车体板能量产生系统技术方案

本发明专利技术公开了车身板能量产生系统。该系统的图示实施方式包括汽车车身和形成汽车车身的多个车身板。至少一个车身板包括车用太阳能板。本发明专利技术也公开了在汽车中产生和使用电能的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能系统。更具体来说，它涉及捕获太阳能来增加汽车的电力系统的车体板能量产生系统。
技术介绍
具有内燃机(ICE)的现代汽车使用辅助动力单元(APU)来产生电力，所述辅助动力单元为汽车上的电力装置提供电力并且也为汽车电池再充电。典型的APU是将来自ICE的机械能转化成储存在电池中的电能的交流发电机。有几个因素导致了新类型的APU的研究。交流发电机效率低，因为燃料的能量首先被转化成机械能，然后机械能被转化成电能。这个过程结合了两个低效率的动力转化。只有当ICE运行时，交流发电机APU才产生电能。当汽车停止但是ICE正在运行时，ICE可以被启动来为APU提供动力，因而消耗燃料。二者择一地，当ICE没有运行时，储存的电能可以被用来为汽车的电力部件提供动力，但是电能储存是繁重的、昂贵的并且占用空间。汽车技术的发展已经产生了新类型的耗能电力系统，例如混合驱动系统、高级启动系统、空调系统、交叉式数据线(x-by-wire)、计算机处理器、娱乐和通信信息系统等。同时，越来越关注汽车中的燃料的效率。因此，在工业上需要一种可以使用较少的汽车燃料或者其他燃料来产生电的APU。
技术实现思路
本专利技术通常是指一种车体板能量产生系统。在图示的实施方式中，该系统包括车体和形成车体的多个车身板。至少一个车身板包含车用太阳能板。本专利技术还指一种产生和使用汽车中的电力的方法。附图说明通过例子以及参照附图将说明本专利技术，其中图1是带有根据本专利技术的车体板能量产生系统的图示实施方式的汽车的侧视图；图2是带有根据本专利技术的车体板能量产生系统的图示实施方式的汽车的俯视图；图3是根据本专利技术的车体板能量产生系统的图示实施方式的汽车太阳能板的剖视图；图4是一个曲线图，它表示在通常尺寸的汽车运行过程中，图示的汽车空气动力以及阻力(N)与汽车速度(每小时英里“mph”)的函数；图5是一个曲线图，它表示维持通常尺寸的汽车的给定速度(mph)所需要的发动机动力输出(千瓦)；图6是一个曲线图，它表示可能节省的燃料与配备有车体板能量产生系统的混合动力汽车中的速度(mph)的函数；图7是实现根据本专利技术产生和使用汽车中的电力的方法的步骤流程图。具体实施例方式参照图1-3，根据本专利技术的图示实施方式的车体板能量产生系统(此后称为系统)通常由参考数字1表示。在图1中，系统1显示为与汽车2合并为一体。汽车2可以是内燃机(ICE)汽车、燃料电池汽车或者混合动力汽车。汽车2典型地具有车架3，它被安装在前轮6和后轮7上。汽车底盘或者车身4被安装在车架3上并且包括车舱5，所述车舱只具有前门8或者具有前门8和后门9，如图所示。前座14和后座15位于车架3上、车舱5的内部。在车体4上典型地具有挡风玻璃16和后窗17，它们分别位于车舱5的前端和后端。如图2所示，汽车2还包括容纳发动机18和电池19的发动机箱体21。车体4包括多个车体板，所述板形成并且赋予了车体4的形状。例如，如图1和2所示，汽车车身4的车体板可以包括关闭发动机箱体21的罩板10a、形成车身4的车顶的顶板10b、形成车身4的舱盖部分的舱盖板10c、形成在后座15和后窗17之间延伸的部分车舱5的后舱板10d、在车舱5上挡风玻璃16下方的仪表板板10e和/或在车身4的外侧或者侧面上的一个或者多个侧板10f。至少一个车身4的车体板是车用太阳能板10。车用太阳能板或车体板10可以在车身4上的暴露在太阳能下的任何位置上，包括但不局限于图2中所示的车身板10a-10f的位置。如图2所示，汽车2上的每一个车用太阳能板10典型地通过接线20而电连接到汽车2的电池19上。另外，每一个车用太阳能板10可以被直接连接到汽车2的一个或者多个电力部件上。使用中的系统1，此后将作说明，每一个车用太阳能板10能够捕获太阳能22并且将太阳能22转化成电能，用来为汽车2的各种电力部件提供动力。因此，一个或者多个车用太阳能板10可以作为汽车2的APU(辅助动力单元)。每一个车用太阳能板10能够从周围的光和云层覆盖下的漫射光以及直接从太阳光收集能量。汽车2上的每一个车用太阳能板10可以是任何类型的太阳能板或者材料，只要所述板或者材料能够捕获太阳能并且将太阳能转化成电能。例如，每一个车用太阳能板10可以是太阳能纤维板。对于本领域的技术人员公知的工业方法可以被用来制造太阳能纤维板形式的车用太阳能板10。所述方法可以被用来形成合成材料，在该合成材料中嵌入太阳能板纤维的构成。合成材料根据本领域中的技术人员已知的方法可以形成汽车2的一个或者多个车身板的形状，例如罩板10a、顶板10b、舱盖板10c、后舱板10d、仪表板10e和/或一个或者多个侧板10f。车身板10a-10f与汽车2被合成一体并且赋予了车身4的所需形状和外观，并且可以具有选定的颜色。在图3中显示了以太阳能纤维板的形式制造的车用太阳能板10的一个例子。太阳针织型车用太阳能板10可以包括不锈钢或者其他导电材料的中心电极11。太阳能纤维层12形成在中心电极11的一侧或者两侧上。形成太阳能纤维层12的一种方法包括首先用纳米尺寸的二氧化钛(TiO2)粉末微粒涂覆中心电极11。然后将二氧化钛粉末微粒采用一种普通的染料来激活并且填充电解液。然后太阳能纤维层12被采用导电层13所涂覆，该导电层例如为导电聚合物等。每一种车用太阳覆盖板10也可以由微小热电转换装置即玻耳/赛贝克装置(未图示)制造或者由其组成，所述装置可以使用穿过板的由太阳产生的热梯度来产生电。通过产生电，微小玻耳/赛贝克装置也增加了通过车用太阳能板10的热流动，在寒冷的或者冰冷的季节使用太阳热来加热汽车。该装置也可以被用作热泵，在用作热泵的例子中，应用到车用太阳能板10上的正向电流使得板的外表面变冷并且使得内表面变热。被应用到车用太阳能板10上的反向电流使得板的外表面变暖并且使得板的内表面变冷，因而冷却了汽车的内部。车用太阳能板10的一个有用的特征是它们的电导率。因此，车用太阳能板10可以取代与汽车一体的汽车中的输电线、网状线等等。如图1所示，在通常使用的系统1中，一个或者多个车用太阳能板10都可以用作APU(辅助动力单元)，所述APU产生并且供应电力到电池19中，用来为汽车2的电力部件供应电力。车身板10a-10f中的至少一个或者全部都可以是车用太阳能板10。因此，如果每一个车身板10a-10f都是车用太阳能板10，那么在汽车2的运行过程中，太阳能22撞击到汽车2的每一个车用太阳能板10上。车身4的罩板10a、顶板10b和舱盖板10c直接暴露在太阳能22下，而后舱板10d和仪表板板10e分别通过后窗17和挡风玻璃16暴露在太阳能22下。车身4的侧板10f也暴露在太阳能22下，但是通常比罩板10a、顶板10b和舱盖板10c暴露的范围小。汽车2上的车用太阳能板10将太阳能22转化成电能，电能通过连线20被传送到电池19中并且被储存在电池19中。因此，在汽车2的电力部件运行过程中，当发动机18正在运行时以及当发动机18被关闭时，如果需要，则从电池19排出的电能可由来自车用太阳能板10的电能不断补充。这便于为汽车2中的电力部件提供动力，不需要为了补充电池19中的电能而运行发动机18。本领域的技术人员可以知道，本专利技术的系统1有潜力产生足够的电力来不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车身板能量产生系统，包括：　　　　汽车车身；　　　　多个车身板，形成所述汽车车身；以及　　　　其中所述多个车身板中的至少一个包含车用太阳能板。

【技术特征摘要】
US 2006-5-11 11/433,3721.一种车身板能量产生系统，包括汽车车身；多个车身板，形成所述汽车车身；以及其中所述多个车身板中的至少一个包含车用太阳能板。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述车用太阳能板包含罩板。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述车用太阳能板包含顶板。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述车用太阳能板包含舱盖板。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述车用太阳能板包含后舱板。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述车用太阳能板包含仪表板。7.根据权利要求1所述的系统，其中所述车用太阳能板包含至少一个侧板。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述车用太阳能板包含太阳能纤维板。9.根据权利要求8所述的系统，其中太阳能纤维板包含电极、在所述电极上的太阳能纤维层和在所述太阳能纤维层上的导电层。10.根据权利要求9所述的系统，其中所述太阳能纤维板包含二氧化钛粉末微粒。11.根据权利要求9所述的系统，其中所述导电层包含导电聚合物。12.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿里克谢弗，罗纳德米勒，佩里麦克尼尔，约瑟夫帕特森，
申请(专利权)人：福特全球科技有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]