一种双轴追光的电动汽车平板式光伏车顶

1.本实用新型涉及太阳能光伏技术利用领域，尤其涉及一种双轴追光的电动汽车平板式光伏车顶。


背景技术：

2.近年来，随着汽车保有量的持续增加，道路交通领域所占碳排放比例日益突出。因此，要实现双碳目标，发展交通清洁能源技术特别是电动汽车技术势在必行。然而，电动汽车虽然具备环保的特性，却在续航方面遭遇了发展瓶颈。另外，电动汽车在遭遇太阳暴晒时，车内部温度会随之上升，不但造成人难以忍受的高温，也造成汽车的安全问题。此外，单纯地在车顶铺设光伏进行发电，通常受制于车顶面积；而铺平式的可展开光伏阵列则会由于不能跟踪太阳辐射入射角的变化而不能更充分地利用太阳光线中的能量。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是克服电动汽车现有电池技术的不足，提供一种不仅防止了电动汽车夏日暴晒问题，还充分利用太阳能光伏发电为电动汽车的动力电池提供额外电力的双轴追光的电动汽车平板式光伏车顶。为了便于说明，本实用新型以一种五片式光伏车顶为例。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
5.以一种五片式光伏车顶为例，一种双轴追光的电动汽车平板式光伏车顶，包括双轴追光机构和连接在该机构上可伸缩折叠的平板式光伏车顶，光伏车顶有五块光伏板，其中一块固定安装于箱体中间，其中两块以对开方式安装于箱体顶部两侧，其余两块则通过箱体内的滑动导轨副进行伸缩。双轴追光机构包括底座、一级轴、一级轴键、一级轴轴承、双轴连接部件、二级轴、二级轴键和二级轴轴承、连接板。所述一级轴安装于底部底座上，并穿过设置于两个底座中间的双轴连接部件下部的轴孔，所述二级轴穿过双轴连接部件上部的轴孔，二级轴两端伸出部分则分别穿入连接板两侧的轴孔。一级轴与二级轴在空间上相互垂直。所述机构上的可伸缩折叠的平板式光伏车顶，可以通过光伏板的伸缩折叠实现展开和闭合，并由双轴追光机构带动进行追光。
6.作为上述技术方案的进一步改进，所述双轴连接部件可分为上下两部分，且上下两部分分别根据二级轴轴径和一级轴轴径开有轴孔，以便二级轴和一级轴能够通过该部件相连接。
7.作为上述技术方案的进一步改进，所述二级轴与一级轴在空间上相互垂直。
8.作为上述技术方案的进一步改进，所述一级轴中间位置以及双轴连接部件下部的中间相应位置均开有键槽，通过一级轴键连接，使双轴连接部件可随一级轴旋转。
9.作为上述技术方案的进一步改进，所述二级轴两侧适当位置以及连接板两侧适当位置均开有键槽，通过二级轴键连接，使连接板随二级轴转动。
10.作为上述技术方案的进一步改进，所述一级轴轴承一共四个，其中有两个分别嵌
套于两个底座，另外两个一级轴轴承则分别安装于双轴连接部件下部的轴孔两侧。
11.作为上述技术方案的进一步改进，所述二级轴轴承一共四个，其中有两个分别嵌套于连接板两侧，另外两个二级轴轴承则分别安装于双轴连接部件上部的轴孔两侧。
12.作为上述技术方案的进一步改进，所述连接板安装后的上表面高于双轴连接部件顶部，其与箱体的下表面正中间相连接，从而使光伏阵列伸缩折叠机构可以随双轴追光机构转动，进而实现了光伏阵列跟踪太阳辐射的目的。
13.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
14.本实用新型的双轴追光的电动汽车平板式光伏车顶，箱体主要起到支撑和收纳作用，光伏板可根据实际需要以对开的形式在箱体顶部翻转折叠，或以抽拉形式伸出或收纳入箱体，不仅防止了电动汽车夏日暴晒问题，还充分利用太阳能光伏发电为电动汽车充电，而且体积小、安装方便；尺寸可以根据实际需要定制，车顶光伏板面积可达到6～8平方米，按目前晶硅光伏组件的光电转换效率为22％，平均日照最大功率小时数4小时，可计算车顶光伏的装机容量为1320～1760瓦，日均发电量为5～7千瓦时，可以为电动汽车增加续航40～60公里。本实用新型中的双轴追光机构，使光伏阵列可以绕两根互相垂直的轴进行转动，从而实现追光的功能，不仅提高了电动汽车车顶光伏的发电效率，也能为减少碳排放做出更多的贡献。
附图说明
15.图1是本实用新型的双轴追光电动汽车平板式光伏车顶的光伏阵列展开状态结构示意图(俯视)。
16.图2是本实用新型的双轴追光电动汽车平板式光伏车顶的双轴追光机构的结构示意图(俯视)。
17.图3是本实用新型的双轴追光电动汽车平板式光伏车顶的双轴追光机构的结构示意图(侧视)。
18.图4是本实用新型的双轴追光电动汽车平板式光伏车顶的闭合状态时的整体结构示意图。
19.图5是本实用新型的一级轴上的键槽的结构示意图。
20.图6是本实用新型的一级轴上的一级轴键的结构示意图。
21.图7是本实用新型的二级轴上的键槽的结构示意图。
22.图8是本实用新型的二级轴上的二级轴键的结构示意图。
23.图9是本实用新型的双轴连接机构上一级轴轴承及二级轴轴承的安装示意图。
24.图10是本实用新型的连接板上二级轴轴承的安装示意图。
25.图11是本实用新型的底座上一级轴轴承的安装示意图。
26.图中各标号表示：1-底座；2-一级轴；3-一级轴键；4-一级轴轴承；5-双轴连接部件；6-二级轴；7-二级轴键；8-二级轴轴承；9-连接板；10-箱体；11-光伏阵列；12-键槽。
具体实施方式
27.以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
28.如图1至图11所示，本实施例的双轴追光的电动汽车平板式光伏车顶，包含追光机
构和连接在该机构上可伸缩折叠的平板式光伏车顶。双轴追光机构包括底座1、一级轴2、一级轴键3、一级轴轴承4、双轴连接部件5、二级轴6、二级轴键7、二级轴轴承8、连接板9。双轴连接部件5可分为上下两部分，且上下两部分分别根据二级轴6的轴径和一级轴2的轴径开有轴孔，以便二级轴6和一级轴2能够通过该部件实现机械连接，连接后的二级轴6与一级轴2在空间上相互垂直；一级轴2中间位置以及双轴连接部件5下部的中间相应位置均开有键槽12，通过一级轴键3连接，使双轴连接部件5可随一级轴2旋转；二级轴6两侧适当位置以及连接板9两侧适当位置均开有键槽12，通过二级轴键7连接，使连接板9随二级轴6转动；一级轴轴承4一共四个，其中有两个分别嵌套于两个底座1，另外两个一级轴轴承4则分别安装于双轴连接部件5下部的轴孔两侧；二级轴轴承8一共四个，其中有两个分别嵌套于连接板9两侧，另外两个二级轴轴承8则分别安装于双轴连接部件5上部的轴孔两侧；连接板9安装后的上表面高于双轴连接部件5顶部，其与箱体10的下表面正中间相连接，使光伏阵列11可以随双轴追光机构转动，从而实现了光伏阵列11跟踪太阳辐射的目的。
29.该双轴追光的电动汽车平板式光伏车顶具有折叠和展开以及展开后的追光三个状态。
30.展开状态：光伏阵列11中位于箱体10顶部两侧的光伏板均向外转动180
°
张开，收纳在箱体10内部的光伏板沿滑动导轨运动一定的距离伸出，两者运动的先后顺序可根据实际需要设置。
31.追光状态：光伏板展开后，根据太阳辐射入射角的变化，一级轴2先转动，从而带动双轴连接部件5转动，双轴连接部件5转动后带动二级轴6转动，进而使连接板9转动，由于连接板9与箱体10的底面连接，故可实现光伏阵列11对太阳辐射的跟踪。需要说明的是，操作过程中，一级轴2和二级轴6可不分先后均进行转动或者只有一级轴2或二级轴6单独进行转动。
32.闭合状态：光伏阵列11中位于箱体10顶部两侧的光伏板均向内转动180
°
折叠，伸出箱体10的光伏板沿滑动导轨运动一定的距离收纳入箱体10，两者运动的先后顺序可根据实际需要设置。
33.该双轴追光的电动汽车平板式光伏车顶，箱体10主要起到支撑和收纳作用，在有多块光伏板时，箱体10顶部中间可以固定一块光伏板，对开的光伏设置在箱体10顶部两侧，可以打开和关闭，抽拉式的光伏板在闭合时可隐藏于箱体10中，不仅防止了电动汽车夏日暴晒问题，还充分利用太阳能光伏发电为电动汽车充电，而且折叠后体积小、安装方便，还可以通过双轴追光机构调整光伏板的角度从而提高光伏发电效率；尺寸可以根据实际需要定制，车顶光伏板面积可达到6～8平方米，按目前晶硅光伏组件的光电转换效率为22％，平均日照最大功率小时数4小时，可计算车顶光伏的装机容量为1320～1760瓦，日均发电量为5～7千瓦时，可以为电动汽车增加续航40～60公里。
34.本实施例中，双轴连接部件5可分为上下两部分，且上下两部分分别根据二级轴6轴径和一级轴2轴径开有轴孔，以便二级轴6和一级轴2能够通过该部件相连接，与双轴连接部件5相连接的二级轴6与一级轴2在空间上相互垂直。
35.本实施例中，一级轴2中间位置以及双轴连接部件5下部的中间相应位置均开有键槽12，通过一级轴键3连接，使双轴连接部件5可随一级轴2旋转。
36.本实施例中，二级轴6两侧适当位置以及连接板9两侧适当位置均开有键槽12，通
过二级轴键7连接，实现连接板9随二级轴6转动。
37.本实施例中，一级轴轴承4一共四个，其中有两个分别嵌套于两个底座1内，另外两个一级轴轴承4则分别安装于双轴连接部件5下部的轴孔两侧。
38.本实施例中，二级轴轴承8一共四个，其中有两个分别嵌套于连接板9两侧，另外两个二级轴轴承8则分别安装于双轴连接部件5上部的轴孔两侧。
39.本实施例中，所述连接板9安装后的上表面高于双轴连接部件5顶部，其与箱体10的下表面正中间相连接，从而使可伸缩折叠的平板式光伏车顶可以随双轴追光机构转动，进而实现了光伏阵列11跟踪太阳辐射的目的。
40.在实际应用中，本实用新型的双轴追光的电动汽车平板式光伏车顶根据实际情况可以设置不同数目和不同大小的光伏板。
41.虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

技术特征：
1.一种双轴追光的电动汽车平板式光伏车顶，其特征在于：包含双轴追光机构和连接在该机构上可伸缩折叠的平板式光伏车顶，所述双轴追光机构包括底座(1)、一级轴(2)、一级轴键(3)、一级轴轴承(4)、双轴连接部件(5)、二级轴(6)、二级轴键(7)、二级轴轴承(8)、连接板(9)，所述一级轴(2)穿过两个底座(1)以及双轴连接部件(5)下部，所述一级轴轴承(4)中有两个分别嵌套于两个底座(1)，另外两个分别安装于双轴连接部件(5)下部的轴孔两侧，所述二级轴(6)穿过连接板(9)以及双轴连接部件(5)上部，所述机构上的可伸缩折叠的平板式光伏车顶包括箱体(10)和光伏阵列(11)，所述光伏阵列(11)可根据实际情况在箱体(10)顶部侧面转动或通过滑动导轨副在箱体(10)内滑动，从而实现光伏阵列(11)的展开和闭合，所述箱体(10)通过连接板(9)与双轴追光机构连接。2.根据权利要求1所述的双轴追光的电动汽车平板式光伏车顶，其特征在于：所述箱体(10)主要起到支撑和收纳作用，所述光伏阵列(11)中的光伏板可根据实际需要以对开的形式在箱体(10)顶部翻转折叠，或以抽拉形式伸出或收纳入箱体(10)，或者直接固定安装于箱体(10)顶部中间位置，为便于说明，这里以一种五片式光伏车顶为例。3.根据权利要求2所述的双轴追光的电动汽车平板式光伏车顶，其特征在于：所述双轴连接部件(5)可分为上下两部分，且上下两部分分别根据二级轴(6)轴径和一级轴(2)轴径开有轴孔，以便二级轴(6)和一级轴(2)能够通过该部件相连接。4.根据权利要求3所述的双轴追光的电动汽车平板式光伏车顶，其特征在于：所述二级轴(6)与一级轴(2)在空间上相互垂直。5.根据权利要求4所述的双轴追光的电动汽车平板式光伏车顶，其特征在于：所述一级轴(2)中间位置以及双轴连接部件(5)下部的中间相应位置均开有键槽(12)，通过一级轴键(3)连接，使双轴连接部件(5)可随一级轴(2)转动。6.根据权利要求5所述的双轴追光的电动汽车平板式光伏车顶，其特征在于：所述二级轴(6)两侧适当位置以及连接板(9)两侧适当位置均开有键槽(12)，通过二级轴键(7)连接，使连接板(9)随二级轴(6)转动。7.根据权利要求6所述的双轴追光的电动汽车平板式光伏车顶，其特征在于：所述一级轴轴承(4)一共四个，其中有两个分别嵌套于两个底座(1)，另外两个一级轴轴承(4)则分别安装于双轴连接部件(5)下部的轴孔两侧。8.根据权利要求7所述的双轴追光的电动汽车平板式光伏车顶，其特征在于：所述二级轴轴承(8)一共四个，其中有两个分别嵌套于连接板(9)两侧，另外两个二级轴轴承(8)则分别安装于双轴连接部件(5)上部的轴孔两侧。9.根据权利要求8所述的双轴追光的电动汽车平板式光伏车顶，其特征在于：所述连接板(9)安装后的上表面高于双轴连接部件(5)顶部，其与箱体(10)的下表面正中间相连接，从而使机构上的可伸缩折叠的平板式光伏车顶可以随双轴追光机构转动，进而实现了光伏阵列(11)跟踪太阳辐射的目的。

技术总结
本实用新型公开了一种双轴追光的电动汽车平板式光伏车顶，包括双轴追光机构和连接在该机构上的平板式光伏车顶。所述双轴追光机构包括底座、一级轴、一级轴键、一级轴轴承、双轴连接部件、二级轴、二级轴键、二级轴轴承和连接板。所述一级轴包裹于两个底座及双轴连接部件下部的轴孔内，所述二级轴包裹在双轴连接部件上部及连接板的轴孔内，所述一级轴与二级轴在空间上互相垂直。所述机构上的平板式光伏车顶包括箱体和光伏阵列，所述光伏阵列安装于箱体上，所述箱体底面与连接板连接，从而实现双轴追光机构带动光伏车顶追光的功能。本实用新型将光伏发电技术与双轴追光技术相结合，更大限度地将太阳能转化为电能，为电动汽车充电。为电动汽车充电。为电动汽车充电。


技术研发人员：陈建林 何锦涛 武子寒 吴林
受保护的技术使用者：长沙理工大学
技术研发日：2023.02.27
技术公布日：2023/8/26