用于具有太阳能光伏表面的车辆的可适应取向优化的制作方法

本发明总体上涉及运输车辆上的太阳能发电，并且更具体地，涉及通过将太阳能电池板定向成接收最佳照明来在车辆停放事件期间最大化发电量。

背景技术：

1、使用太阳能电池板(例如，光伏阵列)的太阳能发电系统由于其现在可用的价格下降和提高的效率水平而在汽车工业中受到越来越多的关注。例如，太阳能电池板可附接到车辆车顶(例如，作为天窗或遮阳板的替换)，附接到其他车身表面，或者用作皮卡车的货厢上方的后厢盖。由电池板生成的电力可用于对车载电池(诸如，辅助电池、电动车辆的高压电池或汽油动力车辆或混合动力车辆的主12v电池)充电或直接为各种电气负载(诸如，暖通空调(hvac)系统)提供动力。太阳能系统可包括在太阳能电池板与负载之间的充电控制器，以确保传递最大的电力量(例如，传递到正在充电的电池)。

2、当车辆在白天状况期间停在外面时，由车辆上的太阳能电池板收获的电力量通常可能受到许多不同因素的影响，所述因素包括电池板朝向太阳的取向和/或太阳能电池板表面可能被其他车辆结构遮蔽(例如，位于后厢盖上的太阳能电池板被乘客舱的车顶遮蔽)。当太阳能发电设备是基本车辆设计的一部分(例如，根据特定车辆的标准预定布局安装)时，则用于确定车辆的期望取向以使太阳能电池板的太阳照射最大化的控制系统可被预编程以根据该布局评估太阳的位置的几何形状以及车辆几何形状和太阳能电池板位置。然而，一些太阳能电池板布局在安装之后可能是可调整的，太阳能电池板的性能可能会随时间变化，并且太阳能发电系统可在原始制造之后(即，作为售后装备)根据定制或专设布局添加到车辆。因此，可能存在以下情形：车辆控制器检测到存在太阳能发电设备，但缺乏关于太阳能电池板配置的足够细节，这将使其能够执行几何分析，所述几何分析确定停放期间的最佳车辆取向。

技术实现思路

1、本发明优化了太阳能发电设备的电力输出，而无需关于车辆上的太阳能电池板布局或可能阻挡来自太阳能电池板的太阳辐射的车辆表面形状的几何细节。自学习程序基于当车辆以对应的方位角重新定位时的实际测量的电力输出，以便编译在不依赖于电池板布局的知识或车辆表面或障碍物的几何分析的情况下导出的校准曲线的数据库。

2、在本发明的一个方面，一种太阳能发电设备安装在运输车辆上，所述运输车辆具有一种布局，以使得在任何特定的太阳高度角下，所述太阳能发电设备的电力输出根据车辆的方位取向而变化。耦接到所述太阳能发电设备的控制器包括校准曲线数据库，所述校准曲线数据库使预期电力输出与所述方位取向的相应范围相关，每个范围对应于相应的太阳高度角。所述控制器被配置成针对停放事件执行自学习序列和停放序列。所述自学习序列包括：(a)在所述车辆在穿越所述方位取向的所述相应范围的路径中行驶时收集所述电力输出的量值；(b)识别当前太阳高度角；以及(c)将所得校准曲线存储在数据库中。所述停放序列包括：(a)根据所述当前太阳高度角从所述数据库中选择所述校准曲线中的一个；(b)基于所述选定的校准曲线和当前太阳方位而确定优化累积电力输出的目标车辆方位角；以及(c)根据所述目标车辆方位角发起所述车辆的移动。

技术特征：

1.一种运输车辆，其包括：

2.如权利要求1所述的运输车辆，其中所述停放序列还包括确定所述停放事件的估计持续时间，其中确定优化所述累积电力输出的所述目标车辆方位角进一步基于所述估计的持续时间。

3.如权利要求2所述的运输车辆，其还包括：

4.如权利要求1所述的运输车辆，其还包括：

5.如权利要求4所述的运输车辆，其中所述位置源和所述时间源包括全球定位系统(gps)接收器。

6.如权利要求1所述的运输车辆，其还包括：

7.如权利要求1所述的运输车辆，其中在检测到阳光阴影状况大于阈值后调节所述自学习序列。

8.如权利要求1所述的运输车辆，其中确定所述目标车辆方位角包括：(i)确定所述当前太阳方位与参考车辆方向之间的旋转角度；以及(ii)将所述旋转角度与优化所述累积电力输出的校准曲线方位组合。

9.如权利要求1所述的运输车辆，其还包括：

10.如权利要求1所述的运输车辆，其还包括：

11.一种用于优化运输车辆上的太阳能发电设备的电力输出的方法，其中所述太阳能发电设备具有一种布局，以使得在任何特定的太阳高度角下，所述电力输出根据所述车辆的方位取向而变化，所述方法包括以下步骤：

12.如权利要求11所述的方法，其中所述执行停放序列的步骤还包括以下步骤：

13.如权利要求12所述的方法，其中响应于经由人机接口输入的用户选择而获得所述停放事件的所述估计的持续时间。

14.如权利要求11所述的方法，其还包括以下步骤：

15.如权利要求11所述的方法，其中确定所述目标车辆方位角包括：(i)确定所述当前太阳方位与参考车辆方向之间的旋转角度；以及(ii)将所述旋转角度与优化所述累积电力输出的校准曲线方位组合。

技术总结
本公开提供了“用于具有太阳能光伏表面的车辆的可适应取向优化”。添加在运输车辆上的太阳能发电电池板具有一种布局，其中所述电池板的电力输出根据所述车辆的方位取向而变化。控制器包括校准曲线数据库，所述校准曲线数据库根据不同的太阳高度角使预期电力输出与所述方位取向的相应范围相关。执行自学习序列，所述序列：(a)在所述车辆在穿越所述方位取向的所述相应范围时收集电力输出的量值；(b)识别当前太阳高度角；以及(c)存储所得校准曲线。一种停放序列包括：(a)根据太阳高度角选择校准曲线；(b)基于所述校准曲线和太阳方位而确定优化累积电力输出的目标车辆方位角；以及(c)发起所述车辆的移动以将其定向在所述目标车辆方位角。

技术研发人员：罗斯·戴卡斯特拉·普西福尔,Y-W·J·李
受保护的技术使用者：福特全球技术公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15