壓後輸出；以及
[0009]一控制模塊，電氣連接該汽車電池，接收並判斷該感測信號是否高於一臨界值；
[0010]其中當該第二輸出電壓高於該第一輸出電壓，該太陽能供電裝置對該汽車電池充電，使該感測信號大於等於一臨界值時，該控制模塊控制該汽車電池對至少一電裝設備供電。
[0011]上述的太陽能輔助車用供電系統，其中進一步包含一開關模塊，該開關模塊設置於該電源供應裝置及該太陽能供電裝置之間，當該第二輸出電壓高於該第一輸出電壓時，該開關模塊呈閉路。
[0012]上述的太陽能輔助車用供電系統，其中該開關模塊更包含一比較單元，該比較單兀比較該第一輸出電壓及該第二輸出電壓。
[0013]上述的太陽能輔助車用供電系統，其中該集能輸出單元進一步包含一峰值追蹤器及一電力控制單元，該峰值追蹤器用以使該太陽能板在一最大輸出功率點進行輸出，該電力控制單元與該峰值追蹤器電氣連接，判斷是否輸出電能，該電壓轉換單元接受來自該電力控制單元的電能，並將該電能轉換成該第二輸出電壓後輸出。
[0014]上述的太陽能輔助車用供電系統，其中該峰值追蹤器為一最大峰值點追蹤器。
[0015]上述的太陽能輔助車用供電系統，其中該感測信號包含一電壓值及一電流值，該控制模塊利用內建的一查找表，判斷該感測信號是否達到該臨界值。
[0016]上述的太陽能輔助車用供電系統，其中該感測信號對應於該汽車電池的一殘電量。
[0017]上述的太陽能輔助車用供電系統，其中該太陽能板安裝於一汽車的外殼、車頂或天窗。
[0018]上述的太陽能輔助車用供電系統，其中該第二輸出電壓為6V或12V。
[0019]上述的太陽能輔助車用供電系統，其中該汽車電池為一鉛蓄電池或一鋰電池。
[0020]本實用新型的主要目的是減少發電機的啟動時間，進而減少油耗。達成此目的的技術手段是在供電系統上結合太陽能供電裝置，利用太陽能裝置對於汽車電池進行充電，使汽車電池的SOC維持大於等於臨界值，進而使控制模塊依據汽車電池的感測器控制汽車電池對電裝設備供電。藉由增加電池供電的時間以減少發電機的啟動及發電機對汽車電池充電的時間，減少汽油用量，達到低二氧化碳排放、低油耗、降低汙染的功效。
[0021]以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1A及圖1B為現有技術供電系統引擎啟動如後的不意圖；
[0023]圖2為本實用新型太陽能輔助車用供電系統安裝外觀的示意圖；
[0024]圖3A為本實用新型太陽能輔助車用供電系統引擎啟動前的示意圖；
[0025]圖3B至圖3C為本實用新型太陽能輔助車用供電系統供電狀態的單元示意圖；
[0026]圖4為圖3A至圖3C集能輸出單元的細部單元圖。
[0027]其中，附圖標記
[0028]I太陽能輔助車用供電系統
[0029]10電源供應裝置
[0030]11 汽車電池
[0031]111感測器
[0032]13發電機
[0033]20太陽能供電裝置
[0034]21太陽能板
[0035]23集能輸出單元
[0036]231電壓轉換單元
[0037]233峰值追蹤器
[0038]235 電力控制單元
[0039]30開關模塊
[0040]32比較單元
[0041]40控制模塊
[0042]42查找表
[0043]50電裝設備
[0044]200 供電系統
[0045]210汽車電池
[0046]220發電機
[0047]230引擎控制模塊
[0048]300 電裝設備
[0049]500 車體外殼
[0050]Vl第一輸出電壓
[0051]V2第二輸出電壓
【具體實施方式】
[0052]下面結合附圖對本實用新型的結構原理和工作原理作具體的描述:
[0053]參閱圖2、圖3A至圖3C，分別為本實用新型太陽能輔助車用供電系統安裝外觀的示意圖、本實用新型太陽能輔助車用供電系統引擎啟動前的示意圖，以及本實用新型太陽能輔助車用供電系統引擎啟動後不同供電狀態的示意圖。如圖2所示，本實用新型太陽能輔助車用供電系統主要是在車體外殼500上安裝太陽能板21，藉由太陽能來提供部分的電力，以減少汽油的使用，進而減少碳排放。太陽能板21通常安裝於車頂、天窗等能直接被太陽能所照射的部分。
[0054]如圖3A至圖3C所示，本實用新型太陽能輔助車用供電系統I包含一電源供應裝置10、一太陽能供電裝置20、一開關模塊30及一控制模塊40。本實用新型太陽能輔助車用供電系統I用以提供汽車中的至少一電裝設備50的電能。電源供應裝置10包含汽車電池11以及發電機13。汽車電池11電氣連接發電機13及電裝設備50，且汽車電池11包含一感測器111。汽車電池11可以為鉛蓄電池或鋰電池。汽車電池輸出一第一輸出電壓VI，用以對電裝設備50供電。感測器111用以量測汽車電池111的儲電狀態，例如所輸出的電壓值及電流值，並對應地產生並輸出一感測信號。
[0055]太陽能供電裝置20包含一太陽能板21及一集能輸出單元23。太陽能板21用以將太陽能轉換成電能。集能輸出單元23包含一電壓轉換單元231，電氣連接太陽能板21，收集太陽能板21由太陽能所轉換的電能，轉換並輸出一第二輸出電壓V2。在本實施例中，第二輸出電壓V2可以為6V、12V等，本實用新型並不限定第二輸出電壓V2的數值。
[0056]開關模塊30設置於電源供應裝置10及太陽能供電裝置20之間，用以比對汽車電池11所輸出的第一輸出電壓Vl及太陽能供電裝置20所輸出的第二輸出電壓V2。當第二輸出電壓V2高於第一輸出電壓Vl時，開關模塊30切換呈閉路，而當第二輸出電壓V2低於第一輸出電壓Vl時，開關模塊30切換呈開路。開關模塊30進一步還包含一比較單元32，電氣連接汽車電池11及太陽能供電裝置20，比較第一輸出電壓Vl及第二輸出電壓V2。
[0057]控制模塊40電氣連接發電機13以及感測器111，以進行供電方式的切換。控制模塊40接收感測器111輸出的感測信號，並利用內建的查找表42，判斷感測信號是否達到一臨界值，例如85%、90%等，感測信號是對應於汽車電池11的SOC。當感測信號是大於等於臨界值，控制模塊40控制汽車電池11對電裝設備50供電。
[0058]如圖3A所示，圖3A說明車輛的引擎啟動前太陽能輔助車用供電系統的示意圖。在本實施例中，引擎啟動前，電裝設備50啟動所需的電能是由汽車電池11所提供的。
[0059]如圖3B所示，在引擎啟動後，當第二輸出電壓V2高於第一輸出電壓Vl時，太陽能供電裝置20持續對汽車電池11供電且開關模塊30呈閉路，使汽車電池11的感測信號高於等於臨界值時，控制模塊40控制汽車電池11對電裝設備50供電。
[0060]如圖3C所示，這顯示一種保護機制，同樣在引擎啟動後，當太陽能供電裝置20持續對汽車電池11充電，在汽車電池11的第一輸出電壓Vl高於太陽能供電裝置20的第二輸出電壓V2的瞬間，開關模塊30會斷開，以避免汽車電池11的電力回充至太陽能供電裝置20。
[0061]參閱圖4，為圖3A至圖3C集能輸出單元的細部單元圖。集能輸出單元23除了電壓轉換單元231外，還包含一峰值追蹤器233及一電力控制單元235。峰值追蹤器233可以為一最大峰值點追蹤器(Maximum Power Point Tracker，MPPT)，使得太陽能板21的在最大輸出功率點進行輸出，以達到最大的功效。電力控制單元235與峰值追蹤器233電氣連接判斷是否輸出電能。電壓轉換單元231接受來自電力控制單元235的電能，並將電能轉換並放大成第二輸出電壓V2後輸出。
[0062]本實用新型的技術特徵主要在於在供電系統上結合太陽能供電裝置，利用太陽能裝置對於汽車電池進行充電，使汽車電池的SOC維持高於等於臨界值，進而使控制模塊依據汽車電池的感測器控制汽車電池對電裝設備供電。藉此來增加汽車電池供電的時間，減少發電機的啟動及發電機對汽車電池充電的時間，進而減少帶動發電機啟動所需的汽油用量，達到低二氧化碳排放、低油耗，並達到降低汙染的功效。
[0063]當然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本實用新型作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本實用新型所附的權利要求的保護範圍。
【權利要求】
1.一種太陽能輔助車用供電系統，用以對至少一電裝設備供電，其特徵在於，該太陽能輔助車用供電系統包含: 一電源供應裝置，包含一汽車電池，該汽車電池包含一感測器，該感測器量測該汽車電池的儲電狀態並對應輸出一感測信號，且該汽車電池輸出一第一輸出電壓； 一太陽能供電裝置，包含一太陽能板及一集能輸出單元，該太陽能板用以將太陽能轉換成一電能，該集能輸出單元包含一電壓轉換單元，該電壓轉換單元電氣連接該太陽能板，收集該太陽能板所轉換的電能，轉換成一第二輸出電壓後輸出；以及 一控制模塊，電氣連接該汽車電池，接收並判斷該感測信號是否高於一臨界值； 其中當該第二輸出電壓高於該第一輸出電壓，該太陽能供電裝置對該汽車電池充電，使該感測信號大於等於一臨界值時，該控制模塊控制該汽車電池對至少一電裝設備供電。
2.根據權利要求1所述的太陽能輔助車用供電系統，其特徵在於，進一步包含一開關模塊，該開關模塊設置於該電源供應裝置及該太陽能供電裝置之間，當該第二輸出電壓高於該第一輸出電壓時，該開關模塊呈閉路。
3.根據權利要求2所述的太陽能輔助車用供電系統，其特徵在於，該開關模塊更包含一比較單元，該比較單元比較該第一輸出電壓及該第二輸出電壓。
4.根據權利要求1所述的太陽能輔助車用供電系統，其特徵在於，該集能輸出單元進一步包含一峰值追蹤器及一電力控制單元，該峰值追蹤器用以使該太陽能板在一最大輸出功率點進行輸出，該電力控制單元與該峰值追蹤器電氣連接，判斷是否輸出電能，該電壓轉換單元接受來自該電力控制單元的電能，並將該電能轉換成該第二輸出電壓後輸出。
5.根據權利要求4所述的太陽能輔助車用供電系統，其特徵在於，該峰值追蹤器為一最大峰值點追蹤器。
6.根據權利要求1所述的太陽能輔助車用供電系統，其特徵在於，該感測信號包含一電壓值及一電流值，該控制模塊利用內建的一查找表，判斷該感測信號是否達到該臨界值。
7.根據權利要求1所述的太陽能輔助車用供電系統，其特徵在於，該感測信號對應於該汽車電池的一殘電量。
8.根據權利要求1所述的太陽能輔助車用供電系統，其特徵在於，該太陽能板安裝於一汽車的外殼、車頂或天窗。
9.根據權利要求1所述的太陽能輔助車用供電系統，其特徵在於，該第二輸出電壓為6乂或 12乂。
10.根據權利要求1所述的太陽能輔助車用供電系統，其特徵在於，該汽車電池為一鉛蓄電池或一鋰電池。
【文檔編號】H02J7/00GK204258354SQ201420701511
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月19日 優先權日:2014年11月19日
【發明者】李俊忠, 彭益良 申請人:華創車電技術中心股份有限公司