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      便攜式電動(dòng)汽車太陽(yáng)能充電板設(shè)計(jì)

      2021-09-10 07:13:38梅文周華祥程初憶王浩徐政余前
      科教創(chuàng)新與實(shí)踐 2021年12期
      關(guān)鍵詞:單晶硅續(xù)航單片機(jī)

      梅文 周華祥 程初憶 王浩 徐政 余前

      摘要:本項(xiàng)目是為了解決電動(dòng)汽車車主在行駛途中汽車電量不足的問(wèn)題,讓車主綠色出行,增強(qiáng)續(xù)航里程。經(jīng)過(guò)項(xiàng)目組成員的努力,歷經(jīng)方案設(shè)計(jì)、部件設(shè)計(jì)、單片機(jī)程序設(shè)計(jì)、調(diào)試及優(yōu)化等步驟,對(duì)單晶硅太陽(yáng)能電池特性分析以使本項(xiàng)目順利完成。

      關(guān)鍵詞:綠色出行;續(xù)航;單片機(jī);單晶硅

      1、研究的現(xiàn)狀及意義

      為了解決電動(dòng)汽車車主在行駛途中汽車電量不足的問(wèn)題,讓車主綠色出行,放心出行,保護(hù)環(huán)境,綠色你我他。本項(xiàng)目各部分作用可從如下幾點(diǎn)加以實(shí)施:

      (1)車主在出行前,不用擔(dān)心自己的電動(dòng)汽車電量不足的問(wèn)題。若在行駛途中,汽車電量不足,便可拿出本產(chǎn)品自己安裝給汽車充電,實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地充電,擺脫定點(diǎn)充電的束縛;

      (2)裝置簡(jiǎn)單,方便操作。本項(xiàng)目產(chǎn)品質(zhì)量輕,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易操作,方便簡(jiǎn)潔,操作簡(jiǎn)單老人婦女體弱的人都可以操作,適用人群廣泛。

      (3)增加汽車?yán)m(xù)航能力,讓車主不再擔(dān)心遠(yuǎn)程行駛。電池都有一定的容量,因此汽車只能行駛一定的距離,但如果要超距離行駛,使用本項(xiàng)目產(chǎn)品,就能解決“超距離,遠(yuǎn)距離”行駛的問(wèn)題,進(jìn)而增加汽車的續(xù)航能力;

      (4)保養(yǎng)電池,循環(huán)發(fā)電。汽車電池消耗的是電量,本項(xiàng)目產(chǎn)品可以循環(huán)發(fā)電,持續(xù)給電池供電,防止電池電量過(guò)滿或虧空對(duì)電池的損害,從而達(dá)到保養(yǎng)電池的目的來(lái)提高汽車性能;

      (5)綠色出行,節(jié)能環(huán)保,環(huán)保能源。太陽(yáng)能是綠色能源,能使電動(dòng)汽車車主達(dá)到綠色出行的目的,本項(xiàng)目產(chǎn)品由綠色材料制成,可多次使用,節(jié)能環(huán)保,應(yīng)用的也是環(huán)保能源,從而減輕汽車對(duì)空氣的污染,營(yíng)造一個(gè)綠色美好的環(huán)境。

      2、項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題

      在二維軟件和三維軟件中構(gòu)思的整體模型和零件圖,組裝圖,確定其尺寸和比例等。在前期工作基礎(chǔ)上,利用機(jī)械設(shè)計(jì)的基本知識(shí),并學(xué)習(xí)機(jī)械繪圖專業(yè)知識(shí)和軟件工具,參考機(jī)械相關(guān)設(shè)計(jì)資料,并且結(jié)合了多功能設(shè)計(jì)下的配件組合問(wèn)題,查看有關(guān)單片機(jī)的原理準(zhǔn)備著手編輯充電系統(tǒng)等各個(gè)系統(tǒng),完成便攜式電動(dòng)汽車太陽(yáng)能充電板的充電設(shè)計(jì)。

      (1)選擇的光電池能否滿足電動(dòng)汽車充電的需求:兩塊DYS-100W的光電池板,將光能轉(zhuǎn)換成電能。

      (2)光電池板組的連接拼裝:將兩塊的光電池拼裝成一個(gè)光電池板組。

      (3)光電池板組與電動(dòng)汽車的蓄電池的連接:光電池板組的正負(fù)極連接到光伏控制器再?gòu)墓夥刂破鬟B接到電動(dòng)汽車的蓄電池正負(fù)極上。

      (4)連接線的折疊:尼龍線套的包裝將連接線包裹可以經(jīng)過(guò)多次反復(fù)折疊。

      (5)如何保證提供的電壓足夠以及穩(wěn)定:采用升壓器,光伏控制器將光能轉(zhuǎn)換的電能能夠穩(wěn)定輸出并且能保持原電動(dòng)汽車的蓄電池的充電效率,保護(hù)電瓶。

      3、“便攜式電動(dòng)汽車太陽(yáng)能充電板”的設(shè)計(jì)特點(diǎn)

      單晶硅太陽(yáng)能電池是采用較多的一種半導(dǎo)體電池,特點(diǎn)是:穩(wěn)定性好、光電轉(zhuǎn)化率高等,根據(jù)目前太陽(yáng)能技術(shù)發(fā)展水平,單晶硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)化率可達(dá)到15%—18%,半柔性太陽(yáng)能板,單硅晶,功率160w,電壓18v,面積0.89㎡。

      (1)電動(dòng)汽車太陽(yáng)能充電板的選擇

      選擇折疊式太陽(yáng)能充電板,折疊放入后備箱,占據(jù)空間小,便于攜帶;

      (2)防止環(huán)境影響的裝置的選擇

      選擇耐高溫防水強(qiáng)力膠將太陽(yáng)能充電板直接粘到車衣頂上,便于接收更多的陽(yáng)光照射,防止溫度過(guò)高使膠水融化和小雨天雨水浸濕電路使之?dāng)嚅_或短路;

      (3)固定太陽(yáng)能充電板裝置的選擇

      選擇耐溫防水的背膠魔術(shù)貼毛面粘在車衣上(大小取決于太陽(yáng)板,只粘四周),將勾面與透光且堅(jiān)固的材料的四周縫制在一起,使用時(shí)將太陽(yáng)板放入后把魔術(shù)貼粘合在一起,用完后將魔術(shù)貼撕開取出太陽(yáng)板即可,魔術(shù)貼可撕合上千次不變形。

      (4)連接電路電線的選擇

      將各個(gè)電池板并聯(lián)后串接一個(gè)輸出口,電線使用尼龍護(hù)套套住電線(尼龍護(hù)套保護(hù)電線,能使電線折撓上萬(wàn)次而不斷裂)。

      電池組并聯(lián)接在光伏控制器,再接一個(gè)鋰電池然后通過(guò)升壓器升壓最后接電動(dòng)汽車充電孔。(光伏控制器能控制太陽(yáng)能電池的輸出電壓, 可以保護(hù)電池不被過(guò)充, 同時(shí), 也晚上太陽(yáng)能電池不發(fā)電時(shí), 防止蓄電池的電倒流)。

      4、展望

      當(dāng)傳統(tǒng)能源的儲(chǔ)量慢慢減少,太陽(yáng)能電池?fù)碛芯薮蟮臋C(jī)會(huì)。因?yàn)樘?yáng)能電池在很大程度上不僅可以提供能源還可以降低對(duì)環(huán)境的污染。隨著人們?cè)絹?lái)越習(xí)慣電子產(chǎn)品的使用,隨身可攜帶的、轉(zhuǎn)化率較高的、輕便的太陽(yáng)能電池會(huì)不斷拓展市場(chǎng)。按照目前的技術(shù),便攜太陽(yáng)能充電裝置必將重點(diǎn)解決電動(dòng)汽車運(yùn)行中的如下問(wèn)題:

      (1)應(yīng)急性:應(yīng)急性太陽(yáng)能充電板可以在一定程度上解放電動(dòng)汽車,使電動(dòng)汽車在一定程度上減少對(duì)充電樁的依賴,可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車在行駛路上、野外、臨時(shí)??奎c(diǎn)等無(wú)充電樁的地方充電。

      (2)續(xù)航能力:增大了電動(dòng)汽車的續(xù)航。實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)汽車在無(wú)充電樁的情況下進(jìn)行充電。

      (3)環(huán)保性:本產(chǎn)品以太陽(yáng)能為能源,屬于清潔能源??梢怨?jié)約電力,對(duì)保護(hù)環(huán)境有一定促進(jìn)作用。

      (4)便攜性:產(chǎn)品重量較輕方便攜帶,太陽(yáng)能板可以折疊收納攜帶。

      參考文獻(xiàn):

      [1]太陽(yáng)能電池的材料革命—有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池[J].設(shè)備管理與維修,2014(2):73-73.

      [2]聶佳芹,王學(xué)強(qiáng)等.當(dāng)今世界太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展動(dòng)向[J].吉林電力,2000,4(4):30-100.

      [3]薛建國(guó)等.基于單片機(jī)的太陽(yáng)能電池自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].長(zhǎng)春師范學(xué)院學(xué)報(bào),2005,6(7):23-100.

      [4]楊金煥,葛亮,陳煥等.太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的最佳化設(shè)計(jì)[J].能源工程,2003(5):58-111.

      課題來(lái)源:“湖北理工學(xué)院2020年國(guó)家(省、校)級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目資助(項(xiàng)目編號(hào):S202010920074)

      作者簡(jiǎn)介:梅文(2000.04-),男,漢,湖北武漢人,本科,學(xué)生,研究方向:車輛工程

      湖北理工學(xué)院 湖北 黃石 430400

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