一种太阳能智能除霜装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种太阳能汽车智能除霜装置，包括：壳体；隔板；储水室，其位于所述隔板一侧；蒸汽输出室，其位于所述隔板另一侧，所述蒸汽输出室的外壁上设置有第二蒸汽出口；擦拭机构，其可升降设置在所述壳体的一侧；动力源电池，其固定设置在所述壳体的一侧外壁上；摄像头，其设置在所述壳体的另一侧外壁上；移动机构，其设置在所述壳体底部；控制器，其与所述储水加热室、所述蒸汽输出室、所述摄像单元、所述擦拭机构、所述移动机构以及所述动力源电池同时电连接。采用蒸汽喷雾将冰霜融化并通过擦拭机构将融化后的水擦干，在完成后通过移动机构移动下一区域进行除霜工作，除霜效果好。本发明专利技术还提供一种太阳能汽车智能除霜装置的控制方法。

A Solar Energy Intelligent Defrosting Device and Its Control Method

The invention discloses an intelligent defrosting device for solar automobiles, which comprises a shell, a partition board, a water storage chamber on one side of the partition board, a steam output chamber on the other side of the partition board, a second steam outlet on the outer wall of the steam output chamber, a wiping mechanism, which can be lifted and lowered on one side of the shell, and a power source battery, which is fixed on the side of the shell. On one side of the outer wall of the body, a camera is arranged on the other side of the shell, a moving mechanism is arranged at the bottom of the shell, and a controller is electrically connected simultaneously with the water storage heating chamber, the steam output chamber, the video camera unit, the wiping mechanism, the moving mechanism and the power source battery. Steam spray is used to melt the ice and wipe the melted water through the wiping mechanism. Defrosting is carried out through the mobile mechanism to move the next area after completion, and the defrosting effect is good. The invention also provides a control method of an intelligent defrosting device for solar automobiles.

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能智能除霜装置及其控制方法
本专利技术涉及一种太阳能智能除霜装置及其控制方法，属于太阳能领域。
技术介绍
在冬天，车窗的玻璃容易结冰，起霜。由于目前大多数汽车上安装的雨刮器仅能够清除挡风玻璃的灰尘，以及下雨时落在挡风玻璃上的雨水，不具备清除冰霜的功能。有多种方法来消除冰霜，例如用热毛巾擦拭、用废弃卡刮，喷防冻的玻璃液等。这些方法要么费时效率低，而且易损害玻璃。而市面上现有的汽车除霜装置一般通过汽车自带电源或外接电源供电，不符合节能环保的趋势，不能满足人们的需求，而且需要人来操作，较为费时费力。
技术实现思路
本专利技术设计开发了一种太阳能智能除霜装置，采用蒸汽喷雾将冰霜融化并通过擦拭机构将融化后的水擦干，在完成后通过移动机构移动下一区域进行除霜工作，除霜效果好，效率高。本专利技术还设计开发了一种太阳能智能除霜装置的控制方法，通过BP神经网络调节除霜时的汽体流速和停留时间，确保除霜工作准确完成，提高除霜效率。本专利技术的另一专利技术目的：通过控制水温调节系数和移动机构的速度，使除霜工作更加精准。本专利技术提供的技术方案为：一种太阳能智能除霜装置，包括：壳体；隔板，其设置在所述壳体内部，所述隔板上设置有第一蒸汽出口；储水室，其位于所述隔板一侧；蒸汽输出室，其位于所述隔板另一侧，所述蒸汽输出室的外壁上设置有第二蒸汽出口；其中，所述蒸汽输出室通过所述第一蒸汽出口与所述储水加热室连通；擦拭机构，其可升降设置在所述壳体的一侧；动力源电池，其固定设置在所述壳体的一侧外壁上；摄像头，其设置在所述壳体的另一侧外壁上；移动机构，其设置在所述壳体底部；控制器，其与所述储水加热室、所述蒸汽输出室、所述摄像单元、所述擦拭机构、所述移动机构以及所述动力源电池同时电连接。优选的是，所述储水加热室内部设置有加热管，顶部设置有进水口。优选的是，所述蒸汽输出室外壁上设置有蒸汽输出口。优选的是，，所述擦拭机构包括电动推杆和擦拭棍棒，所述擦拭棍棒转动连接在所述电动推杆的一端。一种太阳能智能除霜装置的控制方法，其特征在于，使用所述的太阳能智能除霜装置，具体包括：步骤一、按照采样周期，通过传感器采集储水室内的水温T、第一蒸汽出口的汽体流量Q、移动机构的移动速度vi、蒸汽输出室内电风扇转速vt、摄像头转动速度V；步骤二、依次将参数进行归一化，确定三层BP神经网络的输入层向量x＝{x1,x2,x3,x4,x5}；其中，x1储水室内水温系数、x2为第一蒸汽出口的汽体流量系数、x3为移动机构的移动速度系数、x4为蒸汽输出室内电风扇转速系数、x5为摄像头转动速度系数；步骤三、所述输入层向量映射到中间层，所述中间层向量y＝{y1,y2,…,ym}；m为中间层节点个数；步骤四、得到输出层向量o＝{o1,o2}；o1为第二蒸汽口气体流速、o2为移动机构的停留时间。优选的是，所述步骤二中，将储水加热室内的水温T、第一蒸汽出口的汽体流量Q、移动机构的移动速度vi、蒸汽输出室内电风扇转速vt、摄像头转动速度V进行归一化的公式为：其中，xj为输入层向量中的参数，Xj分别为测量参数T、Q、vi、vt、V，j＝1,2,3,4,5；Xjmax和Xjmin分别为相应测量参数中的最大值和最小值。优选的是，，所述中间层节点个数m满足：其中，n为输入层节点个数，p为输出层节点个数；所述中间层及所述输出层的激励函数均采用S型函数fj(x)＝1/(1+e-x)。优选的是，，在储水室内，水温调节系数的经验公式为：其中，kc为收缩系数，A1为第一蒸汽出口的横截面积，A2为第二蒸汽出口的横截面积，Ti为水的测量温度，T0为水的初始温度，V为储水室的体积，Vi为水的测量体积，pi为出水室内的测量压力，p为环境压力。优选的是，所述移动机构的移动速度vi的经验公式满足：其中，λ为校正系数，为设定的移动速度，T2为蒸汽输出室的温度，T为环境温度，e为自然对数底数，r为风扇电机的实际转速，r0为设定的风扇电机转速，p0为第二蒸汽出口的出口压力，为第二出气口中心距离汽车玻璃的距离，h为冰霜的厚度。本专利技术所述的有益效果：在汽车停车时，采用本太阳能除霜装置，通过第一蒸汽出口进入到蒸汽输出室中，再通过第二蒸汽出口经电风扇输出热蒸汽，对冰霜进行融化，融化完毕后通过移动机构移动到下一区域进行工作，使用完毕后，可取下本装置，在太阳高照时将本装置放在阳光下进行储能，减少对车载电源的消耗，环保无污染，除霜彻底，效率高。通过BP神经网络在太阳能除霜装置工作时，对除霜时的汽体流速和停留时间进行调节，保证了除霜工作的准确完成，提高除霜效率。同时在除霜过程中，通过控制水温调节系数和移动机构的速度，使除霜工作更加精准和迅速。附图说明图1为本专利技术所述的太阳智能除霜装置的结构示意图。图2为本专利技术所述的太阳能电池的工作原理图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。如图1-2所示，本专利技术提供一种太阳能智能除霜装置，包括：壳体100、储水室110、进水口111、蒸汽输出室120、隔板130、第一蒸汽出口131、第二蒸汽出口121、动力源电池、擦拭机构150、移动机构160、电风扇170、摄像头180以及控制系统190。壳体100为长方体结构，内部具有容纳腔，在壳体10内部，设置有隔板130，将壳体100分为两个腔室，使储水室110位于隔板130的一侧，蒸汽输出室120位于隔板130的另一侧，在隔板130上设置有第一蒸汽出口131，储水室110和蒸汽输出室120之间通过第一蒸汽出口131进行水蒸气的传递，将储水室内的水蒸气传递给蒸汽输出室。在储水室110内部，设置有加热棒112，储水室110顶部设置有进水口111，加热棒112与动力源电池140连接，并与控制系统190电连接，接收控制系统190传递的控制信号，对储水室内部的水进行加热，当水沸腾时产生蒸汽，当蒸汽越来越多时，直接从设置在隔板130上的第一蒸汽出口流到蒸汽输出室120中。在蒸汽输出室120中，设置有电风扇170，第二蒸汽出口121设置在蒸汽输出室120的外壁上，电风扇170能够将热水蒸汽吹出第二蒸汽出口121，将汽车前挡风玻璃上的冰霜融化。擦拭机构150设置在壳体100一侧的外壁上，擦拭机构包括能够调整长度的电动推杆和擦拭棍棒，擦拭辊棒上包裹有吸水棉。在本专利技术中，作为一种优选，洗水棉的材质选用聚乙烯醇胶棉。如图2所示，动力源电池140为太阳能电池，其固定设置在壳体100一侧外壁的壁面上，包括光伏发电板141、充放电控制器142、光伏蓄电池143和逆变器144，其中，电控制器用来保护蓄电池，防止过度充电或者过度放电，逆变器用来把直流电转化成交流电，来给负载供电。摄像头180设置在壳体100另一侧，位于壳体外壁的上部，在本专利技术中，作为一种优选，摄像头采用可转动摄像头。摄像头180与控制系统190电连接，通过摄像头180采集汽车玻璃上的冰霜信息，并传递给控制系统190，由控制系统190来决定是继续除霜还是移动到下一个有霜区域。移动机构160设置在壳体100的底部，能够带动壳体在汽车玻璃上移动，在本专利技术中作为一种优选，移动机构160为对车设置的两个万向轮，并且在万向轮上还设置有刹车闸，在不使用时，能够将本装置固定在汽车顶部。控制系统1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能智能除霜装置，其特征在于，包括：壳体；隔板，其设置在所述壳体内部，所述隔板上设置有第一蒸汽出口；储水室，其位于所述隔板一侧；蒸汽输出室，其位于所述隔板另一侧，所述蒸汽输出室的外壁上设置有第二蒸汽出口；其中，所述蒸汽输出室通过所述第一蒸汽出口与所述储水加热室连通；擦拭机构，其可升降设置在所述壳体的一侧；动力源电池，其固定设置在所述壳体的一侧外壁上；摄像头，其设置在所述壳体的另一侧外壁上；移动机构，其设置在所述壳体底部；控制器，其与所述储水加热室、所述蒸汽输出室、所述摄像单元、所述擦拭机构、所述移动机构以及所述动力源电池同时电连接。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能智能除霜装置，其特征在于，包括：壳体；隔板，其设置在所述壳体内部，所述隔板上设置有第一蒸汽出口；储水室，其位于所述隔板一侧；蒸汽输出室，其位于所述隔板另一侧，所述蒸汽输出室的外壁上设置有第二蒸汽出口；其中，所述蒸汽输出室通过所述第一蒸汽出口与所述储水加热室连通；擦拭机构，其可升降设置在所述壳体的一侧；动力源电池，其固定设置在所述壳体的一侧外壁上；摄像头，其设置在所述壳体的另一侧外壁上；移动机构，其设置在所述壳体底部；控制器，其与所述储水加热室、所述蒸汽输出室、所述摄像单元、所述擦拭机构、所述移动机构以及所述动力源电池同时电连接。2.根据权利要求1所述的太阳能智能除霜装置，其特征在于，所述储水加热室内部设置有加热管，顶部设置有进水口。3.根据权利要求2所述的太阳能智能除霜装置，其特征在于，所述蒸汽输出室外壁上设置有蒸汽输出口。4.根据权利要求3所述的太阳能智能除霜装置，其特征在于，所述擦拭机构包括电动推杆和擦拭棍棒，所述擦拭棍棒转动连接在所述电动推杆的一端。5.一种太阳能智能除霜装置的控制方法，其特征在于，使用权利要求1-4中任意一项所述的太阳能智能除霜装置，具体包括：步骤一、按照采样周期，通过传感器采集储水室内的水温T、第一蒸汽出口的汽体流量Q、移动机构的移动速度vi、蒸汽输出室内电风扇转速vt、摄像头转动速度V；步骤二、依次将参数进行归一化，确定三层BP神经网络的输入层向量x＝{x1,x2,x3,x4,x5}；其中，x1储水室内水温系数、x2为第一蒸汽出口的汽体流量系数、x3为移动机构的移动速度系数、x4为蒸汽输出室内电风扇转速系数、x5为摄像头转动速度系数；步骤三、所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵伟强，程函，宗长富，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22