一种基于光能取暖天窗的汽车取暖装置的制作方法

本实用新型属于汽车取暖技术领域，特别涉及一种基于光能取暖天窗的汽车取暖装置。

背景技术：

“十二五”期间，国家大幅提高纯电动汽车、插电式混合动力汽车累计产销量，在纯电动汽车技术成熟的基础上，纯电动汽车逐步替代混合动力及燃料电池汽车以至于完全占据新能源汽车市场。同时，将太阳能发电与电动汽车相结合的技术日益完善，比如在车顶设置太阳能电池组件、在车窗上使用卷帘式的太阳能材料等，专利2014204121871公布的太阳能供电系统，发电成本高，并且发电效率低，专利2017200129280公布的一种太阳能车窗，将车窗设置成双层玻璃，双层玻璃内侧设置太阳能电池片，并在车窗两侧设置金属电极和金属连接器，结构比较复杂，安全性低。太阳能转化为电能再利用的效率都比较低，对于耗电量大的电器尚不能支撑，比如汽车内供暖。

与汽油车直接由发动机水箱供暖不同，纯电动汽车是由汽车上的电暖系统来供暖，电量消耗较大。而低温环境下，动力电池电极材料的活性降低，化学材料温度越低材料活跃性越差，能参与化学反应的材料越少，电动汽车电池存放电量会随之下降，冬季行驶过程中车内开空调取暖会增大电池的压力，严重影响行驶路程。

调研还发现有人冬季驾驶新能源出行通过增加衣物、安装电热座椅垫等方式取暖，但都不能取得很好的效果。因此，急需设计一种能够高效利用太阳能进行车内供暖的结构。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型提供一种基于光能取暖天窗的汽车取暖装置，采用高效太阳选择性吸收涂层实现太阳光热转换及热传递的功能，并且通过控制装置调节，完成风速与气体温度协调，实现汽车的太阳光热/电热混合型取暖系统，节省电能，提高新能源汽车的续航能力。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于光能取暖天窗的汽车取暖装置，包括安装于汽车顶部的天窗玻璃结构、位于天窗玻璃结构前部的进风口、位于玻璃天窗结构后部的出风口和控制装置，所述进风口处安装有导风板，所述出风口处安装有风道切换隔板。

进一步的，所述天窗玻璃结构包括外层真空玻璃和内层玻璃，所述外层真空玻璃包括外罩玻璃、中层玻璃和高效太阳选择性吸收涂层，外罩玻璃和中层玻璃之间为高度真空状态，所述高效太阳选择性吸收涂层涂敷于中层玻璃表面。

进一步的，所述导风板通过转轴安装于车顶部的壳体上，所述风道切换隔板也通过转轴安装于车顶部的壳体上，导风板的转轴和风道切换隔板的转轴均分别与控制装置连接，控制装置控制导风板的开启与关闭，并控制风道切换隔板的开启角度。

进一步的，所述内层玻璃前部固定于车顶部的壳体上，所述中层玻璃、内层玻璃之间形成气体对流通道。

进一步的，所述天窗玻璃结构上还设有限制风道切换隔板转动角度的限位板。

进一步的，所述限位板包括固定于中层玻璃上的上限位板和固定于内层玻璃上的下限位板。

进一步的，所述上限位板与中层玻璃之间、下限位板与内层玻璃之间均具有与风道切换隔板配合的凹槽。

进一步的，所述高效太阳选择性吸收涂层是采用磁控溅射方法制备的具有高太阳辐射吸收率和低红外线发射比的光谱选择性吸收膜，光热转换效率≥95%。

与现有技术相比，本实用新型优点在于：

采用高效太阳选择性吸收涂层实现太阳光热转换及热传递的功能，合理设计天窗结构，并且通过控制装置调节，完成风速与气体温度协调，实现汽车的太阳光热/电热混合型取暖系统，节省电能，提高新能源汽车的续航能力。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的分解结构示意图；

图3为本实用新型的剖视结构示意图。

图中，1.外罩玻璃，2.高效太阳选择性吸收涂层，3.中层玻璃，4.内层玻璃，5.导风板，6.风道切换隔板；7. 上限位板；8.下限位板。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1-2所示，一种基于光能取暖天窗的汽车取暖装置，包括安装于汽车顶部的天窗玻璃结构、位于天窗玻璃结构前部的进风口、位于玻璃天窗结构后部的出风口和控制装置，天窗玻璃结构包括外层真空玻璃和内层玻璃4，外层真空玻璃包括外罩玻璃1、中层玻璃3和高效太阳选择性吸收涂层2，外罩玻璃1和中层玻璃3之间为高度真空状态，减少向周围环境散发的热量损失，提高集热效率，高效太阳选择性吸收涂层2涂敷于中层玻璃3表面。

本实用新型的高效太阳选择性吸收涂层为光谱选择性吸收膜，采用磁控溅射方法制备，具有极高的太阳辐射吸收率和很低的红外发射比，光热转换效率≥95%，光发射率≤5%，光照充足时，具有高效太阳选择性吸收涂层2的中层玻璃3将吸收的光能转化为热能。

进风口处安装有导风板5，出风口处安装有风道切换隔板6。导风板5通过转轴安装于车顶部的壳体上，风道切换隔板6也通过转轴安装于车顶部的壳体上，导风板5的转轴和风道切换隔板6的转轴均分别与控制装置连接（图中未示出控制装置），控制装置包括电机装置，控制装置控制导风板5的开启与关闭，控制原理可以参见空调导风板，此处不再结合图赘述；控制装置也控制风道切换隔板6的开启角度，即也是通过电机带动转轴的转动带动风道切换隔板6的开启角度。内层玻璃4前部固定于车顶部的壳体上，中层玻璃3、内层玻璃4之间形成气体对流通道，气体从进风口处进入，经过中层玻璃3、内层玻璃4之间气体对流通道，从出风口处流出。

天窗玻璃结构上还设有限制风道切换隔板6转动角度的限位板，图1和2中未示出限位板，详见图3所示，限位板包括固定于中层玻璃3上的上限位板7和固定于内层玻璃4上的下限位板8。上限位板7与中层玻璃3之间、下限位板8与内层玻璃4之间连接处均具有与风道切换隔板6配合的凹槽，限位板一方面起到限制风道切换隔板6转动角度的作用，还能起到很好的密封作用，风道切换隔板6关闭时或者最大上扬角度时，风道切换隔板6的边缘卡入凹槽内，密封性好。

利用前述的基于光能取暖天窗的汽车取暖装置的取暖方法，包括以下步骤：

a. 汽车行驶过程中，通过控制装置控制进风口处的导风板5开启，并将风道切换隔板6打开，中层玻璃3和内层玻璃4之间形成气体对流通道，高效太阳选择性吸收涂层2高效吸收太阳能转化为热能，与冷空气完成热交换，将热空气送入车内；

b. 控制装置控制调整风道切换隔板6的角度改变送风的风压与风量，获得舒适取暖温度；如果车速快，进风量多，车内风压大，减小风道切换隔板6上扬角度，多余的风流出到车外部；

c. 光照不足或无太阳光时，关闭所述进风口处的导风板5，并将风道切换隔板6调至最大上扬角度封闭整个车体，保证车体的密闭性，不影响开启汽车暖风及其他车内采暖措施。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本实用新型的实质范围内，做出的变化、改型、添加或替换，都应属于本实用新型的保护范围。