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CN115122554A - 一种与车体整合的光伏组件制备方法 - Google Patents

一种与车体整合的光伏组件制备方法 Download PDF

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CN115122554A CN202210552659.2A CN202210552659A CN115122554A CN 115122554 A CN115122554 A CN 115122554A CN 202210552659 A CN202210552659 A CN 202210552659A CN 115122554 A CN115122554 A CN 115122554A
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陈彦全
许汎玮
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Abstract

本发明涉及一种与车体整合的光伏组件制备方法，以引擎盖为例，模具包括上模和下模，上模上表面为第一成型面，下模下表面为第二成型面；其次将两块形成车体元件第一热塑性材料和第二热塑性材料预先加热使其软化；将第一热塑性材料和第二热塑性材料移到上模和下模之间，并将第一热塑性材料和第二热塑性材料四周夹持固定；使第一热塑性材料和第二热塑性材料分别贴附在下模的第二成型面和上模的第一成型面上；驱动上模和下模合模，在高温与高压的作用下，将光伏组件封装入第一热塑性材料和第二热塑性材料中；冷却定型制得部件成品。本发明完全整合到车体之中，最低风阻的流线型，利用车体上的可利用面积，降低车辆油耗或电耗。

Description

一种与车体整合的光伏组件制备方法
技术领域
本发明涉及一种光伏组件及其制备方法，属于光伏技术领域。
背景技术
现有一般的车载光伏，大多是以支架安装或直接将光伏组件粘贴在车顶或车体上(如CN201520898185.2)；另一部分是用双层玻璃将光伏电池片封装作成车顶天窗(如CN202111594907.1)或车顶的一部分。
以支架或粘贴光伏组件在车顶或车体上，会影响美观，也造成重量增加及风阻提升反而造成车辆油耗或电耗的提高。以双层玻璃将光伏电池片封装作成车顶天窗或车顶的方式，只能局限在车顶的部分，对电动车越来越普及的状况，要减少电动车车辆的行驶距离的焦虑，需考虑更大的可利用面积来整合光伏发电，如引擎盖、车门等部分。
发明内容
本发明的目的在于提供可将光伏组件完全整合入车体或车壳内，不影响美观，或因支架的重量及风阻提升而提高车辆油耗或电耗，并且可减少冷却的内应力造成电池片的损坏，不易形变，且可应用在较大尺寸的车体上。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种与车体整合的光伏组件制备方法，将车体分成引擎盖、车门和车顶三种部件，上述部件均可以采用下述制备方法进行制备；制备方法包括以下步骤：
S1：首先设计模具，以引擎盖为例，模具包括上模和下模，上模上表面为第一成型面，下模下表面为第二成型面；
S2：其次将两块形成车体元件第一热塑性材料和第二热塑性材料预先加热使其软化；
S3：将第一热塑性材料和第二热塑性材料移到上模和下模之间，并将第一热塑性材料和第二热塑性材料四周夹持固定；
S4：将上模下降，同时将下模上升，使第一热塑性材料和第二热塑性材料分别贴附在下模的第二成型面和上模的第一成型面上；
S5：将已经预封装的光伏组件加热软化后放置于下模上；
S6：驱动上模和下模合模，在高温与高压的作用下，将光伏组件封装入第一热塑性材料和第二热塑性材料中；
S7：待第一热塑性材料和第二热塑性材料冷却定型后，将上模和下模脱离，形成半成品，后续切除多余边料，即可得引擎盖成品；
S8：以上述相同的方法对车门和车顶进行制备，制得部件成品。
优选的，所述上模的第一成型面周围设置有凸起的一圈边缘。
优选的，所述第一热塑性材料为透明的PC板，第二热塑性材料为透明或不透明材料碳纤维强化PC板。
优选的，在所述S2步骤中第一热塑性材料和第二热塑性材料加热温度为 100-240℃。
优选的，在所述S4步骤中上模和下模进行真空排气。
优选的，在所述S5步骤中，光伏组件加热40-150℃，且光伏组件的预封装材料，为TPE，TPU，TPO，TPSE，PVB，离子性中间模的一种。视封装材料的类别与成形面的曲度决定合适的温度。
优选的，在所述S6步骤中，上模和下模合模，在边缘的高压作用下，第一热塑性材料和第二热塑性材料形成熔接线。
采用上述步骤本发明即是光伏组件，又是车体和车壳的一部分，可完全整合到车体之中，外型可具备汽车车体追求最低风阻的流线型，又可极大化利用车体上的可利用面积，以作为自身发电使用，降低车辆油耗或电耗。不易形变，且可应用在较大尺寸的车体上。
附图说明
图1是本发明的上模和下模示意图，
图2是图1的A-A剖视图；
图3是加热第一热塑性材料和第二热塑性材料示意图；
图4是步骤S3示意图；
图5是S4步骤示意图；
图6是抽真空后贴附示意图；
图7是S5步骤示意图；
图8是S6步骤示意图；
图9是图8中I部放大图；
图10是S7步骤示意图；
图11是引擎盖成品示意图；
图12是引擎盖成品立体图；
图13是车门部件立体图；
图14是车顶部件示意图；
图15所示为实施例二中上、下模示意图；
图16是实施例二中s3’步骤示意图；
图17是实施例二中s4’步骤示意图；
图18是实施例二中引擎盖成品示意图；
图19为各种不同热塑性材料采用不同的合模温度表。
具体实施方式
以下结合附图给出的实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例一，一种与车体整合的光伏组件制备方法，参见图12、13和14所示，将车体分成引擎盖8、车门9和车顶10三种部件，上述部件均可以采用下述制备方法进行制备；制备方法包括以下步骤：
参见图1和2所示，首先设计模具，以引擎盖8为例，模具包括上模1和下模2，上模1上表面为第一成型面1a，下模2下表面为第二成型面2a，两个成型面按照引擎盖8的形状设计。上模1的第一成型面1a周围设置有凸起的一圈边缘1b，使得当上下模合模后，在凸起的边缘1b有较大的压力，并在成形面 1a与成形面2a之间形成一定空间的腔体，方便抽真空也方便切割边料，并且可以形成熔接线7。
参见图3所示，本实施例中，第一热塑性材料3a为透明的PC板，光伏组件6可以进行吸收太阳光；第二热塑性材料3b不透明材料的碳纤维强化PC板，将两块形成车体元件第一热塑性材料3a和第二热塑性材料3b预先加热使其软化，加热温度为160℃，本实施例中采用电热管4加热。
参见图4所示，上模1和下模2放入吸塑机内，吸塑机便于进行上模1和下模2的升降操作，也方便抽真空。将第一热塑性材料3a和第二热塑性材料3b 移到上模1和下模2之间，并将第一热塑性材料3a和第二热塑性材料3b四周夹持固定；方便在上模1和下模2升降过程中抵触到第一热塑性材料3a和第二热塑性材料3b，第一热塑性材料3a和第二热塑性材料3b具有一定张力。
参见图5和6所示，将上模1下降，同时将下模2上升，使第一热塑性材料3a和第二热塑性材料3b分别贴附在下模2的第二成型面2a和上模1的第一成型面1a上；此时为了贴附的更加紧密，需要利用吸塑机来抽真空，将第一热塑性材料3a和第二热塑性材料3b与下模2和上模1之间的间隙5全部取出，贴合更加紧密。
参见图7所示，将已经预封装的光伏组件6加热软化后放置于下模2上，加热温度为140℃，且光伏组件6的预封装材料，为TPE，TPU，TPO，TPSE，PVB，离子性中间模的一种。
参见图8所示，驱动上模1和下模2合模，在高温与高压的作用下，参见图19所示，每种材料的温度不同，压力为60-180 PSI。将光伏组件6封装入第一热塑性材料3a和第二热塑性材料3b中；参见图9所示，上模1和下模2合模，在边缘1b的高压作用下，第一热塑性材料3a和第二热塑性材料3b形成熔接线7，进而将光伏组件6完全封装入第一热塑性材料3a和第二热塑性材料3b 之间。
参见图10所示，待第一热塑性材料3a和第二热塑性材料3b冷却定型后，将上模1和下模2脱离，形成半成品，后续切除多余边料，即可得引擎盖8成品。
实施例二：其在实施例一的所述S2步骤中的第二热塑性材料3b可为预冲压金属件3c取代，其制备步骤如下：S1’：首先设计模具，以引擎盖8为例如图15，模具包括上模1和下模2，上模1的边缘有如1c的溢流槽，下模2下表面为第二成型面2a；
S2’：其次将一块形成车体元件第一热塑性材料3a预先加热使其软化；
S3’：将预冲压金属件3c移到上模1，其中冲压金属件的边缘上有开孔 3c’与上模1的溢流槽1c重叠。将第一热塑性材料3a移到上模1和下模2之间，并将第一热塑性材料3a四周夹持固定；
S4’：将下模2上升，使第一热塑性材料3a贴附在下模2的第二成型面2a 上，并抽真空；如图17。
S5’：将已经预封装的光伏组件6加热软化后放置于下模2上；驱动上模1 和下模2合模，在高温与高压的作用下，温度如图19所示，依热塑性材料区分。压力区间范围在60-180PSI，第一热塑性材料3a因挤压通过冲压金属件的边缘上开孔3c’达到上模1的溢流槽1c，待冷卻后，形成铆件11的结构，如图18 所示，将光伏组件6封装入第一热塑性材料3a和预冲压金属件3c中；
S6’：待第一热塑性材料3a冷却定型后，将上模1和下模2脱离，形成半成，如图18，后续切除多余边引擎盖成品。
以上述两种不同的实施例对车门9和车顶10进行制备和其他部件进行制备，制得部件成品，车门9和车顶10和其他部件只是相应的上模1和下模2不同，其他步骤与上述步骤相同。
本发明即是光伏组件，又是车体和车壳的一部分，可完全整合到车体之中，外型可具备汽车车体追求最低风阻的流线型，又可极大化利用车体上的可利用面积，以作为自身发电使用，降低车辆油耗或电耗。不易形变，且可应用在较大尺寸的车体上。

Claims (7)

1.一种与车体整合的光伏组件制备方法，将车体分成引擎盖(8)、车门(9)和车顶(10)等若干个部件，上述部件均可以采用下述制备方法进行制备；其特征在于：制备方法包括以下步骤：
S1：首先设计模具，以引擎盖(8)为例，模具包括上模(1)和下模(2)，上模(1)上表面为第一成型面(1a)，下模(2)下表面为第二成型面(2a)；
S2：其次将两块形成车体元件第一热塑性材料(3a)和第二热塑性材料(3b)预先加热使其软化；
S3：将第一热塑性材料(3a)和第二热塑性材料(3b)移到上模(1)和下模(2)之间，并将第一热塑性材料(3a)和第二热塑性材料(3b)四周夹持固定；
S4：将上模(1)下降，同时将下模(2)上升，使第一热塑性材料(3a)和第二热塑性材料(3b)分别贴附在下模(2)的第二成型面(2a)和上模(1)的第一成型面(1a)上；
S5：将已经预封装的光伏组件(6)加热软化后放置于下模(2)上；
S6：驱动上模(1)和下模(2)合模，在高温与高压的作用下，将光伏组件(6)封装入第一热塑性材料(3a)和第二热塑性材料(3b)中；
S7：待第一热塑性材料(3a)和第二热塑性材料(3b)冷却定型后，将上模(1)和下模(2)脱离，形成半成品，后续切除多余边料，即可得引擎盖(8)成品；
S8：以上述相同的方法对车门(9)和车顶(10)进行制备，制得部件成品。
2.根据权利要求1所述的一种与车体整合的光伏组件制备方法，其特征在于：所述上模(1)的第一成型面(1a)周围设置有凸起的一圈边缘(1b)。
3.根据权利要求1所述的一种与车体整合的光伏组件制备方法，其特征在于：所述第一热塑性材料(3a)为透明的PC板，第二热塑性材料(3b)为透明或不透明材料碳纤维强化PC板。
4.根据权利要求1所述的一种与车体整合的光伏组件制备方法，其特征在于：在所述S2步骤中第一热塑性材料(3a)和第二热塑性材料(3b)加热温度为100-240℃。
5.根据权利要求1所述的一种与车体整合的光伏组件制备方法，其特征在于：在所述S4步骤中上模(1)和下模(2)进行真空排气。
6.根据权利要求1所述的一种与车体整合的光伏组件制备方法，其特征在于：在所述S5步骤中，光伏组件(6)加热40-150℃，且光伏组件(6)的预封装材料，为TPE,TPU,TPO,TPSE,PVB,离子性中间模的一种。
7.根据权利要求1所述的一种与车体整合的光伏组件制备方法，其特征在于：在所述S6步骤中，上模(1)和下模(2)合模，在边缘(1b)的高压作用下，第一热塑性材料(3a)和第二热塑性材料(3b)形成熔接线(7)。
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