專(zhuān)利名稱(chēng)：用于車(chē)輛的太陽(yáng)能動(dòng)力充電及分布的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及一種車(chē)輛，且更明確地說(shuō)，涉及一種利用太陽(yáng)能動(dòng)力作為能源的車(chē)輛以及太陽(yáng)能動(dòng)力分布的管理。
背景技術(shù)：
例如機(jī)動(dòng)車(chē)輛等車(chē)輛利用能源以便提供電力來(lái)操作車(chē)輛。雖然作為能源基于石油的產(chǎn)品占優(yōu)勢(shì)，但還有替代能源，例如，甲醇、乙醇、天然氣、氫、電、太陽(yáng)能等。混合動(dòng)力車(chē)輛利用能源的組合以便為車(chē)輛提供動(dòng)力。此類(lèi)車(chē)輛是合意的，因?yàn)槠淅昧硕喾N燃料源的利益，以便增強(qiáng)車(chē)輛的性能和范圍特性，且相對(duì)于相當(dāng)?shù)钠蛣?dòng)力車(chē)輛減少環(huán)境影響?；旌鲜杰?chē)輛的實(shí)例為利用電能和太陽(yáng)能兩者作為電源的車(chē)輛。電動(dòng)車(chē)輛是環(huán)境有利的，歸因于其將電作為電源的低排放特性和一般可用性。然而，相對(duì)于相當(dāng)?shù)钠蛣?dòng)力車(chē)輛，電池存儲(chǔ)容量限制電動(dòng)車(chē)輛的性能。太陽(yáng)能容易得到，但其自身可能不足以操作車(chē)輛。 因此，此項(xiàng)技術(shù)中需要具有改進(jìn)的光伏能量分布系統(tǒng)的混合式車(chē)輛。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明涉及一種用于車(chē)輛的太陽(yáng)能充電和管理系統(tǒng)，其包含用于接收太陽(yáng)能且將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能的光伏設(shè)備。所述系統(tǒng)包含用戶接口，其用于選擇預(yù)定的太陽(yáng)能動(dòng)力模式；以及控制器，其操作上與用戶接口通信。接口允許選擇性地分布來(lái)自光伏設(shè)備的能量以操作與選定的太陽(yáng)能動(dòng)力模式相關(guān)聯(lián)的車(chē)輛組件。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是提供了用戶可選擇的太陽(yáng)能充電模式。然而，本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)由低與高電壓能量存儲(chǔ)裝置之間的能量分布的更有效的車(chē)輛操作是可用的。然而，本發(fā)明的又一優(yōu)點(diǎn)是提供了外部太陽(yáng)能充電燈指示器。本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)在于所述系統(tǒng)與能量存儲(chǔ)裝置(例如，電池)通信且在所述能量存儲(chǔ)裝置(例如，電池)內(nèi)存儲(chǔ)能量。本發(fā)明的又一進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)是由太陽(yáng)能面板產(chǎn)生的能量可經(jīng)存儲(chǔ)以用于稍后的分布。將容易了解本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)，在閱讀了結(jié)合附圖進(jìn)行的后續(xù)描述之后， 更好地理解本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖1為具有安裝在車(chē)輛的車(chē)頂上的光伏系統(tǒng)的車(chē)輛的透視圖。圖2為具有安裝在車(chē)輛的車(chē)尾行李箱上的光伏系統(tǒng)的車(chē)輛的透視圖。圖3為用于車(chē)輛的太陽(yáng)能面板的頂部透視圖。圖4為太陽(yáng)能車(chē)頂面板的俯視圖。圖5為太陽(yáng)能面板的分解圖的細(xì)節(jié)圖。圖6為所連接的鄰近太陽(yáng)能電池的細(xì)節(jié)圖。圖7為說(shuō)明用于車(chē)輛的太陽(yáng)能充電系統(tǒng)的框圖。圖8為說(shuō)明用于車(chē)輛的太陽(yáng)能充電系統(tǒng)的框圖。
圖9為說(shuō)明在車(chē)輛的低電壓充電和高電壓充電期間的能量流的框圖。圖10為說(shuō)明用于車(chē)輛的具有DC/DC轉(zhuǎn)換器的低電壓電池充電系統(tǒng)的圖解視圖。圖11為說(shuō)明來(lái)自太陽(yáng)能面板的低電壓充電分布和到車(chē)輛組件的能量分布的示意性流程圖。圖12為說(shuō)明使用雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器的低電壓充電到高電壓的示意性流程圖。圖13為展示隨著時(shí)間變化的能量分布的實(shí)例的圖表。圖14為說(shuō)明高電壓充電系統(tǒng)內(nèi)的能量分布的示意性流程圖。圖15為說(shuō)明具有能量流路徑開(kāi)關(guān)的高電壓充電系統(tǒng)的示意性流程圖。圖16為說(shuō)明用開(kāi)關(guān)和低電壓DC/DC轉(zhuǎn)換器以及雙向高電壓DC/DC轉(zhuǎn)換器進(jìn)行低和高電壓充電的進(jìn)一步實(shí)例的示意性流程圖。圖17為用于車(chē)輛的實(shí)例充電模式用戶接口的顯示器的示意圖。圖18為用于充電模式管理系統(tǒng)的示意性流程圖。圖19為展示太陽(yáng)能動(dòng)力充電指示器的說(shuō)明。
具體實(shí)施例方式參看圖1到圖2，說(shuō)明具有太陽(yáng)能面板14的車(chē)輛10。在此實(shí)例中，車(chē)輛10為由太陽(yáng)能和電兩者提供動(dòng)力的插入式混合車(chē)輛。車(chē)輛10包含具有框架的主體結(jié)構(gòu)和覆蓋框架的外部面板12，所述主體結(jié)構(gòu)和外部面板12以協(xié)作的形式形成車(chē)輛的形狀。車(chē)輛10包含內(nèi)部空間11，內(nèi)部空間11被稱(chēng)為車(chē)廂。對(duì)于敞篷式車(chē)輛10，車(chē)廂11可由在延伸的位置上覆蓋車(chē)廂11的可移動(dòng)的可轉(zhuǎn)換頂部密封。車(chē)輛10還包含儲(chǔ)存空間13，儲(chǔ)存空間13被稱(chēng)為車(chē)尾行李箱或行李艙13。車(chē)尾行李箱或行李艙13可經(jīng)由車(chē)箱蓋15進(jìn)入。車(chē)箱蓋15為以樞轉(zhuǎn)的方式連接到車(chē)輛主體的面板部件，使得車(chē)箱蓋15可在多個(gè)位置中鉸接。例如，車(chē)箱蓋15可圍繞前邊緣15A樞轉(zhuǎn)，以便向車(chē)輛10的車(chē)尾行李箱13提供入口，且圍繞后邊緣 15B樞轉(zhuǎn)，以便在車(chē)輛車(chē)尾行李箱內(nèi)收藏經(jīng)折疊的頂部。車(chē)輛10也可包含動(dòng)力系，動(dòng)力系可操作以推動(dòng)車(chē)輛10。在此實(shí)例中，動(dòng)力系為插入式混合體，且包含電動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)控制器。車(chē)輛10可還包含汽油動(dòng)力引擎，其在某些操作條件下需要時(shí)補(bǔ)充電動(dòng)機(jī)。電能可存儲(chǔ)在待描述的能量存儲(chǔ)裝置中，例如，電池。各種類(lèi)型的電池是可用的，例如，鉛酸電池或鋰離子電池等。應(yīng)了解，車(chē)輛10可包含一種以上類(lèi)型的電池或能量存儲(chǔ)裝置。電池以電的形式供應(yīng)動(dòng)力以操作各種車(chē)輛組件。在此實(shí)例中，存在向車(chē)輛組件提供動(dòng)力的低電壓電池70(例如，典型的12V鉛酸電池)和高電壓電池72(例如，超過(guò)60V的牽引電池)，且在此實(shí)例中為向電驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力的400V牽引電池。電池70、72可與控制系統(tǒng)通信，所述控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)車(chē)輛10內(nèi)的動(dòng)力的分布，例如，到電驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)或車(chē)輛組件或其它附件等。在此實(shí)例中，高電壓電池從插入式源和汽油弓丨擎接收電能， 且低電壓電池70以待描述的方式從高電壓電池或光伏源接收電能。在進(jìn)一步的實(shí)例中，高電壓電池72和低電壓電池70可從太陽(yáng)能源接收電能。參看圖3到圖6，車(chē)輛包含光伏設(shè)備14，光伏設(shè)備14接收光能且將所述能量轉(zhuǎn)換成電能。在一實(shí)例中，光伏設(shè)備為定位在車(chē)輛10的表面上的大體上平面的太陽(yáng)能面板14， 以便接收來(lái)自太陽(yáng)的輻射能。太陽(yáng)能面板14經(jīng)定位以促進(jìn)(例如)在車(chē)頂面板、車(chē)蓋箱15 或另一車(chē)輛主體面板12內(nèi)收集輻射能。在一實(shí)例中，太陽(yáng)能面板14可界定大體上平面的幾何形狀、曲線幾何形狀，或者另外對(duì)應(yīng)于車(chē)輛外部面板12的輪廓。在進(jìn)一步的實(shí)例中，為了增加光伏區(qū)域，可提供可伸縮的太陽(yáng)能面板，其可操作以打開(kāi)太陽(yáng)能面板且將太陽(yáng)能面
板暴露于日光。太陽(yáng)能面板14是可操作的，以收集來(lái)自太陽(yáng)的輻射能，且將太陽(yáng)的能量轉(zhuǎn)換成可用于在車(chē)輛10的操作中使用的所存儲(chǔ)的電能。太陽(yáng)能可用于補(bǔ)充其它能源的能量，例如， 此實(shí)例的插入式源或礦物燃料。補(bǔ)充性太陽(yáng)能有效地增加車(chē)輛10的性能，即，用于供另一車(chē)輛特征或附件使用的增加的電范圍。太陽(yáng)能面板14包含多個(gè)太陽(yáng)能電池20，其布置在太陽(yáng)能陣列中，如在圖3、圖4和圖7中所展示。在一實(shí)例中，個(gè)別太陽(yáng)能電池20可在聚合物層18內(nèi)囊封。太陽(yáng)能電池20 操作上將所吸收的日光轉(zhuǎn)換成電。電池20可以待描述的方式進(jìn)行分組且電連接并封裝在一起。一般來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能電池20由半導(dǎo)體材料制成，例如，硅、硅酮晶體、砷化鎵(GaAs)等。 當(dāng)太陽(yáng)能電池20接收日光時(shí)，一部分日光被吸收在半導(dǎo)體內(nèi)，且所吸收的光的能量被傳遞到半導(dǎo)體材料。來(lái)自日光的能量在半導(dǎo)體材料內(nèi)釋放電子，所述電子被稱(chēng)為自由載流子。這些自由電子可移動(dòng)以形成電流，且所得的自由電子流產(chǎn)生場(chǎng)，從而引起電壓。將金屬接點(diǎn)附接到電池20以允許從電池中汲取出電流且用在其它地方。金屬接點(diǎn)可以待描述的方式布置在預(yù)定的圖案中。太陽(yáng)能面板14被分成形成電單獨(dú)區(qū)的四個(gè)區(qū)段或模塊22。太陽(yáng)能電池20在每一模塊內(nèi)定位在預(yù)定的布置或圖案中，例如，陣列。舉例來(lái)說(shuō)，每一模塊可含有電池的5X4陣列。模塊22本身由交叉連接器M或母線連接，如在圖6中所展示。另外，模塊內(nèi)的每一電池20由電池連接器26或縱梁串聯(lián)電連接，如在圖6中所展示。模塊和對(duì)應(yīng)陣列內(nèi)的每一電池的尺寸的大小經(jīng)設(shè)計(jì)以填滿可用的空間。在特定實(shí)例中，陣列界定部分且大體上外擴(kuò)的圖案?？墒褂酶鞣N技術(shù)來(lái)制造太陽(yáng)能面板14，技術(shù)的選擇是非限制性的。在一實(shí)例中，由具有層狀結(jié)構(gòu)的玻璃面板制造太陽(yáng)能面板。在另一實(shí)例中，光伏系統(tǒng)可安裝在復(fù)合結(jié)構(gòu)內(nèi)或并入復(fù)合結(jié)構(gòu)內(nèi)，例如，在聚合物材料或復(fù)合材料內(nèi)一體地形成。太陽(yáng)能模塊可在耐用聚合物(例如，耐刮聚碳酸酯)內(nèi)分層。在進(jìn)一步的實(shí)例中，太陽(yáng)能模塊22安裝在薄膜(例如，非晶硅等)中。在更進(jìn)一步的實(shí)例中，光伏系統(tǒng)包含模塊22，模塊22形成于其它暴露的車(chē)輛結(jié)構(gòu)中(例如，形成于窗中)?？墒褂糜袡C(jī)太陽(yáng)能聚能器或特殊染色的窗，其在其邊緣處將光引導(dǎo)到太陽(yáng)能電池。因此，太陽(yáng)能面板結(jié)構(gòu)將影響車(chē)輛的特性，例如，重量、成本、封衣寸。參看圖5，說(shuō)明層狀太陽(yáng)能面板結(jié)構(gòu)的實(shí)例。因此，第一層16可為背襯材料，例如， 箔材料。第二層18可為聚合物層。聚合物材料的實(shí)例為乙烯醋酸乙烯酯(EVA)等。第三層可為玻璃材料。太陽(yáng)能電池20可包含在聚合物材料內(nèi)。第二層18可包含聚合物涂層的另一層，因此將太陽(yáng)能電池20和連接器M和沈夾在聚合物層之間。在一實(shí)例中，太陽(yáng)能面板進(jìn)一步包含玻璃的第三或頂部層28 (圖幻。此頂部層觀可包含各種涂層，其本質(zhì)上可裝飾性或功能性的。例如，頂部層觀的內(nèi)表面可具有抗反射涂層，因?yàn)楣铻橛泄鉂傻牟牧希?且被反射的光子無(wú)法被電池20使用。在一實(shí)例中，抗反射涂層減少光子的反射?？狗瓷渫繉涌蔀楹谄?，其涂覆于頂部層的除了收集太陽(yáng)能動(dòng)力的電池20上之外的所有區(qū)域上。抗反射涂層可為黑色。舉例來(lái)說(shuō)，黑色涂層可為例如丙烯酸或玻璃料涂料等材料。頂部層觀可包含額外圖形涂層32，其在視覺(jué)上增強(qiáng)太陽(yáng)能面板的外觀。在一實(shí)例中，可將額外圖形圖案 32涂覆于頂部玻璃層，例如，通過(guò)油漆或絲網(wǎng)印刷過(guò)程。在進(jìn)一步的實(shí)例中，圖形圖案為金色涂料?？赏ㄟ^(guò)將熱施加到玻璃而使層結(jié)合在一起，從而將所述層一起形成為單個(gè)單元。太陽(yáng)能面板14操作上與太陽(yáng)能充電系統(tǒng)34通信。為了使太陽(yáng)能最大化，且進(jìn)而彌補(bǔ)燃料使用，存儲(chǔ)由太陽(yáng)能面板14產(chǎn)生的能量。通常，能量存儲(chǔ)在低電壓電池70中。另外，太陽(yáng)能充電系統(tǒng)34操作上可以待描述的方式與車(chē)輛充電系統(tǒng)通信。太陽(yáng)能面板中的模塊22中的每一者并入有最大功率點(diǎn)(MPP)跟蹤特征，所述最大功率點(diǎn)(MPP)跟蹤特征以待描述的方式針對(duì)各種太陽(yáng)輻射角度和太陽(yáng)能面板14的部分遮蔽條件而使功率輸出最大化。此特征假設(shè)如果特定模塊22中的一個(gè)電池20被遮住太陽(yáng)，那么模塊上的其它電池的性能也可減小。由于每一模塊22在電學(xué)上是單獨(dú)的，且與其它模塊隔離，且因此是獨(dú)立的， 可優(yōu)化其它可用模塊22的能量收集操作。參看圖7，描述了最大功率點(diǎn)跟蹤特征。太陽(yáng)能充電系統(tǒng)34包含電轉(zhuǎn)換器，例如， DC/DC升壓式轉(zhuǎn)換器36 (也稱(chēng)為DC/DC轉(zhuǎn)換器)，其與太陽(yáng)能面板模塊22中的至少一者通信以調(diào)整模塊22的輸出電流。例如，每一模塊22耦合到功率提升器或DC/DC轉(zhuǎn)換器36以調(diào)整從所述模塊22輸出的電壓。來(lái)自模塊22的電壓比對(duì)低電壓電池70進(jìn)行充電所需的電壓低。以此方式，維持每一模塊22的輸出電壓，且因此可使用太陽(yáng)能來(lái)對(duì)低電壓電池70 進(jìn)行充電。在一實(shí)例中，每一太陽(yáng)能面板模塊22可輸出高達(dá)3安培，S卩，四個(gè)模塊22總共為12安培。在此實(shí)例中，功率提升器36為DC/DC增能器轉(zhuǎn)換器36，其從太陽(yáng)能模塊22接收電流，且將電壓轉(zhuǎn)換到車(chē)輛可用的范圍。典型的范圍包含對(duì)于低電壓電池的14V到16V， 或?qū)τ诟唠妷弘姵氐募s216V到422V。在進(jìn)一步的實(shí)例中，模塊22的輸出電壓在IOV到12V 之間，且DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出為14V到16V。每一模塊22包含電線，其將電壓遞送到轉(zhuǎn)換器36。能量存儲(chǔ)裝置或電池70包含正端子7Ia和負(fù)端子7Ib。來(lái)自模塊22的電壓經(jīng)由正電壓輸入線79a和負(fù)電壓輸入線79b 遞送到轉(zhuǎn)換器36。轉(zhuǎn)換器36的輸出包含正輸出電壓線79c和負(fù)輸出電壓線79d，其分別對(duì)應(yīng)于正端子71a和負(fù)端子71b。依據(jù)相對(duì)于車(chē)輛位置的可用日光，太陽(yáng)能模塊22或光伏模塊可經(jīng)歷部分或完全遮蔽。單個(gè)電池的遮蔽可造成對(duì)應(yīng)模塊的性能降低。例如，3%的遮蔽可造成功率的25%的減少。為了使部分遮蔽損失最小化，每一模塊22與其它模塊電隔離。每一模塊22包含其自身的最大功率點(diǎn)(MPP)跟蹤。MPP為點(diǎn)亮下太陽(yáng)能模塊22的電流-電壓(I-V)曲線上的點(diǎn)，其中電流和電壓的乘積是最大的(Pmax，以瓦計(jì))。描述此曲線點(diǎn)的I和V標(biāo)度上的點(diǎn)命名為Imp (最大功率處的電流)和Vmp (最大功率處的電壓)。如果太陽(yáng)能面板具有復(fù)合曲率(即，在如圖1中所展示在多個(gè)方向上彎曲)，那么車(chē)頂?shù)囊粋€(gè)角落將比處于各種太陽(yáng)輻射角度的另一部分接收更多的輻射。因此，電池20可布置在模塊22內(nèi)以使輻射接收最大化。由于太陽(yáng)能面板14被分裂成多個(gè)模塊22 (例如， 在此實(shí)例中為四個(gè))，所以可減輕僅影響一個(gè)模塊的部分遮蔽條件。例如，擱置在包含于一個(gè)模塊22中的太陽(yáng)能電池上的物體將不影響任何其它模塊22。參看圖8和圖9，太陽(yáng)能充電系統(tǒng)34可包含電池監(jiān)視系統(tǒng)(BMS) 38，電池監(jiān)視系統(tǒng) (BMS) 38監(jiān)視低電壓電池70的充電狀態(tài)。在一實(shí)例中，在典型的車(chē)輛操作期間，低電壓電池的電壓在8V到16V之間變化。在進(jìn)一步的實(shí)例中，也可使用BMS 38來(lái)監(jiān)視由模塊22吸收的太陽(yáng)能的量。依據(jù)充電狀態(tài)，可在低電壓電池70與高電壓電池72之間使用雙向能量流能力。BMS 38可包含電傳感器，所述電傳感器測(cè)量電池70和來(lái)自模塊22的太陽(yáng)能流的參數(shù)。接著，BMS 38可與接收所監(jiān)視的數(shù)據(jù)以潛在地調(diào)整車(chē)輛性能的混合控制單元(HCU)44 通信。HCU 44可經(jīng)編程以基于預(yù)定或預(yù)編程的參數(shù)來(lái)調(diào)整各種車(chē)輛組件的操作來(lái)促進(jìn)更有效的操作。太陽(yáng)能充電系統(tǒng)34可進(jìn)一步包含輔助動(dòng)力模塊(APM)40，輔助動(dòng)力模塊(APM)40 與DC/DC轉(zhuǎn)換器73通信以提升或降低低電壓電池70與高電壓電池72之間的雙向能量流中的電壓。例如，依據(jù)能量流動(dòng)的方向，在高電壓72與低電壓電池70之間所使用的DC/DC 轉(zhuǎn)換器73提升或降低電壓。APM 40監(jiān)視能量流以與太陽(yáng)能充電系統(tǒng)34通信來(lái)優(yōu)化到電池 70和72的能量分布。太陽(yáng)能充電系統(tǒng)34可進(jìn)一步包含電池電子控制模塊(BECM) 42，電池電子控制模塊(BECM) 42監(jiān)視狀況并控制高電壓電池72的充電狀態(tài)。然而，應(yīng)理解，可使BECM42監(jiān)視狀況并控制多個(gè)能量存儲(chǔ)裝置(例如，低電壓電池70和高電壓電池72)的充電狀態(tài)。在進(jìn)一步的實(shí)例中，可使用例如電容器、多個(gè)低電壓電池等替代性能量存儲(chǔ)裝置。太陽(yáng)能充電系統(tǒng)34包含HCU 44，HCU 44為控制高電壓接觸器(例如，高電壓互鎖裝置)(未圖示)的控制器。HCU 44可與例如車(chē)輛控制模塊(VCM) 46、APM 40、BMS 38和/或BECM 42等其它控制器介接。所得的充電為穩(wěn)定狀態(tài)輸出。VCM 46管理光伏設(shè)備14、高電壓電池充電系統(tǒng)與電動(dòng)機(jī)之間的功率分布?？墒褂脧奶?yáng)能面板14轉(zhuǎn)換的能量來(lái)對(duì)低電壓電池70進(jìn)行充電?？墒褂秒姵?0 來(lái)進(jìn)一步對(duì)高電壓電池進(jìn)行充電。在一實(shí)例中，使低電壓電池維持低于預(yù)定閾值電壓以便從太陽(yáng)能面板14連續(xù)地接收能量。因此，車(chē)輛10可經(jīng)編程以基于預(yù)定參數(shù)和光伏設(shè)備14、 低電壓電池70與高電壓電池72之間的能量分布而有效地操作。參看圖10到圖16，其展示了根據(jù)本發(fā)明的充電系統(tǒng)的若干個(gè)實(shí)例。在一實(shí)例中， 為了增強(qiáng)利用太陽(yáng)能，且進(jìn)而至少部分彌補(bǔ)燃料使用，將能量存儲(chǔ)在例如電池等能量存儲(chǔ)裝置中。能量存儲(chǔ)裝置可為電池，其包含(但不限于)鉛酸、泡沫鉛、AGM、鋰離子、鋰空氣等。電容器為能量存儲(chǔ)裝置的另一實(shí)例。能量由光伏系統(tǒng)產(chǎn)生。如在圖10中示意性地展示，光伏系統(tǒng)14將能量遞送到提升能量電平(S卩，電壓)以適應(yīng)低電壓電池70的DC/DC轉(zhuǎn)換器或轉(zhuǎn)換器36。能量經(jīng)由正端子71a和負(fù)端子71b進(jìn)入電池。圖11說(shuō)明包含低電壓電池充電的電架構(gòu)的實(shí)例。箭頭表示適當(dāng)時(shí)數(shù)據(jù)傳遞或能量流的方向。在此架構(gòu)中，太陽(yáng)能面板14耦合到升壓式轉(zhuǎn)換器36 (電子控制單元-ECU的部分)，其可直接為例如加熱通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)(HVAC)系統(tǒng)風(fēng)扇110等裝置提供動(dòng)力。在一實(shí)例中，其可對(duì)電池70進(jìn)行充電，電池70接著可為例如風(fēng)扇110等裝置提供動(dòng)力。風(fēng)扇110 可由HVAC控制器111控制。太陽(yáng)能面板14將電磁輻射(光)轉(zhuǎn)換成動(dòng)力(電流和電壓)。 升壓式轉(zhuǎn)換器36將從太陽(yáng)能面板14輸出的電壓提升到車(chē)輛的低電壓系統(tǒng)可用的電平。在一實(shí)例中，將12V電池70用作低電壓電池70。電池70將電能轉(zhuǎn)換到化學(xué)勢(shì)能以進(jìn)行存儲(chǔ)，且將化學(xué)勢(shì)能轉(zhuǎn)換到電能以供裝置使用。例如HVAC風(fēng)扇110等實(shí)例裝置使用電能以服務(wù)于各種功能。風(fēng)扇110可由升壓式轉(zhuǎn)換器36直接提供動(dòng)力或由12V電池70提供動(dòng)力。在一實(shí)例中，使用與各種系統(tǒng)通信、存儲(chǔ)且處理數(shù)據(jù)以控制組件的控制器(VCM 46、 HCU 44、APM 40等)。在進(jìn)一步的實(shí)例中，在車(chē)輛中提供觸摸面板112，觸摸面板112允許用戶與光伏系統(tǒng)14交互(例如)以選擇如何將太陽(yáng)能用于HVAC、充電等。其還顯示關(guān)于系統(tǒng)的操作的信息。例如連接到HVAC控制器111的溫度傳感器113等傳感器向控制器提供輸入以影響系統(tǒng)操作。例如，在某種模式下，如果艙室溫度上升到閾值以上，那么車(chē)輛可直接使用太陽(yáng)能動(dòng)力用于通風(fēng)而不是用于充電。在一實(shí)例中，低電壓電池70被消耗到最小可接受充電狀態(tài)(SOC)且造成在車(chē)輛啟動(dòng)時(shí)維持所述最小電平。這在車(chē)輛熄火時(shí)給充電留下更多容量，因此增加光伏元件的利用率且彌補(bǔ)更多燃料。如果將電池70維持為接近最大S0C，那么太陽(yáng)能僅用來(lái)維持充電且不與(例如)高電壓電池72 —起被充分利用。此外，高電壓電池72可由從光伏設(shè)備14連續(xù)接收能量的低電壓電池70充電。一般來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能動(dòng)力不太可能可操作以直接維持高電壓充電。像高電壓接觸器的某些組件可具有光伏系統(tǒng)14自身不可滿足的最小閾值嚙合功率。因此，光伏元件經(jīng)由具有MPP跟蹤的DC/DC轉(zhuǎn)換器連續(xù)地對(duì)低電壓電池進(jìn)行充電，直到其達(dá)到閾值(例如，幾乎為滿容量)為止，此時(shí)，低電壓電池經(jīng)由處于峰值效率(相對(duì)高的功率)的升壓式轉(zhuǎn)換器對(duì)高電壓電池進(jìn)行充電，直到低電壓電池達(dá)到其最小閾值為止，此時(shí)，高電壓充電停止且低電壓光伏充電繼續(xù)。只要光伏能量可用，此過(guò)程便可重復(fù)。雖然光伏設(shè)備僅可產(chǎn)生130W，但低電壓電池70 可能夠經(jīng)由低電壓電池70與高電壓電池72之間的升壓式轉(zhuǎn)換器73提升到處于600W的高電壓。圖12為圖10的充電系統(tǒng)的進(jìn)一步實(shí)例。箭頭表示來(lái)自光伏元件14的能量流的方向。在此實(shí)例中，使用多個(gè)轉(zhuǎn)換器36。在車(chē)輛通電時(shí)，雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器73主要用以為車(chē)輛的低電壓系統(tǒng)提供動(dòng)力且維持低電壓電池70中的充電。在當(dāng)車(chē)輛在高電壓電池72單獨(dú)提供動(dòng)力而無(wú)法啟動(dòng)時(shí)的極端條件下，雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器73還用以將能量從低電壓電池 70添加到高電壓電池72或高電壓系統(tǒng)。在進(jìn)一步的實(shí)例中，每當(dāng)?shù)碗妷弘姵?0通過(guò)光伏充電而變成充滿時(shí)，雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器73可將能量從低電壓電池70放出到高電壓電池72。 轉(zhuǎn)換器73可接近于其最佳效率點(diǎn)(較高功率)而操作，以在短期內(nèi)從低電壓電池70提升到高電壓電池72，參看圖13。在進(jìn)一步的實(shí)例中，轉(zhuǎn)換器73可用作專(zhuān)用升壓式轉(zhuǎn)換器。高電壓電池72可在所存儲(chǔ)的化學(xué)能與電能之間轉(zhuǎn)換能量。在一實(shí)例中，其為車(chē)輛的高電壓系統(tǒng)提供動(dòng)力，所述高電壓系統(tǒng)包含動(dòng)力系、HVAC系統(tǒng)等。圖12展示跨越每一組件的能量操作范圍的實(shí)例。在一實(shí)例中，高電壓電池72通常在約2IOV到420V的范圍內(nèi)，來(lái)自雙向DC/ DC轉(zhuǎn)換器73的升壓在約216V到422V的范圍內(nèi)；在達(dá)到約600W的功率上，低電壓電池的操作范圍從約IOV到16V，在達(dá)到約160W的功率上，跨越低電壓DC/DC轉(zhuǎn)換器36的升壓從約14V到16V，且光伏設(shè)備14可操作以產(chǎn)生IOV到12V的電壓。圖13說(shuō)明使用本發(fā)明的低電壓到高電壓充電系統(tǒng)所存儲(chǔ)的測(cè)得的能量的實(shí)例圖表。用以測(cè)量光伏設(shè)備輸出功率的測(cè)試條件包含1000W/m2的輻照度水平、1. 5太陽(yáng)能光譜輻照度分布的參考空氣質(zhì)量，以及25°C的電池或模塊結(jié)溫度。所添加的能量取決于預(yù)定城市的夏天時(shí)間，在此實(shí)例中所述城市為薩克拉門(mén)托(Sacramento)。在零時(shí)(日出)，車(chē)輛以其處于所界定的最低充電狀態(tài)的低電壓電池啟動(dòng)。在1到8時(shí)期間，車(chē)輛通過(guò)如在圖9到圖11中所展示的光伏元件對(duì)低電壓電池進(jìn)行充電，且高電壓電池系統(tǒng)保持?jǐn)嚅_(kāi)。在8時(shí)，低電壓電池達(dá)到其最大所允許的充電狀態(tài)，且接著經(jīng)由如圖12的DC/DC升壓轉(zhuǎn)換放出到高電壓電池。在此時(shí)間段，從光伏元件獲得的能量與來(lái)自低電壓電池的能量同時(shí)提升。這在系統(tǒng)的峰值效率點(diǎn)處發(fā)生，所述峰值效率點(diǎn)處于比光伏元件自身可提供的功率高的功率。將高電壓系統(tǒng)限制于此時(shí)間段會(huì)增加其耐久性。其也可增加操作高電壓電池的安全性。9到 16時(shí)，車(chē)輛繼續(xù)對(duì)LV電池進(jìn)行充電，與1到8時(shí)一樣。在沒(méi)有低電壓到高電壓充電能力的情況下，系統(tǒng)將不會(huì)俘獲此能量，因?yàn)榈碗妷弘姵貙⒈３窒鄬?duì)滿。在一實(shí)例中，在努力增加安全性時(shí)，低電壓到高電壓轉(zhuǎn)換器可與高電壓電池組一起包裝。這有助于在高電壓?jiǎn)?dòng)期間使與高電壓系統(tǒng)接觸的可能性最小化。在一實(shí)例中，高電壓電池由光伏系統(tǒng)經(jīng)由雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器來(lái)充電，如在圖14中所展示。具有MPP跟蹤的DC/DC轉(zhuǎn)換器可將能量從光伏元件的電壓電平提升到高電壓電池充電所需的電平。將轉(zhuǎn)換器與高電壓電池封裝在同一箱體中減少了高電壓暴露。而且，在一實(shí)例中，將兩者封裝在一起減少了組件的數(shù)目、成本和重量。可發(fā)生輕微的效率降低。箭頭展示高電壓電池72、雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器73、光伏元件14與低電壓電池70之間的能量流。 圖14展示正常操作期間每一組件的能量電壓范圍的實(shí)例。在一實(shí)例中，高電壓電池72通常在約210V到420V的范圍內(nèi)，來(lái)自雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器73的升壓在約216V到422V的范圍內(nèi)；低電壓電池的操作范圍從約IOV到16V，且跨越DC/DC轉(zhuǎn)換器73到低電壓電池70的降壓在約14V到16V的范圍內(nèi)。在一實(shí)例中，雙向轉(zhuǎn)換器73通常不同時(shí)升壓和降壓。因此，在高電壓電池72為低電壓組件供電時(shí)或當(dāng)?shù)碗妷弘姵?0正充電時(shí)，太陽(yáng)能面板14不對(duì)高電壓電池72進(jìn)行充電。因此，能量路徑141和142相互排斥。對(duì)于具有相對(duì)小的低電壓電池70的系統(tǒng)，這可意味著在車(chē)輛啟動(dòng)時(shí)所述系統(tǒng)無(wú)法俘獲太陽(yáng)能。然而，這將僅在一定程度上減少光伏系統(tǒng)的利用，因?yàn)槌Ｔ谕７跑?chē)輛時(shí)發(fā)生太陽(yáng)能充電。對(duì)于具有正?；蜉^大低電壓電池70的系統(tǒng)， 在車(chē)輛啟動(dòng)時(shí)太陽(yáng)能充電仍可進(jìn)行。低電壓系統(tǒng)可依賴存儲(chǔ)在低電壓電池70中的能量運(yùn)行，且在必要時(shí)，轉(zhuǎn)換器73可切換任務(wù)以周期性地對(duì)低電壓電池進(jìn)行充電。在此情形中，當(dāng)對(duì)低電壓電池70進(jìn)行充電時(shí)，系統(tǒng)僅忽略潛在的太陽(yáng)能。所述系統(tǒng)可包含從光伏元件14 到低電壓總線150的直接連接(無(wú)轉(zhuǎn)換器)，光伏系統(tǒng)14在有利時(shí)將跨越開(kāi)關(guān)151自動(dòng)切換到此直接連接。因此，當(dāng)電壓足以滿足低電壓總線150的要求時(shí)(例如，如圖15中對(duì)低電壓電池進(jìn)行充電，或?yàn)榈碗妷貉b置提供動(dòng)力)，甚至不需要MPP跟蹤。或者，光伏元件可直接連接到低電壓和高電壓轉(zhuǎn)換器。以此方式，在各種情況中，系統(tǒng)可使用幾乎全部可用的太陽(yáng)能，且進(jìn)一步利用MPP跟蹤，如在圖16中所展示。在一實(shí)例中，太陽(yáng)能充電系統(tǒng)可包含可取決于車(chē)輛操作條件的若干個(gè)太陽(yáng)能動(dòng)力模式。應(yīng)理解，太陽(yáng)能動(dòng)力模式的選擇可影響高或低電池充電狀態(tài)。例如，當(dāng)車(chē)輛開(kāi)啟且能夠推進(jìn)時(shí)或者當(dāng)車(chē)輛的電系統(tǒng)開(kāi)啟但車(chē)輛推進(jìn)系統(tǒng)未開(kāi)啟(即，附件啟用)時(shí)，車(chē)輛的電系統(tǒng)可自動(dòng)利用大部分可用的太陽(yáng)能動(dòng)力。此能量分布可為自動(dòng)的而不需要用戶輸入。車(chē)輛操作者可選擇性地選擇用于車(chē)輛熄火時(shí)的太陽(yáng)能動(dòng)力策略。例如，在使車(chē)輛熄火之前，用戶選擇太陽(yáng)能動(dòng)力分布策略，使得當(dāng)車(chē)輛在空閑時(shí)吸收光時(shí)，其可將能量分布到所要組件。太陽(yáng)能動(dòng)力分布策略可分類(lèi)為包含“自動(dòng)”模式、“充電”模式或“氣候”模式的操作模式?！白詣?dòng)”模式可針對(duì)包含能量和耐久性的最佳利益和系統(tǒng)效率來(lái)使用太陽(yáng)能動(dòng)力?！白詣?dòng)”模式可為通電之后車(chē)輛所復(fù)位到的默認(rèn)策略。更在另一實(shí)例中，動(dòng)力模式選項(xiàng)為“充電”模式。 車(chē)輛操作者可從太陽(yáng)能菜單中選擇此選項(xiàng)，使得系統(tǒng)在能量存儲(chǔ)裝置(例如，低電壓電池) 中存儲(chǔ)來(lái)自太陽(yáng)能動(dòng)力的最大電能。另一模式為“氣候”模式，其用以向車(chē)輛的內(nèi)部和/或某些車(chē)輛組件(例如，高電壓電池)提供溫度控制。參看圖18，可看到展示各種能量遞送和充電模式的示意性流程圖。在一實(shí)例中，車(chē)輛經(jīng)由自動(dòng)太陽(yáng)能管理(ASEM)系統(tǒng)180來(lái)管理能量分布。ASEM 180按照所要模式來(lái)管理能量分布。ASEM包含控制器182且與傳感器183通信。傳感器183可為內(nèi)部艙室溫度傳感器。內(nèi)部艙室溫度測(cè)量可用于“自動(dòng)”模式中，以幫助確定何時(shí)可需要“氣候”模式。溫度傳感器可分類(lèi)為多階段溫度傳感器。在一實(shí)例中，ASEM 180與光伏設(shè)備14通信，且可將太陽(yáng)能發(fā)送到車(chē)輛的目標(biāo)玻璃組件(例如，擋風(fēng)玻璃或鏡子)以起始或促進(jìn)除霜。這經(jīng)由具有將空氣移動(dòng)穿過(guò)車(chē)輛的風(fēng)扇的HVAC系統(tǒng)181來(lái)完成。這可由用戶經(jīng)由如在圖17中所展示的顯示器170，或經(jīng)由通過(guò)預(yù)設(shè)或預(yù)定溫度閾值(例如，小于5°C)的“自動(dòng)”模式來(lái)選擇。 ASEM 180可控制HVAC181的空氣調(diào)節(jié)組件(A/C) 185、加熱組件186和通風(fēng)口組件187。通風(fēng)口 187包括將空氣遞送穿過(guò)車(chē)輛的風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)。在一實(shí)例中，通風(fēng)口將經(jīng)冷卻或經(jīng)加熱的空氣遞送到電池以用于電池溫度控制。在某些溫度條件期間(例如，內(nèi)部溫度在約5°C 與45°C之間)，ASEM 180可發(fā)送來(lái)自光伏設(shè)備14的太陽(yáng)能來(lái)對(duì)低電壓電池70進(jìn)行點(diǎn)滴式充電。在進(jìn)一步的實(shí)例中，在某些條件下(例如，內(nèi)部艙室溫度超過(guò)45°C )，ASEM可將太陽(yáng)能發(fā)送到內(nèi)部鼓風(fēng)機(jī)通風(fēng)口 187以從艙室抽出熱空氣且圍繞含有高電壓電池72的電池組使熱空氣循環(huán)。在一實(shí)例中，發(fā)電模式為“氣候”模式。在“氣候”模式中，車(chē)輛能量管理系統(tǒng)可使用太陽(yáng)能動(dòng)力以使車(chē)廂11通風(fēng)。這可有助于減少輻射加熱的效應(yīng)，例如，在溫暖天期間。當(dāng)選擇“氣候”模式時(shí)，可嚙合車(chē)輛加熱、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)(HVAC)系統(tǒng)181以使空氣在車(chē)輛內(nèi)循環(huán)。HVAC系統(tǒng)181通過(guò)在車(chē)輛內(nèi)加熱186或冷卻185空氣流并分布經(jīng)調(diào)節(jié)的空氣流來(lái)調(diào)節(jié)空氣流。在一實(shí)例中，HVAC系統(tǒng)181可包含在此項(xiàng)技術(shù)中常規(guī)且已知的空氣入口導(dǎo)管、 空氣入口開(kāi)口、鼓風(fēng)機(jī)、蒸發(fā)器核心、加熱器核心、傳感器、溫度控制致動(dòng)器以及開(kāi)關(guān)以在操作上傳遞、調(diào)節(jié)和分布?xì)饬鳌Ｒ虼?，空氣在“氣候”模式中的循環(huán)減少車(chē)輛中歸因于輻射加熱而引起的熱的累積。例如，可利用所存儲(chǔ)的電能以操作在車(chē)輛的內(nèi)部?jī)?nèi)使空氣循環(huán)的HVAC系統(tǒng)181風(fēng)扇。 風(fēng)扇可定位于車(chē)輛的內(nèi)部中，例如在儀表面板內(nèi)、或在控制臺(tái)內(nèi)、或在座位內(nèi)或在主體面板內(nèi)等。當(dāng)車(chē)輛處于“開(kāi)啟”模式時(shí)，也可利用風(fēng)扇來(lái)使空氣循環(huán)。在一實(shí)例中，風(fēng)扇184安裝于車(chē)輛的座位中，且通常在車(chē)輛的座位框架中。風(fēng)扇184可為座位占有者提供額外經(jīng)調(diào)節(jié)的空氣。車(chē)輛操作者可選擇來(lái)自顯示裝置170上所顯示的交互式太陽(yáng)能菜單的這些選項(xiàng)中的任一者。參看圖17，顯示裝置170操作上與太陽(yáng)能充電系統(tǒng)34通信，且為車(chē)輛操作者提供關(guān)于充電系統(tǒng)34的信息。用戶可選擇性地選擇太陽(yáng)能充電系統(tǒng)34的各種操作模式。 在此實(shí)例中，顯示裝置為觸敏屏。通過(guò)觸摸屏幕，用戶可以向用戶顯示的彈出窗口的形式選擇選項(xiàng)或接收信息。例如，用戶可在“熄火”模式中選擇用于車(chē)輛的動(dòng)力模式，例如，“自動(dòng)”、 “氣候”或“充電”。用戶也可選擇性地查看其它能量相關(guān)信息，例如，所遞送的能量、功率、 隨時(shí)間的能量趨勢(shì)、電池消耗或可用電池功率。顯示器170可向用戶顯示關(guān)于從太陽(yáng)能電池吸收日光的各種類(lèi)型的信息。顯示器可提供觸摸屏功能性和接口兩者以及能量吸收的視覺(jué)通信器。在一實(shí)例中，展示了允許用戶在視覺(jué)信息之間來(lái)回切換的四個(gè)按鈕。在顯示器17的實(shí)例中，接口的中心可由表示所吸收的能量的“Dinergy圖形”組成。取決于用戶選擇四個(gè)圖形中的哪一個(gè)，此徑向圖形含有設(shè)定數(shù)目的區(qū)。在一實(shí)例中，這些區(qū)由從最小到最大一個(gè)堆疊在另一個(gè)下方的10個(gè)“花瓣”填充。存在表示在(例如)當(dāng)天、當(dāng)月、年以及用戶的行程期間的消耗的4個(gè)“Dinergy”圖形。天“Dinergy”圖形表示一天的12個(gè)小時(shí)(12個(gè)區(qū))，月表示31天(31個(gè)區(qū))，年表示12個(gè)月(12個(gè)區(qū))，且行程表示最后的12個(gè)小時(shí)(12個(gè)區(qū))。所述圖形可作為臺(tái)階式標(biāo)度而起作用，意味著存在10個(gè)臺(tái)階要填充。當(dāng)吸收超過(guò)一定量時(shí)，可向用戶點(diǎn)亮下一臺(tái)階。每一連續(xù)的臺(tái)階可點(diǎn)亮所顯示的最后花瓣下面的更大“花瓣”。這種添加可繼續(xù)，直到區(qū)的所分配時(shí)間用完為止，且接著此循環(huán)在下一區(qū)中再次繼續(xù)。在一實(shí)例中，此過(guò)程可在三個(gè)標(biāo)度下工作微量吸收、主流吸收以及主要吸收。依據(jù)數(shù)據(jù)的雙周平均值，系統(tǒng)將選擇用以顯示信息的標(biāo)度。如此，在低日光地理區(qū)域中操作車(chē)輛的人將使用從1到10的標(biāo)度，正如在高日光區(qū)域中操作的人也可更好地使用標(biāo)度。在顯示器的左上象限中，可存在與“Dynergy”圖形相關(guān)的所吸收能量的實(shí)時(shí)指示器。顯示當(dāng)前實(shí)時(shí)吸收的條形圖可被放置于較遠(yuǎn)的左手角落中，其中基于其所處的模式(天、月、年、行程)來(lái)計(jì)算刷新速率。條形圖的標(biāo)度可由上文所提及的吸收標(biāo)度確定。 "Dynergy"圖形的模式也可顯示在條形圖的頂部上。在進(jìn)一步的實(shí)例中，在接口的右方為用以取代所觀察的模式的控制件和所吸收的能量的量。在右上象限中找到能量吸收區(qū)域，且由于車(chē)輛是操作的且英里是基于當(dāng)前行程而獲得，所以能量吸收區(qū)域按照總共所獲得的英里來(lái)顯示所吸收的能量。此信息的下面可為允許用戶選擇行程、天、月和年的顯示模式的按鈕。在更進(jìn)一步的實(shí)例中，存在傳送太陽(yáng)能電池對(duì)太陽(yáng)能的吸收水平的可同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)動(dòng)畫(huà)。第一個(gè)動(dòng)畫(huà)可為與5步矩陣標(biāo)度重合的電池的5步點(diǎn)亮。所述標(biāo)度在那5步中覆蓋從無(wú)能量吸收到高吸收量的整個(gè)范圍。第二個(gè)動(dòng)畫(huà)可追隨第三標(biāo)度，其以循序的形式展示從汽車(chē)的前部運(yùn)行到后部的加亮區(qū)。此第二個(gè)動(dòng)畫(huà)可在傳送正被吸收的能量的量時(shí)加強(qiáng)第一個(gè)動(dòng)畫(huà)。參看圖19，車(chē)輛10也可包含用作對(duì)電池的充電正在進(jìn)行的通知的充電指示器 190。例如，充電指示器可展示太陽(yáng)能面板14正在對(duì)電池進(jìn)行充電。在另一實(shí)例中，充電指示器可展示車(chē)輛被“插上插頭”且高電壓或牽引電池正在充電。充電指示器190操作上分別與太陽(yáng)能充電系統(tǒng)34或車(chē)輛充電系統(tǒng)通信，且接收關(guān)于此狀態(tài)的信號(hào)。例如，在對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí)，信號(hào)可指示太陽(yáng)能面板14的狀態(tài)。充電信號(hào)可表示太陽(yáng)能充電的各種特性， 例如，充電、充電電平或充電速率等的存在。充電指示器以各種方式提供此信息。例如，可 (例如)使用計(jì)量器在車(chē)輛的內(nèi)部上表示充電指示器。類(lèi)似地，可在顯示屏(例如，與智能導(dǎo)航系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的顯示屏170)上表示充電指示器190。在又一實(shí)例中，充電指示器190與車(chē)輛10的外部表面成一體式，且經(jīng)點(diǎn)亮以表示充電。在車(chē)輛10的主體中一體地形成點(diǎn)亮式充電指示器190。在此實(shí)例中，點(diǎn)亮式充電指示器說(shuō)明太陽(yáng)能充電的速率。點(diǎn)亮式充電指示器190可例如沿著門(mén)邊緣或在防護(hù)板上等而形成于與外部主體面板相關(guān)聯(lián)的部件191中，如在190處所展示。部件191可為外部裝飾部件，所述外部裝飾部件由以預(yù)定方式布置且點(diǎn)亮的多個(gè)燈192從后面點(diǎn)亮。在此實(shí)例中，燈192為以線性方式布置的LED燈，但可選擇其它圖案，例如，圓形或非線性。LED燈可為預(yù)定的顏色，例如，透明或紅色或綠色。另外，在此實(shí)例中，燈可以預(yù)定方式點(diǎn)亮(例如，按顏色或序列)，以便指示充電狀態(tài)。舉例來(lái)說(shuō)，脈動(dòng)的紅燈指示太陽(yáng)能面板正在對(duì)電池進(jìn)行充電，且實(shí)心的綠燈指示電池被充滿。燈的組合可被循序點(diǎn)亮以提供充電狀態(tài)的通知(即，未充、部分充滿或充滿)。經(jīng)點(diǎn)亮的裝飾部件可由各種材料制造，例如， 鍍敷鉻的塑料等。優(yōu)選的是，外部裝飾部件是半透明的，且當(dāng)車(chē)輛不在操作時(shí)在美學(xué)上是令人愉悅的，但允許燈完全發(fā)光以提供充電狀態(tài)。 按照以上教示，本發(fā)明的許多修改和變化是可能的。因此，在所附權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)，除了明確所描述的內(nèi)容之外，可實(shí)踐本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種用于車(chē)輛的太陽(yáng)能充電和管理系統(tǒng)，其包括光伏設(shè)備，其用于接收太陽(yáng)能并將所述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能；用戶接口，其用于選擇預(yù)定的太陽(yáng)能動(dòng)力模式；以及控制器，其操作上與所述用戶接口通信，以選擇性地分布來(lái)自所述光伏設(shè)備的能量，以操作與所述選定的太陽(yáng)能動(dòng)力模式相關(guān)聯(lián)的車(chē)輛組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述光伏設(shè)備包含多個(gè)太陽(yáng)能模塊，其彼此電隔離；以及多個(gè)轉(zhuǎn)換器，其各自電耦合到對(duì)應(yīng)的太陽(yáng)能模塊，以從所述對(duì)應(yīng)的太陽(yáng)能模塊接收所述電能且將所述所接收的電能轉(zhuǎn)換成輸出電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括能量存儲(chǔ)裝置，所述能量存儲(chǔ)裝置與所述轉(zhuǎn)換器中的每一者電連通以用于存儲(chǔ)所述輸出電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述能量存儲(chǔ)裝置為低電壓電池。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述升壓式轉(zhuǎn)換器為低電壓DC/DC轉(zhuǎn)換器。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括高電壓電池和高電壓雙向DC/DC升壓式轉(zhuǎn)換器，所述高電壓雙向DC/DC升壓式轉(zhuǎn)換器耦合到所述高電壓電池且其管理所述低電壓電池與所述高電壓電池之間的能量流。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述太陽(yáng)能動(dòng)力模式操作上控制用于所述車(chē)輛的加熱、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)(HVAC)系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述HVAC系統(tǒng)包含通風(fēng)鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)扇，所述通風(fēng)鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)扇適于將空氣遞送到用以操作所述車(chē)輛的高電壓電池。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述太陽(yáng)能動(dòng)力模式操作上控制安裝于所述車(chē)輛的座位內(nèi)的座位風(fēng)扇，所述座位風(fēng)扇分布經(jīng)調(diào)節(jié)的空氣。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括溫度傳感器，所述溫度傳感器將溫度數(shù)據(jù)傳送到所述控制器，且所述控制器將來(lái)自所述光伏設(shè)備的能量分布到電存儲(chǔ)裝置且根據(jù)預(yù)設(shè)的溫度將一些能量分布到所述車(chē)輛組件兩者。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述太陽(yáng)能動(dòng)力模式為自動(dòng)在所述電存儲(chǔ)裝置與所述選定的車(chē)輛組件之間分布太陽(yáng)能動(dòng)力的啟動(dòng)模式。
12.—種管理用于車(chē)輛的太陽(yáng)能充電和能量分布的方法，所述方法包括以下步驟使用安置于所述車(chē)輛上的光伏設(shè)備來(lái)收集太陽(yáng)能；在所述光伏設(shè)備內(nèi)將所述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能；使用用戶接口來(lái)選擇預(yù)定的太陽(yáng)能動(dòng)力模式；以及使用操作上與所述用戶接口通信的控制器來(lái)選擇性地分布來(lái)自所述光伏設(shè)備的能量， 以操作與所述選定的太陽(yáng)能動(dòng)力模式相關(guān)聯(lián)的車(chē)輛組件。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述選擇預(yù)定的太陽(yáng)能動(dòng)力模式的步驟進(jìn)一步包括選擇基于預(yù)定的條件分布動(dòng)力的自動(dòng)模式、將太陽(yáng)能傳遞到能量存儲(chǔ)裝置的充電模式；以及傳遞太陽(yáng)能以操作所述車(chē)輛的所述加熱通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的氣候模式的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述選擇預(yù)定的太陽(yáng)能動(dòng)力模式的步驟進(jìn)一步包括選擇分布動(dòng)力以控制安置在車(chē)輛座位內(nèi)的風(fēng)扇的自動(dòng)模式的步驟。
15.一種用于車(chē)輛的太陽(yáng)能充電和管理系統(tǒng)，其包括光伏設(shè)備，其用于接收太陽(yáng)能并將所述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能；太陽(yáng)能充電燈，其定位在所述車(chē)輛的外部面板上，其隨著所述光伏設(shè)備接收太陽(yáng)能而點(diǎn)殼。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述太陽(yáng)能充電燈包含布置成一圖案的多個(gè)發(fā)光二極管燈，所述多個(gè)發(fā)光二極管燈隨著所述太陽(yáng)能被收集而逐漸點(diǎn)亮。
全文摘要
一種用于車(chē)輛的太陽(yáng)能充電和管理系統(tǒng)包含用于接收太陽(yáng)能并將所述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能的光伏設(shè)備。所述系統(tǒng)包含用戶接口，其用于選擇預(yù)定的太陽(yáng)能動(dòng)力模式；以及控制器，其操作上與所述用戶接口通信。所述接口允許選擇性地分布來(lái)自所述光伏設(shè)備的能量，以操作與所述選定的太陽(yáng)能動(dòng)力模式相關(guān)聯(lián)的車(chē)輛組件。
文檔編號(hào)A47C7/72GK102368930SQ201080011566
公開(kāi)日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2010年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月15日
發(fā)明者凱文·沃爾什, 奧古斯托·蘭德斯托伊 申請(qǐng)人:菲斯科汽車(chē)公司