太阳能汽车设计方法与流程

本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种太阳能汽车设计方法。

背景技术：

太阳能汽车是一种集成太阳能电池芯片，并将太阳能转换成电能从而驱动汽车行驶的新能源汽车。

传统的太阳能汽车是基于现有汽车的结构，在汽车现有的覆盖件上铺设太阳能电池芯片，致使太阳能电池芯片的发电面积受限，太阳能汽车对太阳能的收集量也相应较低，进而限制了太阳能转换为电能的功率，限定了太阳能汽车的续航里程。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种太阳能汽车设计方法，能够在太阳能汽车的前期的结构设计过程中，灵活变更太阳能汽车的结构尺寸来调整天阳能电池芯片的发电面积，以此设计出满足不同的续航要求的太阳能汽车。

本发明提供了一种太阳能汽车设计方法，包括：

获取太阳能汽车的至少一种结构设计，所述结构设计包括所述太阳能汽车在各覆盖件上关联的尺寸；

根据标杆车的结构参数，确定与所述结构设计对应的太阳能汽车的太阳能发电面积，所述标杆车的结构参数中包括所述标杆车在各覆盖件上关联的尺寸和覆盖面积；

根据所述太阳能发电面积，预估所述结构设计对应的太阳能汽车的续航里程；

筛选出续航里程满足预设的续航里程条件的太阳能汽车的结构设计。

可选地，所述太阳能汽车的覆盖件包括如下至少一件：引擎盖、顶盖、挡风玻璃和车窗。

可选地，所述引擎盖上关联的尺寸包括：所述引擎盖的长度和宽度；

所述顶盖上关联的尺寸包括：所述顶盖的长度和宽度；

所述挡风玻璃上关联的尺寸包括：车身高度和所述挡风玻璃的宽度；

所述车窗上关联的尺寸包括：车身高度和所述车窗的宽度。

可选地，所述根据标杆车的结构参数，确定与所述结构设计对应的太阳能汽车的太阳能发电面积，包括：

根据标杆车的结构参数和所述结构设计中太阳能汽车在各覆盖件上关联的尺寸，确定所述结构设计对应的太阳能汽车在各覆盖件上的等效面积；

根据所述结构设计对应的太阳能汽车在各覆盖件上的等效面积，计算与所述结构设计对应的太阳能汽车的太阳能发电面积。

可选地，所述根据标杆车的结构参数和所述结构设计中太阳能汽车在各覆盖件上关联的尺寸，确定所述结构设计对应的太阳能汽车在各覆盖件上的等效面积，包括：

根据如下公式1确定太阳能汽车在第i件覆盖件上的等效面积ai：

公式1中，si为所述结构设计中太阳能汽车在第i件覆盖件上关联的尺寸的乘积值；si0为所述标引车在第i件覆盖件上的尺寸的乘积值；ai0为所述标引车在第i件覆盖件上的覆盖面积。

可选地，所述根据所述结构设计对应的太阳能汽车在各覆盖件上的等效面积，计算与所述结构设计对应的太阳能汽车的太阳能发电面积，包括：

计算所述结构设计对应的太阳能汽车在各覆盖件上的等效面积的累加值；

将所述累加值与预设的太阳能铺设系数的乘积值作为与所述结构设计对应的太阳能汽车的太阳能发电面积。

可选地，所述根据所述太阳能发电面积，预估所述结构设计对应的太阳能汽车的续航里程，包括：

根据所述结构设计对应的太阳能汽车的太阳能发电面积，预估所述结构设计对应的太阳能汽车的每日发电量；

获取所述结构设计对应的太阳能汽车在匀速工况下的功率；

根据所述结构设计对应的太阳能汽车的每日发电量、匀速工况下的行驶速度和功率，预估得到所述结构设计对应的太阳能汽车的续航里程。

可选地，根据如下公式2，预估所述结构设计对应的太阳能汽车的每日发电量e：

e＝α×β×h(公式2)

公式2中，α为所述结构设计对应的太阳能汽车的太阳能发电面积；

β为预设的太阳能电池转换效率；h为预设的每日有效光照时间。

可选地，根据如下公式3，获取所述结构设计对应的太阳能汽车在匀速工况下的功率p：

公式3中，μ为预设的摩擦系数；g为所述结构设计对应的太阳能汽车的满载重量；g为重力加速度；c为预设的风阻系数；ρ为预设的空气密度；v为预设的匀速工况下的行驶速度，aw为所述结构设计对应的太阳能汽车的迎风面积。

可选地，根据如下公式4，计算得到所述结构设计对应的太阳能汽车的续航里程m：

公式4中，e为所述结构设计对应的太阳能汽车的每日发电量；v为预设的匀速工况下的行驶速度；p为所述结构设计对应的太阳能汽车在匀速工况下的功率。

本发明提供的太阳能汽车设计方法，通过在太阳能汽车的前期设计中，针对不同的结构设计，确定与太阳能汽车的结构设计对应的太阳能汽车的太阳能发电面积；继而，根据太阳能发电面积确定结构设计对应的太阳能汽车的续航里程；筛选出续航里程满足预设的续航里程条件的太阳能汽车的结构设计。这样，在太阳能汽车的前期的结构设计过程中，可以灵活变更太阳能汽车的结构尺寸来调整天阳能电池芯片的发电面积，以此设计出满足不同的续航要求的太阳能汽车。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为根据本发明实施例提供的太阳能汽车设计方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是根据本发明实施例提供的太阳能汽车设计方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：

s1，获取太阳能汽车的至少一种结构设计。

本发明实施例中，太阳能汽车的结构设计可以包括太阳能汽车在各覆盖件上关联的尺寸。其中，太阳能汽车上的覆盖件主要是指太阳能汽车上可用于封装或铺设太阳能电池芯片的覆盖件，可以包括如下至少一件：引擎盖、顶盖、挡风玻璃和车窗。可以理解的是，覆盖件还可以是太阳能汽车的车身中其他暴露在外部的部件。

其中，覆盖件上关联的尺寸涉及长高宽等类型。对于不同的覆盖件，涉及的尺寸的类型可以不同。

在本发明的一些实施例中，所述引擎盖上关联的尺寸包括：所述引擎盖的长度和宽度；所述顶盖上关联的尺寸包括：所述顶盖的长度和宽度；所述挡风玻璃上关联的尺寸包括：车身高度和所述挡风玻璃的宽度；所述车窗上关联的尺寸包括：车身高度和所述车窗的宽度。可以理解的是，对于不同的覆盖件，其所涉及的尺寸的类型可以根据不同的需求或要求进行变更，此处不做具体限定。

s2，根据标杆车的结构参数，确定与所述结构设计对应的太阳能汽车的太阳能发电面积。

本发明实施例中，标杆车由本领域技术人员根据不同的需求进行选择。其中，标杆车的结构参数中包括标杆车在各覆盖件上关联的尺寸和覆盖面积。这样，在获取太阳能汽车的结构设计之后，可以基于太阳能汽车的结构设计中太阳能汽车在各覆盖件上关联的尺寸与标杆车在各覆盖件上关联的尺寸之间的对标，确定与所述结构设计对应的太阳能汽车的太阳能发电面积。

在本发明的一些实施例中，可以根据标杆车的结构参数和所述结构设计中太阳能汽车在各覆盖件上关联的尺寸，确定所述结构设计对应的太阳能汽车在各覆盖件上的等效面积；继而，根据所述结构设计对应的太阳能汽车在各覆盖件上的等效面积，计算与所述结构设计对应的太阳能汽车的太阳能发电面积。

可以理解的是，本发明实施例中太阳能汽车的太阳能发电面积可以指的是在基于结构设计得到的覆盖件上安装铺设的太阳能电池芯片的面积，也可以是基于结构设计封装在覆盖件中的太阳能电池芯片的面积。

s3，根据所述太阳能发电面积，预估所述结构设计对应的太阳能汽车的续航里程。

本发明实施例中，在通过步骤s2确定太阳能汽车的太阳能发电面积之后，可以确定对应的发电功率，继而得到续航里程。

在本发明的一些实施例中，可以根据所述结构设计对应的太阳能汽车的太阳能发电面积，预估所述结构设计对应的太阳能汽车的每日发电量；获取所述结构设计对应的太阳能汽车在匀速工况下的功率；根据所述结构设计对应的太阳能汽车的每日发电量、匀速工况下的行驶速度和功率，预估得到所述结构设计对应的太阳能汽车的续航里程。

可以理解的是，也可以采用本领域技术人员惯用的其他预估方法基于发电面积预估续航里程，此处不再详述。

s4，筛选出续航里程满足预设的续航里程条件的太阳能汽车的结构设计。

其中，续航里程条件由本领域技术人员根据不同的需求来预先设置。例如，可以设置续航里程阈值。当续航里程大于或等于预设的续航里程阈值，则确定续航里程满足预设的续航里程条件。

本发明实施例中，针对太阳能汽车的结构设计预估出太阳能汽车的续航里程之后，可以将太阳能汽车的续航里程与预设的续航里程阈值进行比较，判断续航里程是否大于或等于预设的续航里程阈值，以此筛选出续航里程满足预设的续航里程条件的太阳能汽车的结构设计。

本发明实施例提供的太阳能汽车设计方法，通过在太阳能汽车的前期设计中，针对不同的结构设计，确定与太阳能汽车的结构设计对应的太阳能汽车的太阳能发电面积；继而，根据太阳能发电面积预估结构设计对应的太阳能汽车的续航里程；筛选出续航里程满足预设的续航里程条件的太阳能汽车的结构设计。这样，在太阳能汽车的前期的结构设计过程中，可以灵活变更太阳能汽车的结构尺寸来调整天阳能电池芯片的发电面积，以此设计出满足不同的续航要求的太阳能汽车。

本发明的一些实施例中，可以根据如下公式1确定太阳能汽车在第i件覆盖件上的等效面积ai：

公式1中，si为所述结构设计中太阳能汽车在第i件覆盖件上关联的尺寸的乘积值；si0为所述标引车在第i件覆盖件上的尺寸的乘积值；ai0为所述标引车在第i件覆盖件上的覆盖面积。

在计算结构设计对应的太阳能汽车在各覆盖件上的等效面积之后，可以计算所述结构设计对应的太阳能汽车在各覆盖件上的等效面积的累加值；将所述累加值与预设的太阳能铺设系数的乘积值作为与所述结构设计对应的太阳能汽车的太阳能发电面积。其中，太阳能铺设系数由本领域技术人员根据实际情况进行设置，例如，对于覆盖件封装太阳能电池芯片的结构，可以设置更高的太阳能敷设系数，比如0.9。

本发明的一些实施例中，可以根据如下公式2，预估所述结构设计对应的太阳能汽车的每日发电量e：

e＝α×β×h(公式2)

公式2中，α为所述结构设计对应的太阳能汽车的太阳能发电面积；

β为预设的太阳能电池转换效率；h为预设的每日有效光照时间。其中，

太阳能电池转换效率由选择的太阳能电池芯片决定。

实际应用中，在进行太阳能电池芯片的选择的过程中，除了考虑太阳能电池转换效率，还需考虑其他因素，比如与覆盖件之间的封装或铺设的适应性，车身重量等。优选地，可以选择具有轻薄柔特点的薄膜发电太阳能电池芯片。

本发明的一些实施例中，可以根据如下公式3，获取所述结构设计对应的太阳能汽车在匀速工况下的功率p：

公式3中，μ为预设的摩擦系数；g为所述结构设计对应的太阳能汽车的满载重量；g为重力加速度；c为预设的风阻系数；ρ为预设的空气密度；v为预设的匀速工况下的行驶速度，aw为所述结构设计对应的太阳能汽车的迎风面积。

继而，可以根据如下公式4，计算得到所述结构设计对应的太阳能汽车的续航里程m：

公式4中，e为所述结构设计对应的太阳能汽车的每日发电量；v为预设的匀速工况下的行驶速度；p为所述结构设计对应的太阳能汽车在匀速工况下的功率。

本发明的一些实施例中，若获取的所有结构设计对应的太阳能汽车的续航里程均不满足续航里程条件，则可以筛选出续航里程与续航里程条件最接近的结构设计，并针对该结构设计中的覆盖件的尺寸按照预设的调整步长进行调整，直至得到续航里程满足所述续航里程条件的太阳能汽车的结构设计。

本发明的一些实施例中，在筛选出续航里程满足所述续航里程条件的太阳能汽车的结构设计之后，在筛选出的结构设计为多个的情况下，还可以基于不同的需求做进一步地筛选。例如，进一步筛选出续航里程最远的结构设计，或者，进一步筛选出车身重量最轻的结构设计等等。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的描述中，需要理解的是，在本文中的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。