太阳能车顶帐篷的制作方法

本发明涉及太阳能技术领域，尤其涉及一种太阳能车顶帐篷及其车辆。

背景技术：

车顶帐篷，又称为车顶上的″家″，是随着汽车制造业而发展起来的周边产业，车顶帐篷的发展已经有五、六十年的历史。国内随着汽车保有量的上升，自驾旅游渐渐升温，车顶帐篷便是户外自驾游的可选装备之一，越来越多的新型产品出现在大家的视野，从外观的流线型到重量的减轻都有了明显的提高，这有效增加了出行的方便性。车顶帐篷安装简单快捷，适应多种车型。真正实现了筑家户外，随遇而安的意境。

太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，作为清洁能源不产生任何的环境污染。在太阳能的有效利用当中太阳能光电利用是近些年来发展最快，最具活力的研究领域，也是最受瞩目的项目之一。

太阳能电池是一种可以将能量转换的光电元件，其基本构造是运用p型与n型半导体接合而成的。半导体最基本的材料是″硅″，它是不导电的，但如果在半导体中掺入不同的杂质，就可以做成p型与n型半导体，再利用p型半导体有个电洞，与n型半导体多了一个自由电子的电位差来产生电流，所以当太阳光照射时，光能将硅原子中的电子激发出来，而产生电子和电洞的对流，这些电子和电洞均会受到内建电位的影响，分别被n型及p型半导体吸引，而聚集在两端。此时外部如果用电极连接起来，形成一个回路，这就是太阳能电池发电的原理。

″车顶太阳能电池″是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片装置。2009年9月24日，″中国·电谷″的英利光伏应用技术研究院研发成功了世界首块车顶用太阳能电池，此为全球第一块用于汽车车顶的商品化光伏组件，电池组件可作为汽车用电设备动力能源使用，降低发动机发电负载、油耗，还可作为动力能源的补充装置。

汽车顶部空间有限，如何利用车顶有限的空间使汽车出行更为便捷，是目前人们研究的主题。

针对上述问题，提出本发明。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提出一种太阳能车顶帐篷及其车辆。

本发明提供的技术方案是：一种太阳能车顶帐篷，包括底板，所述底板上方间隔设有形状相应的顶板，所述底板和顶板之间通过篷布围合形成帐篷空间，所述顶板上铺设有太阳能电池板；还包括前连接杆和后连接杆，所述前连接杆的一端铰接底板前端右侧，所述前连接杆的另一端铰接顶板的前端左侧，所述后连接杆的一端铰接底板后端右侧，所述后连接杆的另一端铰接顶板的后端左侧；还包括上伸缩装置和下伸缩装置，所述上伸缩装置设置为能够驱动顶板从右侧向上转动展开，所述下伸缩装置设置为能够驱动顶板从左侧向上转动展开。根据现有车辆顶部形状，优选底板为矩形底板，顶板为矩形顶板，但不限于上述形状。

本发明的太阳能车顶帐篷，在车辆正常行驶时处于闭合状态，电池板正常发电。而且闭合状态下帐篷的占用空间与车顶行李架驮运行李时所占空间大致相当，同时结合低风阻外形，对车辆行驶品质的影响控制在合理范围之内。优选地，在矩形底板前侧设有整流罩，所述整流罩沿车顶左右设置，所述整流罩上部设有顶盖，所述顶盖后侧与车顶帐篷闭合时顶板靠近且高度齐平，所述整流罩顶盖呈弧形且由后向前逐渐向下延伸至车顶处，此整流罩设计进一步降低车辆行驶时的风阻。更优选地，整流罩内设有容纳空间，容纳空间内设有帐篷保护罩，用于在不需要发电时罩在闭合的车顶帐篷上，保护其不受外界损害。

作为本发明的一个实施方式，所述前连接杆的一端和所述后连接杆的一端均通过左铰接件与顶板左侧铰接，所述前连接杆的另一端和所述后连接杆的另一端均通过右铰接件与底板右侧铰接，所述左铰接件和所述右铰接件为u型铰接件，所述u型铰接件包括两侧为开口结构的u型铰接槽和插入u型铰接槽内的插件，所述插件通过定位销固定于u型铰接槽内，所述插件设置为能够沿u型铰接槽转动。所述u型铰接槽固定于顶板下侧和底板上侧，所述插件固定于前连接杆和后连接杆的下侧，以及前连接杆和后连接杆的上侧。采用上述铰接件可以有效避免太阳能车顶帐篷在打开或者闭合状态下的前后晃动。

根据本发明的太阳能车顶帐篷，优选地，所述篷布前侧面连接于前连接杆上，所述篷布后侧面连接于后连接杆上，所述前连接杆、后连接杆与顶板之间的篷布为上篷布，所述前连接杆、后连接杆与底板之间的篷布为下篷布，所述上篷布和下篷布的前侧面和后侧面均为扇形面。本发明的太阳能车顶帐篷在打开状态下形成一个车顶三角帐篷，内部的帐篷空间足够四个成年人同时休息使用。而且该结构设置在太阳能电池板追光状态下，由于追光时顶板转动缓慢，帐篷内空间基本不受影响。所述扇形面的顶角角度为30-90°；更优选地，所述扇形面的顶角角度为45-90°；更优选地，所述扇形面的顶角角度为60-90°。采用上述角度，可以实现更高效的太阳能回收效率。

根据本发明的太阳能车顶帐篷，优选地，所述上篷布上设有数根u型上支撑龙骨，每根所述u型上支撑龙骨一端设于上篷布前侧面的顶角附近，所述u型上支撑龙骨另一端设于上篷布后侧面的顶角附近，数根u型上支撑龙骨沿扇形面均匀排布；所述下篷布上设有数根u型下支撑龙骨，每根所述u型下支撑龙骨一端设于下篷布前侧面的顶角附近，所述u型下支撑龙骨另一端设于下篷布后侧面的顶角附近，数根u型下支撑龙骨沿扇形面均匀排布。优选地，上篷布相邻的u型上支撑龙骨之间，以及顶板与相邻的上支撑龙骨之间的篷布上设有内折痕，当上篷布闭合时，上篷布沿内折痕向内折叠；下篷布相邻的u型下支撑龙骨之间，以及底板与下支撑龙骨之间的篷布上设有内折痕，当下篷布闭合时，下篷布沿内折痕向内折叠，避免上篷布和下篷布闭合时不能完全收纳。更优选地，所述上篷布和所述下篷布沿相应的内折痕内侧均设有弹性收缩装置，弹性收缩装置设置为能够协助上篷布或者下篷布沿相应的内折痕向内折叠。根据本发明的一个具体实施方式，弹性收缩装置为沿内折痕内侧设置的松紧带。

根据本发明的太阳能车顶帐篷，优选地，所述前连接杆与后连接杆相应的两侧均通过辅助连接杆形成框架结构，所述顶板和框架结构之间设有上定位装置，所述上定位装置设置为能够在上篷布闭合时固定顶板和框架结构之间的位置；所述底板和框架结构之间设有下定位装置，所述下定位装置设置为能够在下篷布闭合时固定底板和框架结构之间的位置。本发明的上定位装置和下定位装置可以使顶板与框架结构，框架结构与底板之间相互固定，不会因为在车辆行进过程中车体晃动而晃动。优选地，上定位装置和下定位装置可以为魔术贴、卡扣装置和卡槽装置中的任一种；更优选地，上定位装置和下定位装置的数量均为多个，均沿框架结构四周均匀分布，采用上述分布方式可以从四个方向固定，进一步防止太阳能车顶帐篷随车体晃动。

根据本发明的太阳能车顶帐篷，优选地，所述上定位装置包括上定位销和上定位孔；所述下定位装置包括下定位销和下定位孔。采用上述上定位装置和下定位装置，在水平方向上防止帐篷随车体晃动，当时在竖直方向上不受限，不影响伸缩装置打开或者闭合帐篷。优选地，上定位孔和下定位孔为圆弧形凹槽，所述上定位销与上定位孔形状相应，所述下定位销与下定位孔形状相应；更优选地，圆弧形凹槽的弧度为180°，采用上述结构可以使定位销很容易插入定位孔内，而且凸起和凹槽的设置进一步提高帐篷的稳定性。

根据本发明的太阳能车顶帐篷，优选地，相邻所述u型上支撑龙骨之间设有第一限位脚，相邻所述u型下支撑龙骨之间设有第二限位脚。优选地，所述第一限位脚设于u型上支撑龙骨上侧或下侧，所述第二限位脚设于u型下支撑龙骨上侧或下侧。限位脚的设置主要是用于使支撑龙骨之间留有间隙，更好的回收篷布，避免篷布被相邻的龙骨夹住难以回收。更优选地，第一限位脚为两个，分别设于u型上支撑龙骨拐角处，第二限位脚为两个，分别设于u型下支撑龙骨拐角处。

根据本发明的太阳能车顶帐篷，优选地，所述上伸缩装置和下伸缩装置均为电动伸缩杆；还包括感光器，所述感光器设于顶板上，所述感光器与电动伸缩杆连接。感光器优选为太阳能光伏跟踪单轴控制器，电动伸缩杆优选为电推杆lx800，可以根据感光器通过控制上伸缩装置或下伸缩装置，从而实现顶板随太阳光转动追光。作为本发明的一个实施方式，感光器为两个，其中一个与上伸缩装置连接，另一个与下伸缩装置连接，分别用于控制上伸缩装置和下伸缩装置的伸缩运动。作为本发明的另一个实施方式，感光器为一个，均与上伸缩装置和下伸缩装置连接，所述感光器上设有自动断电器，通过自动断电器选择控制上伸缩装置或下伸缩装置动作，从而来控制太阳能电池板的方向。

根据本发明的太阳能车顶帐篷，优选地，所述顶板左侧铰接左延伸板，所述顶板右侧铰接右延伸板，所述左延伸板和所述右延伸板上均铺设太阳能电池板；所述左延伸板设置为在帐篷闭合时能够遮挡顶板和底板之间的左侧空隙，所述右延伸板设置为在帐篷闭合时能够遮挡顶板和底板之间的右侧空隙。左延伸板和右延伸板的设置在展开时可以增加太阳能电池板发电量，大约能增加30％左右的发电量。当车顶帐篷闭合时，左延伸板和右延伸板向下折叠，遮挡住折叠后帐篷两侧顶板和底板之间的空隙，使两侧相对光滑，在车辆行驶过程中减小风阻，同时保护帐篷。

根据本发明的太阳能车顶帐篷，优选地，所述左延伸板通过第二直角双定位铰接件连接于顶板左侧，所述右延伸板通过第一直角双定位铰接件连接于顶板右侧。直角双定位铰接件可以使左延伸板或右延伸板铰接于顶板两侧，而且在展开或者向下折叠后能够位置固定，而不会随车体晃动。

另外，本发明还提供一种车辆，所述车辆顶部安装有如上所述的太阳能车顶帐篷，上述的车顶帐篷底板上设有仓口，与车顶天窗相配合，可以作为帐篷的出入口。

本发明的有益效果是：

本发明的太阳能车顶帐篷安装于车辆顶部，可以自动根据太阳光入射角度，最大限度的吸收光能进行发电，为车辆及其配电设施提供电能；而且帐篷打开时能充分利用车顶空间来拓展车体容积。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，其中：

图1为本发明的一种太阳能车顶帐篷展开状态下的结构示意图。

图2为本发明的一种太阳能车顶帐篷展开状态下的侧面结构示意图。

图3为本发明的一种太阳能车顶帐篷闭合状态下的结构示意图。

图4为本发明的一种太阳能车顶帐篷安装于车辆上的结构示意图。

图5为本发明的一种太阳能车顶帐篷b部分结构放大图。

图6为本发明的一种太阳能车顶帐篷展开状态下的立体结构示意图。

图7为本发明的一种太阳能车顶帐篷a部分结构放大图。

其中，1-顶板，2-底板，3-仓口，4-上篷布，5-第一直角双定位铰链，6-后连接杆，7-上电推杆，8-下电推杆，9-右延伸板，10-左延伸板，11-u型上支撑龙骨，12-左铰接件，13-右铰接件，131-u型铰接槽，132-插件，14-整流罩，15-太阳能光伏跟踪单轴控制器，16-车辆，17-辅助连接杆，18-第一限位脚。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

见图1-2，本实施例中的太阳能车顶帐篷，包括矩形底板2，底板2上方间隔设有形状相应的矩形顶板1，底板2和顶板1之间通过篷布围合形成帐篷空间，顶板1上铺设有太阳能电池板；还包括前连接杆(图中未标出)和后连接杆6(车头为前，车尾为后)，前连接杆的一端铰接底板2前端右侧，前连接杆的另一端铰接顶板1前端左侧，后连接杆6的一端铰接底板2后端右侧，后连接杆6的另一端铰接顶板1后端左侧，篷布前侧面连接于前连接杆上，篷布后侧面连接于后连接杆6上，前连接杆、后连接杆与顶板之间的篷布为上篷布4，前连接杆、后连接杆与底板之间的篷布为下篷布(图中未标出)，上篷布4和下篷布的前侧面和后侧面均为扇形面，扇形面的顶角角度为90°。还包括电动伸缩杆和感光器，其中电动伸缩杆包括上电推杆7和下电推杆8；上电推杆7有两个，第一个上电推杆底端铰接于前连接杆中部，第一个上电推杆顶端铰接于顶板1前端右侧；第二个上电推杆底端铰接于后连接杆6中部，第二个上电推杆顶端铰接于顶板1后端右侧；下电推杆8有两个，第一个下电推杆底端铰接于底板2前端中部，第一个下电推杆顶端铰接于前连接杆前端左侧；第二个下电推杆底端铰接于底板2后端中部，第二个下电推杆顶端铰接于后连接杆6左侧。感光器为太阳能光伏跟踪单轴控制器15，设于顶板1上，感光器15与上电推杆7和下电推杆8连接，上电推杆在感光器的控制下能够驱动顶板1从右侧向上转动展开，下电推杆8在感光器的控制下能够驱动顶板1从左侧向上转动展开。

实施例2

见图6，本实施例中的太阳能车顶帐篷，上篷布4上设有数根u型上支撑龙骨11，每根u型上支撑龙骨11一端设于上篷布4前侧面的顶角附近，u型上支撑龙骨11另一端设于上篷布4后侧面的顶角附近，数根u型上支撑龙骨沿扇形面均匀排布；下篷布上设有数根u型下支撑龙骨，每根u型下支撑龙骨一端设于下篷布前侧面的顶角附近，u型下支撑龙骨另一端设于下篷布后侧面的顶角附近，数根u型下支撑龙骨沿扇形面均匀排布。前连接杆与后连接杆6相应的两侧均通过辅助连接杆17形成框架结构，顶板1和框架结构之间设有上定位销和上定位孔，其中上定位销设于顶板1上，上定位孔设于框架结构相应的位置处，上篷布4闭合时上定位销插入上定位孔从而固定顶板1和框架结构之间的位置；底板2和框架结构之间设有下定位销和下定位孔，其中下定位销设于底板2上，下定位孔设于框架结构相应的位置处，下篷布闭合时下定位销插入下定位孔从而固定底板和框架结构相应的位置。其余结构均与实施例1相同。

实施例3

见图5和图7，本实施例中的太阳能车顶帐篷，相邻的u型上支撑龙骨之间设有第一限位脚18，相邻的下u型支撑龙骨之间设有第二限位脚(未图示)。在本实施例中，框架结构的左侧通过左铰接件与顶板1左侧铰接，框架结构的右侧通过右铰接件与底板2右侧铰接，左铰接件12和右铰接件13均为u型铰接件，u型铰接件包括两侧为开口结构的u型铰接槽131和插入u型铰接槽内的插件132，插件132通过定位销固定于u型铰接槽131内，插件132设置为能够沿u型铰接槽131转动。u型铰接槽131分别固定于顶板下侧和底板上侧，插件132固定于框架结构的下侧和上侧，u型铰接槽131和插件132的数量和位置相应。

实施例4

见图1-4，本实施例中的太阳能车顶帐篷，还包括左延伸板10和右延伸板9(本发明均从车辆后侧视图区分左、右)，其中，左延伸板10通过第二直角双定位铰接件连接于顶板1左侧，右延伸板9通过第一直角双定位铰接件5连接于顶板1右侧。左、右延伸板可以展开与顶板水平，也可以向下折叠，当折叠时，左延伸板10能够在帐篷闭合时遮挡顶板1和底板2之间的左侧空隙，右延伸板9能够在帐篷闭合时遮挡顶板1和底板2之间的右侧空隙。其余结构与实施例3相同。

实施例5

本实施例中的太阳能车顶帐篷，上篷布4上相邻的u型上支撑龙骨11之间，框架结构与相邻的u型上支撑龙骨11之间，以及顶板1与相邻的u型上支撑龙骨11之间的篷布上设有内折痕(未图示)，当上篷布4闭合时，上篷布沿内折痕向内折叠；下篷布相邻的u型下支撑龙骨之间，框架结构与相邻的u型下支撑龙骨之间，以及底板2与下支撑龙骨之间的篷布上设有内折痕(未图示)，当下篷布闭合时，下篷布沿内折痕向内折叠。上篷布4的内折痕上和下篷布的内折痕上均沿内折痕内侧设有松紧带，松紧带设置为能够协助上篷布或者下篷布沿相应的内折痕向内折叠。其余结构与实施例4相同。

实施例6

见图4本实施例提供一种车辆，车辆16的顶部安装有与实施例5结构相同的太阳能车顶帐篷，其中车辆16的顶部设有天窗，太阳能车顶帐篷底板相应位置处设有仓口3，作为帐篷的出入口。底板2通过固定连接件安装于车顶，太阳能车顶帐篷前侧设有整流罩14，用作容纳空间。