汽车照明供电系统和包含该系统的汽车电气系统技术方案

本发明专利技术涉及汽车电子技术，特别涉及一种利用太阳能的汽车照明系统和包含该系统的汽车电气系统。按照本发明专利技术，利用太阳能的汽车照明供电系统包括：太阳能电池单元；辅助蓄电池，其专用于向汽车照明系统供电；切换单元，其与所述太阳能电池单元、所述辅助蓄电池和所述汽车照明系统连接；以及控制单元，其根据所述太阳能电池单元和所述辅助蓄电池的状态，通过控制所述切换单元实现对所述汽车照明系统的供电。按照本发明专利技术的实施例，在光线充足的时候汽车照明系统由太阳能电池供电。另一方面，在太阳能电池供电不足时，可以启用辅助蓄电池来供电，从而提高了可靠性。此外，超出汽车照明系统功耗需求的太阳能被存储在辅助蓄电池中，这进一步提高了太阳能电池的利用效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车电子技术，特别涉及一种利用太阳能的汽车照明系统和包含该系统的汽车电气系统。
技术介绍
汽车照明对交通安全起着重要的作用。在各种不同条件下的有效路面照明，目的不仅仅是增加人的视觉，在某些情况下若不借助车辆照明系统，想看见东西是完全不可能的事情。高性能的前照灯以及其它前后车灯是实现“看得见和被看见”的汽车照明的基本目标。前照灯的主要功能是照亮道路，让驾驶者能够监视道路情况，及时看清障碍物并作出反应。转向信号灯则提示其他人车辆将改变方向。装在车尾的灯在恶劣天气和黑夜打开， 表明车辆位置。制动灯表明车辆是否正在制动。车内最重要的照明莫过于各种控制器件和变速器的安全操作以及反映操作情况的相应信息流，而首先要求有良好照明的仪表板和各种控制的单独照明灯，以满足轻松和安全操作的基本要求。目前的汽车照明系统通常由车载蓄电池供电，为了保证启动的成功，车载蓄电池必须保持足够的电量，这限制了汽车照明系统的使用。太阳能作为一种新兴的绿色能源，以其永不枯竭、无污染、不受地域资源限制等优点，正得到迅速的推广应用。根据光生伏特效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能的光伏技术是一项非常重要的技术，能够实现人类向可持续的全球能源系统转变。但是作为一种能源来源，太阳能在汽车中还未被充分利用，这主要缘于太阳能电池的高昂成本和低驱动功率等缺点。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种汽车照明供电系统，其可利用太阳能为汽车照明系统提供充足的电能并且具有较高的能源使用效率。上述目的可以由下述技术方案实现。—种利用太阳能的汽车照明供电系统，包括太阳能电池单元；辅助蓄电池，其专用于向汽车照明系统供电；切换单元，其与所述太阳能电池单元、所述辅助蓄电池和所述汽车照明系统连接； 以及控制单元，其根据所述太阳能电池单元和所述辅助蓄电池的状态，通过控制所述切换单元实现对所述汽车照明系统的供电。优选地，在上述汽车照明供电系统中，所述太阳能电池单元包括太阳能电池；以及与所述太阳能电池的相连的输出功率优化电路，用于通过调整所述太阳能电池的工作电压使得所述太阳能电池的输出功率最大。优选地，在上述汽车照明供电系统中，所述太阳能电池单元的状态包括所述太阳能电池的最大输出功率，而所述辅助蓄电池的状态包括荷电状态。优选地，在上述汽车照明供电系统中，所述控制单元按照下列方式实现对所述汽车照明系统的供电当所述辅助蓄电池的荷电状态低于预设值时，通过切换单元使所述太阳能电池单元向所述辅助蓄电池充电并生成使所述汽车照明供电系统外部的电源向所述汽车照明系统供电的指示；当所述辅助蓄电池的荷电状态不低于预设值时，如果所述太阳能电池单元的最大输出功率大于所述汽车照明系统的功率需求，则通过切换单元使所述太阳能电池单元向所述汽车照明系统供电，否则，则通过切换单元使所述太阳能电池单元和所述辅助蓄电池联合向所述汽车照明系统供电。优选地，在上述汽车照明供电系统中，所述最大输出功率及与该最大输出功率对应的工作电压由所述控制单元利用神经网络计算得到并提供给所述功率优化电路，该神经网络包含输入层、隐含层和输出层，所述输入层的神经元包括环境温度、光照强度、该环境温度和光照强度下的所述太阳能电池的工作电压和工作电流，所述隐含层的神经元包括所述太阳能电池单元的开路电压、短路电流、等效电路的串联电阻、并联电阻，所述输出层的神经元包括最大输出功率和与所述最大输出功率对应的工作电压。优选地，在上述汽车照明供电系统，其中，所述神经网络为反向传播神经网络，在学习训练过程中按照下列方式调整各层权重如果本次权重调整后所述神经网络总的误差上升或不变，则减小步长，否则增大步长，这里的步长根据神经网络总误差趋向于零的不同趋向程度来确定。优选地，在上述汽车照明供电系统中，神经网络总误差与步长之间遵循下列函数关系η —已-0^2这里η为步长，E为神经网络总误差，α为大于零的常数。优选地，在上述汽车照明供电系统中，所述切换单元包括依次串联的第一继电器、 蓄电池适配电路和第二继电器，其中，所述第一继电器包含与所述太阳能电池单元相连的输入端、与所述控制单元相连的控制端和分别与所述汽车照明系统和所述蓄电池适配电路相连的两个输出端，所述第二继电器包含分别与所述蓄电池适配电路和所述辅助蓄电池相连的两个输入端、与所述控制单元相连的控制端和分别与所述汽车照明系统和所述辅助蓄电池相连的两个输出端，根据经各自控制端接收的来自所述控制单元的控制信号，所述第一和第二继电器选择性地在输入端和输出端之间建立导电通道。优选地，在上述汽车照明供电系统，其中，所述太阳能电池为覆盖在汽车车窗表面或顶篷表面的薄膜太阳能电池或安装在汽车车窗表面或顶篷表面的单晶硅或多晶硅太阳能电池。上述目的还可以通过下列技术方案实现一种利用太阳能的汽车照明供电系统，包括太阳能电池单元；辅助蓄电池，其专用于向汽车照明系统供电；接口单元，其与所述汽车照明系统连接，用于将输入的电压转换为适于所述汽车照明系统的工作电压；切换单元，其与所述太阳能电池单元、所述辅助蓄电池和所述汽车照明系统连接； 以及控制单元，其根据所述太阳能电池单元和所述辅助蓄电池的状态，通过控制所述切换单元实现对所述汽车照明系统的供电。优选地，在上述汽车照明供电系统中，所述切换单元包括依次串联的第一继电器、 蓄电池适配电路和第二继电器，其中，所述第一继电器包含与所述太阳能电池单元相连的输入端、与所述控制单元相连的控制端和分别与所述接口单元和所述蓄电池适配电路相连的两个输出端，所述第二继电器包含分别与所述蓄电池适配电路和所述辅助蓄电池相连的两个输入端、与所述控制单元相连的控制端和分别与所述接口单元和所述辅助蓄电池相连的两个输出端，根据经各自控制端接收的来自所述控制单元的控制信号，所述第一和第二继电器选择性地在输入端和输出端之间建立导电通道。本专利技术的另一个目的是提供一种汽车电气系统，其可利用太阳能为汽车照明系统提供充足的电能并且具有较高的能源使用效率。本专利技术的上述目的可通过下列技术方案实现一种汽车电气系统，包含汽车照明系统；禾Ij用太阳能的汽车照明供电系统，包括太阳能电池单元；辅助蓄电池，其专用于向所述汽车照明系统供电；切换单元，其与所述太阳能电池单元、所述辅助蓄电池和所述汽车照明系统连接； 以及控制单元，其根据所述太阳能电池单元和所述辅助蓄电池的状态，通过控制所述切换单元实现对所述汽车照明系统的供电；车载蓄电池；发电机；与所述控制单元的电源管理单元，用于在所述汽车照明供电系统不向所述汽车照明系统供电时，控制所述车载蓄电池和/或发电机向所述汽车照明系统供电。优选地，在上述汽车电气系统中，所述太阳能电池单元包括太阳能电池；以及与所述太阳能电池的相连的输出功率优化电路，用于通过调整所述太阳能电池的工作电压使得所述太阳能电池的输出功率最大。优选地，在上述汽车电气系统中，所述太阳能电池单元的状态包括所述太阳能电池的最大输出功率，而所述辅助蓄电池的状态包括荷电状态。优选地，在上述汽车电气系统中，所述控制单元按照下列方式实现对所述汽车照明系统的供电如果所述辅助蓄电池的荷电状态低于预设值，则通过切换单元使所述太阳能电池单元向所述辅助蓄电池充电并生成使所述汽车电源管理单元控制所述车载蓄电池和/或发电机向所述汽车照明系统供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邓恒，郝飞，张崇生，钱龙，
申请(专利权)人：上海汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：