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CN115004384A - 能量采集车辆 - Google Patents

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CN115004384A
CN115004384A CN202080094700.5A CN202080094700A CN115004384A CN 115004384 A CN115004384 A CN 115004384A CN 202080094700 A CN202080094700 A CN 202080094700A CN 115004384 A CN115004384 A CN 115004384A
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CN
China
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solar
solar cells
vehicle
section
energy harvesting
Prior art date
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Pending
Application number
CN202080094700.5A
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English (en)
Inventor
S·穆米塔
K·萨瓦尼
N·普拉米拉劳
D·桑拉杰贾贝兹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TVS Motor Co Ltd
Original Assignee
TVS Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

本文公开了一种包括多个车辆主体部分(102、103、104、105、106和107)和至少一个太阳能模块(101)的能量采集车辆(100)。构成至少一个太阳能模块(101)的太阳能电池(109)定位在车辆主体部分(102、103、104、105、106和107)中的至少一者的区段(108)中。太阳能电池(109)的电连接端对(201a和201b)和形成在太阳能电池(109)的顶部表面上的具有预定厚度的保护层(303)定位在区段(108)中。太阳能模块(101)与车辆主体部分(107)的这样的树脂模制集成允许安装具有非柔性太阳能电池的太阳能模块(101),即使在非平坦表面或不平整表面上也是如此。

Description

能量采集车辆
技术领域
本发明涉及将太阳能模块集成到非平坦表面,并且更具体地涉及太阳能模块在车辆的非平坦表面上的坚固安装。
背景技术
太阳能车辆,即完全或部分由车载太阳能采集器运行的车辆,是解决当前以及未来世界可能面临的能源危机的可行方案。常规的太阳能电池板,比如硅基太阳能电池板,由于硅基太阳能电池板的高效率、低成本和可用性,可以用于汽车应用。硅基太阳能电池板也是稳定的,并且具有较少的光致衰减(LID)。
在车辆,比如四轮车、八轮车等上的太阳能电池板通常固定在车辆的车顶上,车顶对于平坦性和大面积可用性来说是理想的。在车辆,例如两轮车上的常规太阳能电池板是刚性的、笨重的,并且需要很大的面积。在太阳能电池板安装在鞍型两轮或三轮车辆上的情况下,太阳能电池板可以固定在额外的机械结构上,如鞍型两轮或三轮车辆上方的遮篷上,或者在鞍型两轮或三轮车辆周围展开的面板上,但因此扰乱鞍型两轮或三轮车辆的空气动力学,并大大增加鞍型两轮或三轮车辆的重量,而且影响鞍型两轮或三轮车辆的美观。太阳能电池板技术的一些进步已经能够通过用聚合物基板代替常规玻璃基板作为底部/顶部层来实现轻质太阳能电池板。
因此,太阳能电池板在例如鞍型两轮或三轮车辆的平坦表面上的安装必须坚固且美观,同时不影响车辆的空气动力学。
附图说明
当结合附图阅读时,可以更好地理解本发明的前述概述以及以下详细描述。为了说明本发明,在附图中示出了本发明的示例性构造。然而,本发明不限于本文公开的具体结构和方法。附图中用附图标记表示的结构的描述适用于本文任何后续附图中用相同附图标记所示的结构的描述。
图1示例性地示出了安装有太阳能模块的实施例的能量采集车辆。
图2示例性地示出了集成到能量采集车辆的车辆主体部分的太阳能模块。
图3A至图3B示例性地示出了集成到车辆主体部分的太阳能模块的实施例的前视图。
图4A示例性地示出了具有正极端子和负极端子的太阳能电池。
图4B示例性地示出了包括多个电联接的太阳能电池的太阳能电池矩阵。
图5示例性地示出了将太阳能模块集成到车辆主体部分的工艺流程示意图。
图6示例性地示出了示出多个太阳能模块作为能量采集车辆中的辅助电源的框图。
具体实施方式
代替安装在从鞍型两轮或三轮车辆的主体延伸的独立结构上,太阳能电池板可以集成到车辆的主体,比如所有的主体面板、遮阳板,以采集更多的入射能量。此外,在四轮车的情况下,为了采集更多的能量,太阳能电池板可以与车辆的主体面板、车门、发动机罩等集成在一起。然而,任何类型的车辆的主体面板都可能具有一定程度的弯曲,因此是非平坦表面。
无论是鞍型两轮或三轮车辆还是多轮车辆,太阳能电池板的非柔性仍然是在车辆主体上使用的障碍。太阳能电池板的安装可能仍然需要车辆主体上的平坦表面才能长期安装。通过使用一些较新的技术,如薄膜铜铟镓硒(CIGS)/碲化镉(CdTe)太阳能电池,可以避免常规晶体硅面板的非柔性和笨重的缺点。然而,与常规硅电池板相比,尽管薄膜太阳能电池重量轻且柔韧,但是这样的薄膜太阳能电池的效率较低。此外,薄膜太阳能电池需要非常小心的处理,并且对于在崎岖的道路上、振动负载等情况下的使用来说并不坚固。
将太阳能电池板集成到非平坦表面的现有技术涉及使用聚合物背衬层,将太阳能电池定位在背衬层上,以及将聚合物层和粘合剂热压在太阳能电池上。这样的将太阳能电池板集成到表面是麻烦、复杂、劳动强度大的,并且增加了集成太阳能电池板的部分的重量。此外,集成到车辆主体的太阳能电池板的加工、制造、维护和更换成本相对较高。聚合物层热膨胀差异的相关联问题,比如太阳能电池的翘曲、弯曲,有效地破坏了太阳能电池的功能。
在一些情况下,太阳能电池板形成车辆主体部分,并且车辆主体部分又附接到车辆的框架。在这样的情况下,形成车辆主体的太阳能电池板的翘曲将具有期望的重量、形状和弯曲,以不影响车辆的空气动力学。通过使用这样的将太阳能电池板集成在聚合物层之间的热压技术,这样形成的主体部分的重量增加了。此外,需要用于测量并监控压力、温度和其他参数的高精度装置,以有效地将太阳能电池板集成到聚合物层,并将聚合物层集成到车辆主体部分或车辆框架。此外,必须根据车辆主体部分的弯曲改变集成太阳能电池板的基础结构,以避免太阳能电池板翘曲。
因此,长期以来一直感觉需要一种更简单且不麻烦的将太阳能模块轻质集成到表面的方法。此外,需要一种能量采集车辆,其将太阳能模块集成到能量采集车辆的非平坦外部表面,而不影响车辆的空气动力学,以及一种可以承受恶劣的负载条件的能量采集车辆。
公开了一种将太阳能电池集成到至少一个表面的方法。方法包括准备用于定位太阳能电池的表面的步骤。获得包括具有电连接端对的太阳能电池的至少一个太阳能电池矩阵。太阳能电池矩阵定位在所准备的表面中,并且太阳能电池矩阵用保护层固化。保护层在所准备的表面中的所定位的太阳能电池矩阵上生成,用于获得集成到至少一个表面的至少一个太阳能模块。
在实施例中,表面可以为车辆主体部分的外部表面。车辆主体部分具有集成在其表面上的太阳能电池的车辆被称为能量采集车辆。准备表面的步骤包括使用至少一种制造工艺在表面中形成具有平坦底部表面的至少一个区段。此外,对所形成的区段进行清洁并消毒,以容纳太阳能电池矩阵。此外,在表面的平坦底部表面中形成多个占位,以容纳构成太阳能电池矩阵的多个太阳能电池。方法包括在太阳能电池中的每一者的后表面上焊接凸片线路以形成多个太阳能电池中的每一者的正极端子和负极端子的步骤。获得具有电连接端对的至少一个太阳能电池矩阵包括串联连接太阳能电池的正极端子和负极端子以形成太阳能电池矩阵。串联连接的太阳能电池的第一太阳能电池的负极端子和末端太阳能电池的正极端子形成太阳能模块的该对电连接端。生成保护层包括将聚合物树脂均匀地散布在具有太阳能电池矩阵的所准备的表面上,并允许所散布的液体聚合物树脂在预定时间段内凝固以形成保护层。
本文示例性地公开了能量采集车辆,其具有集成到非平坦外部表面的至少一个太阳能模块。尽管具有用于安装刚性太阳能模块的车辆主体的三维结构非平坦表面,但是本文公开的能量采集车辆包括利用车辆主体。
能量采集车辆包括多个车辆主体部分、形成在车辆主体部分中的至少一者中的至少一个区段、以及集成到多个车辆主体部分中的至少一者的至少一个太阳能模块。太阳能模块包括定位在车辆主体部分中的至少一个中的至少一个区段中的多个太阳能电池和区段中的多个太阳能电池的电连接端对。太阳能模块还包括形成在区段中的太阳能电池的顶部表面上的具有预定厚度的保护层。
车辆主体部分中的至少一者的区段形成为车辆主体部分的外部表面上的凹陷。区段包括在预定深度处的平坦底部表面,并且由来自外部表面的多个壁环绕。预定深度等于保护层的预定厚度。预定深度等于多个壁的高度。区段的壁限定了太阳能电池的范围,并且太阳能模块的保护层与车辆主体部分的外部表面齐平。区段的壁从车辆主体部分的外部表面成角度地延伸到平坦底部表面。在实施例中,区段的平坦底部表面包括容纳太阳能电池的多个占位。
太阳能电池的电连接端对连接到接线盒,接线盒定位在区段的后面,电联接到能量采集车辆的能量存储装置。太阳能模块还包括在多个太阳能电池的每一者的后表面上的凸片线路,凸片线路形成太阳能电池的每一者的正极端子和负极端子,用于电联接太阳能电池。
太阳能电池使用太阳能电池中的每一者的正极端子和负极端子彼此串联连接。太阳能电池的第一太阳能电池的负极端子和多个太阳能电池的末端太阳能电池的正极端子形成多个太阳能电池的电连接端对。在太阳能模块由两个或更多个太阳能模块组成的情况下,两个或更多个太阳能模块并联连接到能量采集车辆的一个或多个充电控制器,用于增加能量采集车辆的范围。
这样的一个或多个太阳能模块在车辆主体部分的非平坦外部表面上的安装使得除了车辆中使用的常规区域之外,有更多的区域可用于太阳能发电。提供本概述是为了以简化的形式介绍一些构思或实施例,这些构思或实施例将在本发明的详细描述中通过实施例进一步公开。
图1示例性地示出了安装有太阳能模块101的实施例的能量采集车辆100。如本文所使用的,能量采集车辆为采集入射辐射的车辆,入射辐射可以为太阳辐射、来自人工光源的辐射等。为了采集入射辐射,能量采集车辆100包括一个或多个太阳能模块,比如101。太阳能模块101包括以串联或并联连接连接的多个太阳能电池,以将入射光转换成电能。生成的电能用于驱动能量采集车辆100,和/或给车辆100中的辅助设备提供动力。如示例性示出的,能量采集车辆100为两轮车辆。在实施例中,能量采集车辆100可以为三轮车辆。在另一个实施例中,能量采集车辆100可以为四轮车辆。太阳能模块101可以为能量采集车辆100中的辅助电源。能量采集车辆100可以为电动车辆、燃料发动机车辆或混合动力电动车辆。在能量采集车辆100为电动车辆的实施例中,太阳能模块101可以给能量采集车辆100的电池充电。控制器,例如图6中示例性示出的太阳能充电控制器603,可以选择对能量采集车辆100的电池604充电的模式。
能量采集车辆100包括具有非平坦表面的多个车辆主体部分,比如车辆主体面板104和107、车把102、遮阳板103、前挡泥板105、燃料箱106等,和至少一个太阳能模块,比如集成到车辆主体部分102、103、104、105、106或107等中的至少一者的101。车辆主体部分102、103、104、105、106或107可以由金属、纤维增强塑料、玻璃或其任意组合制成。车辆主体部分102、103、104、105、106或107为太阳能模块比如101应符合的三维弯曲部分。在这个实施例中,太阳能模块101集成到能量采集车辆100的侧面板107。太阳能模块101可以在水平方向或竖直方向上沿着能量采集车辆100的主体定位。太阳能模块101在车辆主体部分比如107上的位置和布置取决于太阳能模块101的尺寸、入射辐射的方向、太阳能模块的遮蔽、车辆主体部分的弯曲度等。在实施例中,太阳能模块中的一者或多者,比如101,可以定位在每个车辆主体部分比如107上,并且可以独立运转或相互关联地运转。在实施例中,太阳能模块比如101本质上可以是刚性的或柔性的。
如示例性示出的,太阳能模块101包括设置在侧面板107的区段108中的多个太阳能电池109。为了将太阳能模块比如101与弯曲的车辆主体部分集成,弯曲的车辆主体部分102、103、104、105、106或107中的每一者可以包括一个或多个区段,比如108,以容纳多个电池109。太阳能电池109可以具有不同的形状,例如示例性示出的矩形。太阳能电池109在车辆主体部分107的区段108中的组装符合区段109的形状,有效地利用了区段109的整个平坦表面。太阳能模块101还包括太阳能电池109的电连接端对。具有预定厚度的树脂保护层形成在太阳能电池109的顶部表面上,这将在图2和图5的详细描述中公开。
图2示例性地示出了集成到车辆主体部分,即能量采集车辆100的侧面板107的太阳能模块101。如示例性示出的,太阳能模块101定位在侧面板107的区段108中。侧面板107具有不平坦的外部表面107a,即侧面板107典型地具有弯曲的表面。侧面板107的区段108具有预定深度,并且类似于具有多个壁的井区。区段108也具有被壁环绕的平坦底部表面。在车辆主体部分的外部表面107a上,即侧面板107上准备区段108。区段108的底部表面比侧面板107的外部表面相对平坦。太阳能模块101包括小尺寸的太阳能电池109。太阳能电池109定位在区段108中。由于太阳能电池109的尺寸较小,太阳能电池109采取了区段108的底部表面的精确形状。区段108可以形成在车辆主体部分比如107的区域上。区段108与车辆主体部分107同心。在实施例中,区段108的形状类似于车辆主体部分107的形状。在实施例中,区段108的形状可以是矩形的,并且与车辆主体部分107的形状不同。
太阳能模块101还包括区段108中的太阳能电池109的电连接端对201a和201b。每个太阳能模块101包括在太阳能电池109中的每一者的后表面上的凸片线路202,凸片线路202电联接太阳能电池109。太阳能模块101还包括具有预定厚度的树脂保护层303,其形成在侧面板107的区段108中的太阳能电池109的顶部表面上,如图3A至图3B的详细描述中所公开的。
图3A至图3B示例性地示出了集成到侧面板107的太阳能模块101的实施例的前视立体图。图3A中示例性地示出了其中太阳能电池109定位在区段108中的侧面板107。图3B中示例性地示出了其中保护层303被形成为与侧面板107的外部表面107a齐平的侧面板107。太阳能电池109定位在具有预定深度302的区段108中。区段108为侧面板107的外部表面107a上的凹陷108c。区段108具有在距外部表面107a的预定深度302处由壁108a、108b环绕的底部表面301。壁108a和108b的高度等于预定深度302。壁108a、108b从外部表面107a成角度地延伸到底部表面301。在实施例中,壁108a和108b中的至少一者垂直于底部表面301。在实施例中,壁108a或108b中的至少一者是倾斜的,并与底部表面301形成锐角或钝角。壁108a、108b限定了定位太阳能电池109的范围以及与外部表面107a齐平的保护层303的形成。在实施例中,底部表面301包括容纳太阳能电池的多个占位。占位可以具有不同的形状,比如正方形、矩形、圆形、六边形或它们的任意组合。可以将至少一个太阳能电池109定位在占位中。如示例性示出的,与侧面板107的外部表面相比,区段108的底部表面301相对更平坦。液态树脂的保护层303形成在太阳能电池109的顶部表面上。液态树脂散布在区段108中并固化,以在太阳能电池109上形成与车辆主体部分107的外部表面107a齐平的保护层303。液态树脂填充区段108中的剩余区域,并在太阳能电池109的顶部表面上采用侧面板107的精确形状。保护层303的厚度等于区段108的预定深度302。预定深度302配置在大约2毫米(mm)到大约5mm的范围内。在深度低于2mm的情况下,固化的树脂可能由于振动负载而过早失效或损坏,并且可能出现裂纹。在深度超过5mm的情况下,厚的树脂层可能会导致转换效率低,并对车辆主体部分的重量产生不利影响。因此,2mm至5mm的深度对于太阳能电池108以高转换效率牢固结合到车辆主体部分107是最佳的。
液体树脂可以为化学品,例如环氧树脂、硅酮弹性体等。保护层303是100%透明的、受紫外线保护的、耐刮擦的、在一定程度上耐冲击的并且是热稳定的。保护层303在持续暴露于阳光下时不会变黄,从而太阳能模块101与侧面板107的集成在外观上具有美学吸引力,即使在能量采集车辆100的持续使用中也是如此。液态树脂在室温下固化并凝固。在实施例中,液体树脂可以在更高的温度下更快地固化。
图4A示例性地示出了具有正极端子402a和负极端子402b的太阳能电池401。图2中示例性示出的太阳能电池109的后表面上的凸片线路202用于电联接区段108中的太阳能电池109。凸片线路202形成太阳能电池中的每一者(比如401)的正极端子402b和负极端子402a。
图4B示例性地示出了包括电联接的太阳能电池109的太阳能电池矩阵400。太阳能电池,比如401a、401b、……、401c,使用太阳能电池109中的每一者的正极端子402b和负极端子402a彼此串联连接,以形成太阳能电池矩阵400。在实施例中,太阳能电池109可以根据应用的要求并联连接。如示例性示出的,先前的太阳能电池如401a的正极端子402b连接到连续的太阳能电池401b的负极端子402a。类似地,太阳能电池401c之前的太阳能电池的正极端子402b连接到太阳能电池401c的负极端子402a。第一太阳能电池401a的负极端子402a和末端太阳能电池401c的正极端子402b形成太阳能电池109的电连接端对201a和201b。太阳能电池109的电连接端对201a和201b连接到定位在侧面板107后部的接线盒。该电连接端对201a和201b为太阳能电池矩阵400的电连接端,进而为太阳能模块101的电连接端。太阳能矩阵400定位在侧面板107的区段108的底部表面301上,并且太阳能电池109的电连接端201a和201b朝向侧面板107后部的接线盒向后延伸。将液态树脂浇注在太阳能电池矩阵400上并固化,以形成具有保护层303的太阳能模块101。因此,电连接端201a和201b为所形成的太阳能模块101的电连接端。
图5示例性地示出了将多个太阳能电池109集成到表面以形成太阳能模块101的方法的工艺流程示意图。表面可以为车辆主体部分(比如侧面板107)的外部表面107a。如示例性示出的,表面107a被准备用于定位太阳能电池109。在图1中示例性示出的能量采集车辆100中,在步骤501,准备侧面板107的外部表面。即,使用制造工艺,例如压制、冲压等,在侧面板107的外部表面107a中形成具有平坦底部表面301的区段108。此外,清洁并消毒区段108以容纳太阳能电池矩阵400。在实施例中,形成、清洁并准备在侧面板107的区段108的底部表面301中的占位。区段108的深度302约为2至5mm。在实施例中,底部表面301可以容纳多个太阳能电池矩阵,比如400。在步骤502处,获得太阳能电池矩阵400。如图4中示例性示出的具有电连接端对201a和201b的太阳能电池矩阵400包括使用端子402a和402b连接的太阳能电池109。在太阳能电池109中的每一者的后表面上焊接凸片线路202,以形成正极端子402b和负极端子402a。使用凸片线路连接太阳能电池109以获得太阳能电池矩阵400的正极端子201a和负极端子201b。太阳能电池矩阵400的正极端子201b和负极端子201a为太阳能模块101的电连接端。太阳能电池矩阵400的正极端子201b和负极端子201a电连接到接线盒,以连接到储能装置,比如电池。此外,在步骤503处,太阳能电池矩阵400定位在所准备的表面108中。即太阳能电池矩阵400定位在侧面板107的区段108中。太阳能电池矩阵400的电连接端201a和201b连接到放置在侧面板107的背面或正面上的接线盒。在步骤504处,在太阳能电池矩阵400上生成保护层303,以获得集成到外部表面107a的太阳能模块101。太阳能电池矩阵400在具有保护层303的所准备的表面108中固化。液态聚合物树脂被均匀地散布在太阳能电池矩阵400上,并被允许在预定的时间段内凝固以形成保护层303。也就是说,在能量采集车辆100中,将液态树脂浇注在太阳能电池矩阵400上方,并均匀地散布在区段108中。允许液体树脂在有或没有外部加热的情况下凝固0.5小时至1小时,以更快固化。固化的树脂在侧面板107的区段108中的太阳能电池矩阵400上形成厚度等于2至5mm的保护层303,并且获得集成到外部表面107a的太阳能模块101。
太阳能模块与车辆主体部分的这样的树脂模制集成允许将太阳能模块与非柔性太阳能电池安装在一起,甚至安装在两轮、三轮或四轮车辆的非平坦表面或不平整表面上,比如侧面板、前面板、燃料箱、车把、挡风玻璃、天窗等。任何受到阳光直射的小、大、平或弯曲的表面都可以转化为车辆中的能量收集表面。这样的集成还避免了额外的机械结构,例如用于安装太阳能模块的遮篷。由于安装中部件数量的减少,在车辆上安装太阳能模块的成本和重量显著降低。如此集成到车辆主体部分的太阳能模块重量轻,仅具有两层,即太阳能电池矩阵和保护层。集成到车辆主体的太阳能模块生成免费电力,而不影响车辆的空气动力学,从而增加车辆的里程。太阳能模块的树脂模制集成方法不需要重型机械和专门的环境,从而降低了基础结构成本。此外,太阳能模块的这样的树脂模制集成避免了多层聚合物,从而不会增加太阳能模块的安装重量,同时仍然确保太阳能模块与车辆主体部分的牢固结合。它还降低了与制造这样的太阳能模块装置相关的成本。
此外,避免了与环绕太阳能电池板的聚合物层的不同热膨胀相关联的问题,比如太阳能电池板的弯曲。车辆主体部分附接到车辆的框架,并且只有保护层在高温下会膨胀。然而,保护层的膨胀受到树脂不能流过的区段的壁的限制。保护层与车辆主体部分的外部表面齐平,表现出太阳能电池与车辆主体部分的无缝集成。由于底部表面提供的摩擦力和底部表面的平坦性,底部表面中的太阳能电池保持在适当位置,直到浇注了树脂。太阳能电池不需要紧固到底部表面。此外,底部表面的占位将单个太阳能电池固定在适当位置,直到区段固化。树脂也不会与太阳能电池的端子发生反应,从而防止比如短路的状况和对车辆的灾难性损坏。在实施例中,连接到电连接端的接线盒可以位于车辆主体部分的区段中。避免了将太阳能电池矩阵保持在区段中的构件,比如泡沫构件、粘合剂、支柱等,并且如此避免了在车辆运动期间和车辆的暴露环境中与所述构件相关联的问题。
车辆主体部分的区段与车辆主体部分是一体的,并且形成在车辆主体部分的外部表面上。在实施例中,车辆主体部分中的区段可以使用附接装置可移除地附接到车辆主体部分。这样的区段可以装配到车辆主体部分中的相应空间中,一个或多个太阳能电池矩阵可以放置在其中,并且可以形成单个保护层以获得太阳能模块。在另一个实施例中,可移除地附接的区段可以附接到类似于车辆主体部分的车辆的框架。即使在太阳能模块的这样的组装中,太阳能模块也是美观的、防尘的和防刮擦的。
图6示例性地示出了示出太阳能模块101作为能量采集车辆100(例如电动车辆)中的辅助电源的框图。如图1的详细描述中所公开的,电池604为能量采集车辆100中的主要电源。在实施例中,多个太阳能模块,比如101a和101b,可以与能量采集车辆100的不同车辆主体部分,比如102、103、104、105、106或107集成。太阳能模块,比如101a和101b,可以独立运转,或者串联或并联地连接,以给电池604充电。当并联连接时,能量采集车辆100上的太阳能模块101a和101b最小化了由于一个或多个太阳能模块处于完全或部分阴影中造成的损失。
每个太阳能模块,比如101a和101b,为太阳能电池109的阵列,其将太阳光转换成电能以对能量采集车辆100的电池606充电。太阳能模块101a和101b或主电源601(比如通过充电器602的AC(交流)电源)可以给电池604充电。能量采集车辆100的线束可以在太阳能电池矩阵400的电连接端201a和201b处将太阳能模块101a和101b连接到电池604。线束可以经由放置在车辆主体部分的前部或后部的接线盒将太阳能模块101a和101b连接到电池604。太阳能充电控制器603可以为智能开关,并且可以在电源(例如,主电源601或太阳能模块101a和101b)之间进行选择,以对电池604充电。太阳能充电控制器603可以调节来自太阳能模块101a和101b的电压和电流,以对电池604充电,并避免电池604过度充电,并且可以保护电池604免受过电压。在实施例中,能量采集车辆100可以具有对应于每个太阳能模块101a或101b的充电控制器603。电池604为能量采集车辆100中的多个耗能电负载605(比如速度计、喇叭、转向信号灯等)提供动力。在采用太阳能模块101a和101b给电池604充电时,能量采集车辆100的电池使用期限和最大行程被增强。此外,太阳能电池组件101a或101b可以作为内燃机车辆的辅助电源。
在不脱离本发明的范围的情况下,可以在本文结合改进和修改。

Claims (21)

1.一种太阳能采集车辆(100),包括:
多个车辆主体部分(102、103、104、105、106和107),
形成在所述多个车辆主体部分(102、103、104、105、106和107)中的至少一者中的至少一个区段(108);和
集成到所述多个车辆主体部分(102、103、104、105、106和107)中的至少一者的至少一个太阳能模块(101),其中所述至少一个太阳能模块(101)包括:
多个太阳能电池(109),其定位在所述多个车辆主体部分(102、103、104、105、106和107)中的至少一者中的所述至少一个区段(108)中,
所述至少一个区段(108)中的所述多个太阳能电池(109)的电连接端对(201a和201b),和
具有预定厚度的保护层(303),其形成在定位在所述多个车辆主体部分(102、103、104、105、106和107)中的至少一者的所述至少一个区段(108)中的所述多个太阳能电池(109)的顶部表面上,以形成所述至少一个太阳能模块(101)。
2.根据权利要求1所述的能量采集车辆(100),
其中所述至少一个区段(108)形成为所述多个车辆主体部分(102、103、104、105、106和107)中的至少一者的外部表面(107a)上的凹陷(108c),并且
其中所述至少一个区段(108)包括在预定深度(302)处的平坦底部表面(301),所述平坦底部表面(301)由来自所述多个车辆主体部分(102、103、104、105、106和107)中的至少一者的所述外部表面的多个壁(108a、108b)环绕。
3.根据权利要求2所述的能量采集车辆(100),其中所述预定深度(302)等于所述保护层(303)的所述预定厚度,并且其中所述预定深度(302)等于所述多个壁(108a、108b)的高度。
4.根据权利要求2所述的能量采集车辆(100),其中所述至少一个区段(108)的所述多个壁(108a、108b)限定了所述至少一个太阳能模块(101)的所述多个太阳能电池(109)和所述保护层(303)的范围,以与所述多个车辆主体部分(102、103、104、105、106和107)中的至少一者的所述外部表面(107a)齐平。
5.根据权利要求2所述的能量采集车辆(100),其中所述至少一个区段(108)的所述多个壁(108a、108b)从所述多个车辆主体部分(102、103、104、105、106和107)中的至少一者的所述外部表面(107a)成角度地延伸到所述平坦底部表面(301)。
6.根据权利要求2所述的能量采集车辆(100),其中所述至少一个区段(108)的所述平坦底部表面(301)包括容纳所述多个太阳能电池(109)的多个占位。
7.根据权利要求1所述的能量采集车辆(100),其中所述多个太阳能电池(109)的所述电连接端对(201a、201b)连接到接线盒,所述接线盒定位在所述至少一个区段(108)的后面,电联接到所述能量采集车辆(100)的能量存储装置(604)。
8.根据权利要求1所述的能量采集车辆(100),其中所述至少一个太阳能模块(101)还包括在所述多个太阳能电池(109)中的每一者的后表面上的凸片线路(202),所述凸片线路(202)形成所述多个太阳能电池(109)中的每一者的正极端子402b和负极端子(402a),用于电联接所述多个太阳能电池(109)。
9.根据权利要求8所述的能量采集车辆(100),
其中所述多个太阳能电池(109)使用所述多个太阳能电池(109)中的每一者的所述正极端子(402b)和所述负极端子(402a)彼此串联连接,并且
其中所述多个太阳能电池(109)的第一太阳能电池(401a)的负极端子(402b)和所述多个太阳能电池(109)的末端太阳能电池(401c)的正极端子(402a)形成所述至少一个太阳能模块(101)的所述电连接端对(201a和201b)。
10.根据权利要求1所述的能量采集车辆(100),
其中所述至少一个太阳能模块(101)由两个或更多个太阳能模块(101a和101b)组成,并且
其中所述两个或更多个太阳能模块(101a和101b)并联连接到所述能量采集车辆(100)的一个或多个充电控制器(603),用于增加所述能量采集车辆(100)的最大行程。
11.一种用于将多个太阳能电池与至少一个表面(107a)集成的方法,所述方法包括:
(步骤501)准备用于定位所述多个太阳能电池(109)的所述至少一个表面(107a);
(步骤502)获得包括具有电连接端对(201a、201b)的所述多个太阳能电池(109)的至少一个太阳能电池矩阵(400);
(步骤503)将所述至少一个太阳能电池矩阵(400)定位在所准备的表面(108)中;以及
(步骤504)在所述所准备的表面(108)中的所定位的太阳能电池矩阵(400)上生成保护层(303),用于获得集成到所述至少一个表面(107a)的至少一个太阳能模块(101)。
12.根据权利要求11所述的方法,其中准备所述至少一个表面(107a)包括:
使用至少一种制造工艺在所述至少一个表面(107a)中形成具有平坦底部表面(301)的至少一个区段(108),以及
清洁并消毒所形成的至少一个区段(108)以容纳所述至少一个太阳能电池矩阵(400)。
13.根据权利要求12所述的方法,其中所述至少一个区段(108)形成为所述至少一个表面(107a)上的凹陷(108c),所述凹陷具有在距所述至少一个表面(107a)的预定深度(302)处的平坦底部表面(301),并由从所述至少一个表面(107a)延伸的多个壁(108a、108b)环绕。
14.根据权利要求13所述的方法,其中所述至少一个区段(108)的所述多个壁(108a、108b)从所述至少一个表面(107a)成角度地延伸到所述平坦底部表面(301)。
15.根据权利要求13所述的方法,其中准备所述至少一个表面(107a)还包括在所述至少一个区段(108)的所述平坦底部表面(301)中形成多个占位,以容纳构成所述至少一个太阳能电池矩阵(400)的所述多个太阳能电池(109)。
16.根据权利要求12所述的方法,其中所述至少一个表面(107a)为多个车辆主体部分(102、103、104、105、106和107)中的至少一者的外部表面。
17.根据权利要求12所述的方法,还包括在所述多个太阳能电池(109)中的每一者的后表面上焊接凸片线路(202),以形成所述多个太阳能电池(109)中的每一者的正极端子(402b)和负极端子(402a)。
18.根据权利要求17所述的方法,其中获得具有所述电连接端对(201a、201b)的所述至少一个太阳能电池矩阵(400)包括串联连接所述多个太阳能电池(109)中的每一者的所述正极端子(402b)和所述负极端子(402a)以形成所述至少一个太阳能电池矩阵(400),其中
串联连接的所述多个太阳能电池(109)的第一太阳能电池(401a)的负极端子(402b)和末端太阳能电池(401c)的正极端子(402a)形成所述至少一个太阳能模块(101)的所述电连接端对(201a和201b)。
19.根据权利要求12所述的方法,其中生成所述保护层(303)包括:
在具有所述至少一个太阳能电池矩阵(400)的所述所准备的表面(108)上均匀地散布聚合物树脂,以及
允许所散布的液体聚合物树脂在预定时间段内凝固以形成所述保护层(303)。
20.根据权利要求19所述的方法,
其中所述所准备的表面(108)为在预定深度处具有平坦底部表面(301)并且由多个壁(108a、108b)环绕的至少一个区段,
其中所述预定深度(302)由所述聚合物树脂覆盖,
其中所述预定深度(302)等于所述保护层(303)的预定厚度,并且
其中所述预定深度(302)等于所述多个壁(108a、108b)的高度。
21.根据权利要求20所述的方法,其中所述至少一个区段(108)的所述多个壁(108a、108b)限定了定位所述多个太阳能电池(109)和形成所述保护层(303)的范围,用于使所述至少一个太阳能模块(101)与所述至少一个表面(107a)齐平。
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