光热互补的汽车能源控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种光热互补的汽车能源控制系统，包括微控制器、太阳能电池板、太阳能控制器、温差发电片、蓄电池、温度传感器、PWM控制器和半导体制冷器。其中，蓄电池分别与太阳能控制器、温差发电片、半导体制冷器和微控制器连接；微控制器还与温度传感器和PWM控制器连接；PWM控制器还与半导体制冷器连接。上述光热互补的汽车能源控制系统中，采用太阳能电池板和温差发电片给蓄电池提供电能，并利用半导体制冷器降温，提高了太阳能和热能的利用率。

【技术实现步骤摘要】
光热互补的汽车能源控制系统
本技术涉及新能源汽车
，特别是涉及一种光热互补的汽车能源控制系统。
技术介绍
目前，汽车普遍采用燃烧汽油或柴油的内燃机作为动力来源，因此汽车需要消耗大量的石油资源，并且发动机排放出来的尾气对我们赖以生存的地球环境产生了严重影响。正因如此，节能和环保已经成为汽车行业发展的重要方向。然而，传统的混合动力汽车能源转换和利用存在如下问题：一是汽车大部分时间行驶、暴露在烈日下，太阳使汽车内温度升高；二是汽车发动机运行时，发动机本体及排气管高温都很高，汽车的燃料能量转化成机械能的效率只有15％～20％，有70％因为冷却系统散热导致损失；三是汽车停放于烈日下暴晒后，打开车门时热浪扑面，驾驶室温度非常高，短时无法入内，而且奇高的温度还容易导致车内设备零件材料老化。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种能源转换和利用率较高的光热互补的汽车能源控制系统。一种光热互补的汽车能源控制系统，包括微控制器、太阳能电池板、太阳能控制器、温差发电片、蓄电池、温度传感器、PWM控制器和半导体制冷器；所述蓄电池分别与所述太阳能控制器、所述温差发电片、所述半导体制冷器和所述微控制器连接；所述微控制器还与所述温度传感器和所述PWM控制器连接；所述PWM控制器还与所述半导体制冷器连接。在其中一个实施例中，所述太阳能电池板包括单晶硅太阳能电池板。在其中一个实施例中，所述蓄电池包括铅蓄电池。在其中一个实施例中，所述微控制器包括STM32F103ZET6型单片机。在其中一个实施例中，所述温差发电片包括TEC1-12706型半导体器件。在其中一个实施例中，所述温度传感器包括DS18B20温度传感器。上述光热互补的汽车能源控制系统中，采用太阳能电池板和温差发电片给蓄电池提供电能，并利用半导体制冷器降温，提高了太阳能和热能的利用率。附图说明图1为一个实施例中的光热互补的汽车能源控制系统的结构示意图。具体实施方式为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容理解的更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平”的、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。如图1所示，一种光热互补的汽车能源控制系统，包括微控制器100、太阳能电池板200、太阳能控制器300、温差发电片400、蓄电池500、温度传感器600、PWM控制器700和半导体制冷器800。其中，蓄电池500分别与太阳能控制器300、温差发电片400、半导体制冷器800和微控制器100连接；微控制器100还与温度传感器600和PWM控制器700连接；PWM控制器700还与半导体制冷器800连接。本实施例中，能源部分由太阳能电池板100、太阳能控制器300、温差发电片400、蓄电池500组成；能源管理系统由微控制器100及连接在其上并且连接蓄电池的AD模块(图1未显示)组成；制冷负载是一个半导体制冷器800；温度控制系统由温度传感器600、微控制器100和PWM控制器700组成。可以理解地，本申请利用太阳能电池板100的光电转换特性，将太阳能转化为电能并储存于蓄电池500中；以及基于赛贝克效应的温差发电原理，将温差发电片400紧贴于汽车发动机及排气管外壁，利用发动机及排气管工作过程中本体与外界的温差，产生电能，并储存于蓄电池500中。此外，根据珀尔帖效应的半导体制冷原理，应用半导体制冷器800，将上述蓄电池500所储存的绿色能源，在汽车暴晒于太阳下温度升高时，按设定的温度进行电子制冷，保持汽车驾驶室内的适宜温度。因此，上述系统所构建的两种发电储能方式光热互补、绿色节能，保障了汽车储能充足，可最大限度满足混合动力汽车提升行驶里程的需求。另外，上述系统应用了珀尔帖效应的半导体制冷原理，摒弃汽车传统的压缩机空调方式，将所储存的绿色电能进行制冷，使汽车在发动机停止运行时仍然有效制冷，保持驾驶室的适宜温度，解决了汽车停放于太阳下暴晒后驾驶室内的高温问题。在一个实施例中，太阳能电池板200包括单晶硅太阳能电池板。本实施例中，与多晶硅太阳能电池相比，单晶硅太阳能电池板的转换效率更高，技术也更为成熟，并且由于单晶硅的封装一般是采用钢化玻璃和防水树脂作为材料，则这样电池板更加坚固耐用。还有一点，与多晶硅太阳能电池相比，虽然单晶硅太阳能电池的成本较高，但是其使用寿命要长很多。在一个实施例中，太阳能电池板200包括薄膜太阳能电池板。本实施例中，薄膜太阳能电池板是由在廉价的玻璃、不锈钢、陶瓷、石墨、金属片或塑料衬底上附上厚度只有几微米的感光材料制成，这种太阳能电池板的转换效率目前最大可达13％，薄膜太阳能电池板具有原材料丰富、无毒、无污染、低成本等优点。也因为薄膜太阳能电池板具有可挠性可以制作成非平面结构，所以可以与建筑物结合或者是变成建筑物的一部分，也就是说可以将薄膜太阳能电池板附着安装在汽车顶部、引擎盖上和车门上，变成汽车的一部分。此时薄膜太阳能电池板大大增加了受光面积，吸收太阳能的功率也就会更高。在一个实施例中，太阳能控制器300包括星火SF-151型号太阳能控制器。本实施例中，太阳能控制器300用于对蓄电池500进行过充、放电保护。可以理解地，如果将太阳能电池板200直接连接蓄电池500，也会出现严重的问题。当蓄电池500能量饱和时，太阳能电池板200仍在输出，这样会产生过度充电的情况；当太阳能电池板200不发电或者功率小时，蓄电池500可能产生电倒流，对设备产生危害。在一个实施例中，蓄电池500包括铅蓄电池。本实施例中，蓄电池500选用12V7Ah密封型铅酸电池。具体地，该铅酸电池的电压值为12V，充满断开电压为14.1～14.5V；恢复连接电压为13.2V。在一个实施例中，微控制器100包括STM32F103ZET6型单片机。本实施例中，微控制器100是一种集成电路芯片，采用超大规模的集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。具体地，STM32F103ZET6型单片机性能稳定、可靠，耗电低。该控制器可以实现控制蓄电池500的最优充放电，当蓄电池500电压在14.4V时，太阳能电池板200和温差发电片400停止对蓄电池500充电，当蓄电池500电压在10.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光热互补的汽车能源控制系统，其特征在于，包括微控制器、太阳能电池板、太阳能控制器、温差发电片、蓄电池、温度传感器、PWM控制器和半导体制冷器；/n所述蓄电池分别与所述太阳能控制器、所述温差发电片、所述半导体制冷器和所述微控制器连接；/n所述微控制器还与所述温度传感器和所述PWM控制器连接；/n所述PWM控制器还与所述半导体制冷器连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种光热互补的汽车能源控制系统，其特征在于，包括微控制器、太阳能电池板、太阳能控制器、温差发电片、蓄电池、温度传感器、PWM控制器和半导体制冷器；
所述蓄电池分别与所述太阳能控制器、所述温差发电片、所述半导体制冷器和所述微控制器连接；
所述微控制器还与所述温度传感器和所述PWM控制器连接；
所述PWM控制器还与所述半导体制冷器连接。


2.根据权利要求1所述的光热互补的汽车能源控制系统，其特征在于，所述太阳能电池板包括单晶硅太阳能电池板。

【专利技术属性】
技术研发人员：郭若昊，苏禹，郭海峰，
申请(专利权)人：北京理工大学珠海学院，
类型：新型
国别省市：广东;44