太陽能小型汽車防護(hù)罩研發(fā)

摘 要：研究一種太陽能小型汽車柔性防護(hù)罩，其形狀和大小與車體配套，它能利用太陽能為小型汽車提供一種夏天停車時防曬、防車內(nèi)溫度升高，冬天停車時防汽車玻璃上結(jié)冰解霜的新設(shè)備，提高用車舒適度；主要包括太陽能供電裝置、防熱輻射裝置、防結(jié)冰結(jié)霜裝置、柔性罩體、自動控制器等。具有結(jié)構(gòu)簡單、容易制造、成本低、防塵、防雨、綠色、環(huán)保、節(jié)能等特點，是一種節(jié)能環(huán)保型光伏產(chǎn)品，應(yīng)用前景廣闊。

關(guān)鍵詞：防塵；防雨；綠色；環(huán)保；節(jié)能；防結(jié)冰結(jié)霜；夏季防曬；控制車內(nèi)溫度

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.22.042

0 引言

中國制造已經(jīng)進(jìn)入工業(yè)4.0方向，各類太陽能及自動生產(chǎn)線的使用將進(jìn)入爆發(fā)期，伺服控制的大量使用使控制器的高效。（1）防熱輻射裝置設(shè)計。（2）防結(jié)冰結(jié)霜裝置設(shè)計。（3）太陽能供電裝置設(shè)計、太陽能供電裝置的功率要與防結(jié)冰結(jié)霜裝置的設(shè)計以及使用性能相匹配。（4）自動控制器的設(shè)計。（5）柔性罩體與太陽能柔性光伏板、儲能裝置、防熱輻射裝置、防結(jié)冰結(jié)霜裝置、自動控制器等部件之間連接方式設(shè)計。節(jié)能得到了很重要意義。

1 總體設(shè)計思路

研發(fā)節(jié)能在炎熱的夏季，小汽車停在室外陽光下，太陽光透過玻璃照射在駕駛室內(nèi)會引起駕駛室內(nèi)溫度急劇升高，小汽車停一段時間后，當(dāng)打開車門時，車內(nèi)熱空氣會使駕駛員和乘客很不舒服，需要打開玻璃窗或空調(diào)經(jīng)過較長時間的通風(fēng)和降溫才能把車內(nèi)溫度降下來。在寒冷的冬季，小汽車停在室外過夜，汽車玻璃上常常會結(jié)一層冰霜，難以除掉，影響汽車翌日早晨的使用，需要空調(diào)的暖風(fēng)使駕駛室內(nèi)溫度升到一定數(shù)值后，玻璃窗上的冰霜才會慢慢融化。小汽車夏季室外停車防曬和冬季室外停車防結(jié)冰結(jié)霜是汽車日常使用中需要解決的難題，本課題重點研究小汽車夏季室外停車防曬和冬季室外停車防玻璃上結(jié)冰結(jié)霜的新方法。

2 理論分析

（1）采用太陽能作為電源，不但綠色、環(huán)保、節(jié)能，而且安全、實用。太陽能要為防結(jié)冰結(jié)霜裝置提供保溫所需電能，保證汽車玻璃窗表面溫度高于零度。

（2）防護(hù)罩的各部件或裝置的功能具有獨立的模塊化特點，可按不同的季節(jié)選用不同模塊便可裝配成所需功能的防護(hù)罩，具有靈活多變的使用性能，是對傳統(tǒng)小型汽車罩的創(chuàng)新和發(fā)展。引起防護(hù)罩溫度升高，防熱輻射裝置對應(yīng)布設(shè)在汽車玻璃窗位置，能將該部位的熱輻射吸收，隔斷熱輻射從玻璃窗進(jìn)入駕駛室內(nèi)，從而控制駕駛室內(nèi)溫度不會升高，提高車內(nèi)舒適度。

（3）夏季采用防熱輻射裝置，利用太陽供電裝置轉(zhuǎn)化成的電能，在冬季夜晚停車后把電能轉(zhuǎn)化成熱能，維持汽車玻璃窗位置的溫度在零度以上，防止汽車玻璃上結(jié)冰結(jié)霜。使防護(hù)罩能夠一個罩體多種用途，提高使用效率。

（4）柔性罩體設(shè)計。該課題既要研究罩體在夏季能反射太陽光，防止熱輻射，在冬季能保溫防凍防結(jié)冰，同時還要研究罩體與太陽能供電裝置、防熱輻射裝置、防結(jié)冰結(jié)霜裝置、自動控制器的連接與固定等難題，使之成為一個有機結(jié)合的系統(tǒng)。在選材上防護(hù)罩還應(yīng)具有防雨耐磨，易折易洗、輕質(zhì)耐腐等特點。

（5）自動控制器設(shè)計。自動控制器既要控制防熱輻射裝置或防結(jié)冰結(jié)霜裝置適時工作，保證汽車玻璃窗的部位夏季隔斷熱輻射，冬季玻璃窗表面溫度不會低于冰點，滿足正常使用要求。

3 項目研究技術(shù)路線

21世紀(jì)是知識經(jīng)濟和循環(huán)經(jīng)濟的時代，循環(huán)經(jīng)濟要求將傳統(tǒng)的“資源----產(chǎn)品----污染物”單向流動的線性經(jīng)濟模式逐步轉(zhuǎn)變?yōu)椤百Y源----產(chǎn)品----再生資源”的反饋式流程的循環(huán)經(jīng)濟模式。21世紀(jì)中后期，再生資源將成為團隊資源需求的主要來源。如果產(chǎn)品在成為垃圾后能夠作為再生資源回到新的產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，太陽能利用率是最好最快的途徑。

通過對互聯(lián)網(wǎng)的學(xué)習(xí)，太陽能供電系統(tǒng)的設(shè)計已經(jīng)比較成熟，相變吸熱、放熱材料、防輻射材料技術(shù)業(yè)已成熟。但利用太陽能技術(shù)和防輻射、以及相變吸熱放熱材料制成用于汽車冬季防結(jié)冰結(jié)霜、夏季防曬的柔性防護(hù)罩的研發(fā)完成。相變吸熱、放熱材料、防輻射材料技術(shù)業(yè)已成熟。但利用太陽能技術(shù)和防輻射、以及相變吸熱放熱材料制成用于汽車冬季防結(jié)冰結(jié)霜、夏季防曬的柔性防護(hù)罩完成，開展研究。備物理學(xué)、電學(xué)、軟件設(shè)計和機械設(shè)計等方面的知識，特別擅長太陽能技術(shù)方面的研究，實際做過許多太陽能供電系統(tǒng)的試驗，基本掌握了太陽能供電設(shè)備系統(tǒng)的研究與設(shè)計方法，也設(shè)計了許多工程結(jié)構(gòu)，掌握了一些工程產(chǎn)品的設(shè)計原理及設(shè)計方法。

4 結(jié)論

本課題研究的太陽能小型汽車柔性防護(hù)罩，它包括太陽能供電裝置、防熱輻射裝置、防結(jié)冰結(jié)霜裝置、柔性罩體、自動控制器等。

根據(jù)太陽能小型汽車柔性防護(hù)罩的工作原理，確定的研究方案如下：（1）首先進(jìn)行汽車柔性防護(hù)罩整體設(shè)計。根據(jù)柔性防護(hù)罩使用性能要求，確定其技術(shù)指標(biāo)，重點設(shè)計罩體與太陽能供電裝置、防熱輻射裝置、防結(jié)冰結(jié)霜裝置、自動控制器之間的最佳連接部位和連接方式。（2）太陽能供電裝置設(shè)計。其重點是保證防結(jié)冰結(jié)霜裝置正常發(fā)熱需要的用電量，使其安全、可靠的工作。（3）防熱輻射裝置設(shè)計。重點進(jìn)行相變吸熱材料的質(zhì)量及其布置方式的設(shè)計與計算。（4）防結(jié)冰結(jié)霜裝置設(shè)計。重點是裝置的功率設(shè)計，使其消耗功率與太陽能供電裝置的功率相匹配，同時又能安全、可靠地工作。（5）自動控制器設(shè)計。自動控制器設(shè)計要保證整個防護(hù)罩系統(tǒng)工作安全、可靠、耐久。（6）最后對系統(tǒng)進(jìn)行加工、安裝、試驗，根據(jù)試驗結(jié)果或調(diào)整各部件的型號或修改設(shè)計或重新加工，直至達(dá)到最佳效果為止。

基金項目：2017年國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目（201711834031）

作者簡介：如蘇力·托合提（1990-），男，維吾爾族，新疆莎車人，

本科在讀，研究方向：土木工程。