二、太阳能天窗系统的结构与原理
目前,太阳能天窗只在一些较高档的轿车上使用,例如奥迪A4系列轿车,下面以该轿车为例来说明汽车太阳能天窗系统的结构与原理。
(一)太阳能天窗系统的基本结构
奥迪A4系列轿车安装的太阳能天窗系统结构示意图如图1所示,该天窗的主要技术参数如表1所列,供参考。
1.太阳能电池板
在图2-1所示结构图中,A为可以随电动天窗移动的太阳能电池板,该电池板是采用热熔胶将太阳能电池与天窗玻璃a结成一体后得到的。
2.静、动触点
在图1所示结构图中,B为传输电能的静触点,该触点设置在固定天窗框架的前边缘,左右各有一个;C为传输电能的动触点,该触点设置在天窗的前边缘,左右各有一个。这样,当天窗关闭时,静触点B与动触点C就会闭合接通,就可以将太阳能电池板产生的直流电能通过闭合的触点传输给车辆内部电路。
(二)太阳能天窗系统的工作原理
奥迪A4系列轿车安装的太阳能天窗系统是在原自动空调系统的基础上,增加了太阳能电池板后得到的。
1.奥迪A4系列轿车太阳能天窗控制系统电路基本组成
奥迪A4系列轿车安装的太阳能天窗控制系统电路如图2所示,主要由操作、显示控制单元J255、新鲜空气鼓风机V2、新鲜空气鼓风机控制单元、太阳能电池C20等组成。
2.奥迪A4系列轿车太阳能天窗控制系统电路的连接
奥迪A4系列轿车太阳能天窗控制系统电路图2下端71~78位置区间为太阳能天窗控制系统电路,78~84区间则为可控制加热后窗玻璃电路。
太阳能天窗控制系统电路的J126为新鲜空气鼓风机控制单元,其①脚与操作、显示控制单元J255的D插件⑥脚相连接;②脚与操作、显示控制单元J255的D插件⑤脚相连接;③脚搭铁;④脚与图3中熔断器架/继电器板上的S225 (30A)熔断器下端相连接(通过标有长方框中的5为该线连接处在图3位置区间数字为5垂直向上长方框中标有数字75的那根线相连接),通过该熔断器与蓄电池正极电压相连接;⑥脚通过T17创17与太阳能电池C20的上端①脚相连接,太阳能电池C20的下端②脚搭铁。
3.新鲜空气鼓风机V2的供电情况
奥迪A4系列轿车新鲜空气鼓风机V2在发动机工作时,在操作、显示控制单元J255及有关控制电路的配合下,用于完成自动空调系统的制冷、取暖、通风、空气净化等工作要求。此时,新鲜空气鼓风机V2的供电来自于发电机或蓄电池。
当发动机停止运转车辆使用新鲜空气运行模式(也称为太阳能运行模式)时,新鲜空气鼓风机V2才有可能在新鲜空气鼓风机控制单元J126的控制下,接收太阳能电池C20提供的电能,进行连续运转,以实现通风换气散热的目的。
4.新鲜空气鼓风机V2进入太阳能运行模式的基本条件
奥迪A4系列轿车新鲜空气鼓风机V2进入太阳能运行模式的基本条件主要有以下3个方面。
(1)发动机应停止工作
汽车的点火开关D应处于OFF位置,也就是发动机应停止工作,因为发电机受发动机驱动,只要发动机处于工作状态,发电机就会发电,新鲜空气鼓风机V2的供电就由发电机提供。而不是由太阳能天窗系统中太阳能电池产生的电能提供。
(2)汽车电动滑动天窗应处于关闭或外翻状态
当汽车电动滑动天窗处于关闭或外翻这两种状态时,太阳能天窗控制系统中的静触点和动触点才能闭合接通,太阳能天窗系统中太阳能电池产生的电能才能通过闭合的触点提供给车内电路及新鲜空气鼓风机V2做工作电压。
(3)对太阳光的照射强度有一定的要求
由于太阳能电池需要具备一定的光照强度,产生的电能才能驱动新鲜空气鼓风机V2进入工作状态,故使用太阳能运行模式时,对太阳光的照射强度有一定的要求,一般要求阳光照射强度约在 70 W/m2以上。