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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 電動(dòng)自行車的太陽(yáng)能充電裝置
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 近年來(lái)能源緊缺問(wèn)題日趨嚴(yán)重，開(kāi)發(fā)利用新能源，我們團(tuán)隊(duì)推出——頂棚式太陽(yáng)能電動(dòng)自行車輔助充電裝置。清潔環(huán)保無(wú)污染，頂棚式裝置采光效果好，而且起到擋風(fēng)、遮雨、防沙、御寒的作用。實(shí)現(xiàn)了邊走邊充電的功能，在很大程度上緩解了電動(dòng)自行車充電難及半路拋錨重的問(wèn)題。
- 詳細(xì)介紹：
- 發(fā)展背景：近年來(lái)能源危機(jī)問(wèn)題日趨尖銳，不可再生能源日益匱乏，而電能的使用卻占據(jù)越來(lái)越大的比重，嚴(yán)峻的形勢(shì)迫使我們探究可再生能源的開(kāi)發(fā)利用方法，以滿足社會(huì)發(fā)展之需。因此，我們團(tuán)隊(duì)推出——頂棚式太陽(yáng)能電動(dòng)自行車輔助充電裝置。 結(jié)構(gòu)組成：該裝置實(shí)現(xiàn)電動(dòng)自行車的太陽(yáng)能輔助充電的功能，在研究實(shí)驗(yàn)過(guò)程中我們的實(shí)驗(yàn)裝置由多晶硅太陽(yáng)能電池板、PWM控制器、蓄電池和直流負(fù)載四部分組成。 基本原理：多晶硅太陽(yáng)能電池板全方位接收太陽(yáng)光照射，將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電流輸出。PWM控制器控制多晶硅電池板對(duì)蓄電池的充電、放電，同時(shí)對(duì)蓄電池具有保護(hù)作用。 發(fā)展優(yōu)勢(shì)： 一、該裝置采用新型能源，不僅減少不可再生能源的使用，而且清潔環(huán)保。 二、該頂棚式裝置因便于攜帶優(yōu)于固定棚式裝置，在太陽(yáng)光的吸收利用效率方面又優(yōu)于便攜式。 三、在很大程度上緩解了電動(dòng)自行車充電難及半路拋錨重的問(wèn)題。 四、將太陽(yáng)能電池板以頂棚形式置于電動(dòng)自行車上方，又可以起到擋風(fēng)、遮雨、防沙、御寒的作用。 五、此裝置有效減緩了蓄電池過(guò)充過(guò)放電帶來(lái)的損耗，增加其使用壽命，減少市電的使用等優(yōu)勢(shì)，并以此回收成本。 鑒于以上優(yōu)點(diǎn)，以及目前國(guó)內(nèi)外電動(dòng)車市場(chǎng)容量數(shù)量龐大，年產(chǎn)銷量逐年遞增，和現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)人民的消費(fèi)水平，加上科學(xué)發(fā)展觀等重要發(fā)展戰(zhàn)略的關(guān)注，電動(dòng)自行車的太陽(yáng)能充電裝置在此背景下應(yīng)運(yùn)而生，將得到極大的推廣。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 在能源問(wèn)題日趨嚴(yán)重的當(dāng)代，本作品力求找出一條新的實(shí)用新能源的道路，以便更好的節(jié)約不可再生能源，多領(lǐng)域利用新能源。 通過(guò)將太陽(yáng)能電池組固定到電動(dòng)自行車車身上，并通過(guò)太陽(yáng)能控制器使產(chǎn)生的電能傳輸?shù)诫妱?dòng)自行車的蓄電池中，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)自行車的太陽(yáng)能充電。結(jié)合新能源利用的電動(dòng)車輔助充電裝置不僅解決了普通電動(dòng)自行車隨行隨充的充電難問(wèn)題，而且解決了在充放電各個(gè)過(guò)程中隨時(shí)對(duì)蓄電池的保護(hù)。頂棚式的設(shè)計(jì)思路既能充分的利用太陽(yáng)能這一新型能源，低碳環(huán)保。另外 所使用材料的選取又能夠?qū)崿F(xiàn)低投入高產(chǎn)出的低碳理 念。 通過(guò)光伏發(fā)電，電子電路，電源系統(tǒng)控制等技術(shù)使作品得以付諸實(shí)踐，并以客觀的充電效率以及實(shí)際操作性能表現(xiàn)出來(lái)。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 通過(guò)本裝置，將實(shí)現(xiàn)電動(dòng)自行車的太陽(yáng)能邊走邊充供電，彌補(bǔ)普通電動(dòng)自行車的不足。將太陽(yáng)能電池板嵌入到電動(dòng)自行車頂棚的設(shè)計(jì)，在為車載蓄電池滿足太陽(yáng)能充電的同時(shí)，可以起到擋雨遮日的作用；現(xiàn)在很多年輕的上班族在滿足自己方便的乘車需要的同時(shí)也非常注意保養(yǎng)自己，隨著大氣層的破壞，紫外線越來(lái)越強(qiáng)烈，炎炎夏日這樣的多功能頂棚更顯得舉足輕重了。另外，從成本上考慮這種用于電動(dòng)車的設(shè)計(jì)價(jià)格更低，實(shí)用性更強(qiáng)。通過(guò)本課題的研究，將完善太陽(yáng)能電動(dòng)自行車安全性，實(shí)用性的設(shè)計(jì)。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2011年4月12日在第九屆挑戰(zhàn)杯河南農(nóng)業(yè)大學(xué)大學(xué)生課外科技作品競(jìng)賽中獲一等獎(jiǎng)。
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段已完成。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 暫未轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 模型 實(shí)物、產(chǎn)品
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 本作品使用方便，只需在有光照的條件下打開(kāi)太陽(yáng)能充電開(kāi)關(guān)，即可將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能儲(chǔ)存到電動(dòng)自行車蓄電池中，省去了提著笨重的電池充電的環(huán)節(jié)。隨著光伏發(fā)電技術(shù)的突飛猛進(jìn)，太陽(yáng)能組件成本的降低，以及低碳環(huán)保的必要性日趨凸顯，本作品將會(huì)有巨大的市場(chǎng)，一旦太陽(yáng)能電動(dòng)自行車得以普及，本作品實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益亦是十分顯著的。
同類課題研究水平概述
- 1、固定太陽(yáng)能充電器式太陽(yáng)能電動(dòng)自行車。固定太陽(yáng)能充電器式太陽(yáng)能電動(dòng)自行車的特點(diǎn)：電動(dòng)自行車的充電能量是由固定式太陽(yáng)能電站提供的，最理想的方式是用太陽(yáng)能電池做電動(dòng)自行車車棚的棚頂。例如在長(zhǎng)江中下游地區(qū)，普通的電動(dòng)自行車每公里的行駛大約需要10WH的太陽(yáng)能電池提供能量支持，對(duì)于12Ah/48V的電動(dòng)自行車蓄電池，它可以支持電動(dòng)自行車行駛2～3小時(shí)，大約40～50公里。如果在長(zhǎng)江中下游地區(qū)，在晴天里一天的時(shí)間將這個(gè)蓄電池充滿電，大約需要255W的太陽(yáng)能電池。值得注意的是，在不同光照條件的地區(qū)，所需太陽(yáng)能電池功率是不一樣的。 2、便攜太陽(yáng)能充電器式太陽(yáng)能電動(dòng)自行車。這是一種附帶太陽(yáng)能充電器的電動(dòng)自行車，太陽(yáng)能充電器可以折疊存放在電動(dòng)自行車的行李架上，充電時(shí)可以取下來(lái)，將太陽(yáng)能電池展開(kāi)。因?yàn)樘?yáng)能電池的方向和角度都可以任意隨時(shí)調(diào)整，所以它的充電效率比較高。 3、太陽(yáng)能輔助充電器式太陽(yáng)能電動(dòng)自行車。太陽(yáng)能輔助充電器式太陽(yáng)能電動(dòng)自行車的太陽(yáng)能電池組件，一般建議用比較低的電壓，這是因?yàn)樾」β实奶?yáng)能電池組件，如果要直接做成給48V以上的蓄電池充電是需要100多片電池串聯(lián)的，這在工藝上是不合適的。合理的方法是用比較低的電壓組件，然后用DC/DC升壓的電路將電壓提高后給蓄電池充電。 4、太陽(yáng)能自行車。 有報(bào)道稱法國(guó)米列維奇的名為"太陽(yáng)自行車"的裝置尚處在概念階段設(shè)計(jì)，從某些方面看，有一定的可取性，但更重要的是，社會(huì)的發(fā)展逐漸趨于自動(dòng)化，電動(dòng)自行車的數(shù)量在一定程度上超過(guò)了自行車的數(shù)量，并且是一個(gè)長(zhǎng)久的形式。從成本等方面看，并不適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)。
