鼹塑：苎凰
郑志勇党协领
(燕山大学，河北秦皇岛066004)
睛要】为了解决城市汽车尾气污染问题。目前，一些厂家已经推出利用电力和汽油的混合动力型汽车，越采越受到人们的青睐。本项目的昏的就是为混合动力型汽车研发便携式太阳能充电系统，该系统稍用照射在汽车表面的太阳能为该类汽车提铰一定的动力。
岳薯建i鄙汽车；便携；太阳能；充电
1项目背景
随着各国经济的不断发展，能源问题日益凸显，各国鼓励发展循
环经济产业。太阳能以其蕴藏丰富、可再生、分布广泛、没有污染等优
势而在各国i蛾展。
2008年末全国民用轿车保有量2438万辆，增长245％，其中私
人轿车1947万辆，增长28．0％。汽车，在为社会经济、生活水平的
提高做出重要贡献的同时，它也成为资源和能源消耗的大户，是大气污
染的主要污染源之一。随着汽车产业的迅速发展，汽车数量快速增加所
引发的能源、环境问题已弪成为制约城市可持续发展的瓶颈之一。汽车
燃油不仅消耗了大量的石油资源，也产生了严重的城市汽车尾气污染问
题和温室效应问题。能源问题、城市汽车尾气污染问题及温室效应问
题，早已是人类亟待解决的大问题。为了解决汽车尾气污染这个问题，
目前，一些厂家已经研制出了利用电力和汽油的混合动力汽车，并已投
放市场。但其使用的电力，仍需消耗煤炭等传统能源，产生环境污染，
而对于大多数无车库的车主来说，充电的电源也是个大问题。
本项目的目的就是为混合动力型汽车研发便携式太阳能充电系统。
该系统利用照射在汽车表面的太阳能，通过太阳能电池板将太阳能转变
为电能并储存于电池中，为汽车提供一定的动力，使其在中、短途行驶
时，基本上达到汽油的零消耗。该技术得以应用并推广后，对于车主来
汽车后备箱说节省了很大—部粥由费的开支，同时也在很大程度E减缓了城市汽车
尾气污染和温室效应，改善了人们的生活环境。其次，从人类发展的长
远利益来看，为我们后代节约了大量的不可再生资源，对人类的发展及
生存有重大意义。
2研究方法
具体的研究过程分以下几个内容：
1)通过对现在的一般私家轿车车主的调壹、实地测量采集数据，
确定车顶及后部的尺寸为1300m m xl8。0m m和所选太阳能电池板的
型号为180m m x360m m x3m m，确定太阳能电池板在连接时的并联
和串联的个数以及太阳能电池板的固定的方法：2)对现有的太阳能控
制器根据需要进行改进并设计部分电路图，使之与太阳能电池板在给蓄
电池充电过程中尽可能减少能基的自身损耗，以提高太阳能的利用率；
3)合理排列、连接、组装太阳能电池板并通过制作—种可以方便电池
板拆装的框架将太阳能电也皈固定在一种具有防水、防晒特点的薄膜上
面，再在此薄膜上安装若干空气吸盘以方便随时将此薄膜在车顶的展开
和收起。太阳能控制器可以放在(或固定在)汽车后备箱里或其他合适
的地方，通过这样就可以做到可折叠、易安装、易保管，便于汽车携
带，而又不影响汽车外型美观和行驶：4)与汽车磨合，进行实际操作
实验，进—步改进连接与固定的方式。
该系统的具体工作图如下图(图1)所示：
3研究结果222葡面订丽)图l
孔电池扳的连|接-
将薄膜太阳能电池板每三块为一个单元，共八个单元(可根据具
体车项部和后部的大小定，这里仅作示例)固定在人造革皮正面上(如
图2)。每个单元之间留有适当的间隔，以方便折叠，在人造皮革背面
均匀固定几个吸盘(如图3)，以方便装置的固定。每个单元中的三块
薄膜太阳能电池板串联，然后单元之间进行并联，并且与太阳能充电控
制器相连，太阳能充电控制器留有给汽车充电的插头。使用时，将汽车
停放在太阳光照射好的地方，将固定有太阳能电池板的人造皮革展开，
有电池板的一面朝上，平铺在汽车顶部，同时按下吸盘使其固定在车
顶，将控制器安放在适当位置(如后备箱里)，把控制器上的充电插头
插^汽车的充电接口处即可充电。不用时，将汽车顶部的固定有薄膜太
阳能电池板的^造皮革小心折叠好收起来即可。
图2
弛太阳能控制器的设计
太阳能控制器的电路图(如图4)。工作原理毛：L M358负接线端
接5V电压，正接线端(如图)分得蓄电池电压，当正接线端所分得的
电压，J、于5V时，LM358输出低电压，使三极管B端为低电压，三极
管导通，充电指示红灯亮，此时功率开关G端，获得高电平，使D、S
导通，开始充电：
当蓄电池两端充至60V时，L M358正接线端获得电压为5V，当
高于5V时，输出高电平，三极管截止，充满指示灯变高，其问肖特基
二极管防反充，f use保险。
33输出电压测试
圈4
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