太陽能小型汽車防護罩研發

摘 要：研究一種太陽能小型汽車柔性防護罩，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、防車內溫度升高，冬天停車時防汽車玻璃上結冰解霜的新設備，提高用車舒適度；主要包括太陽能供電裝置、防熱輻射裝置、防結冰結霜裝置、柔性罩體、自動控制器等。具有結構簡單、容易制造、成本低、防塵、防雨、綠色、環保、節能等特點，是一種節能環保型光伏產品，應用前景廣闊。

關鍵詞：防塵；防雨；綠色；環保；節能；防結冰結霜；夏季防曬；控制車內溫度

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

0 引言

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

1 總體設計思路

研發節能在炎熱的夏季，小汽車停在室外陽光下，太陽光透過玻璃照射在駕駛室內會引起駕駛室內溫度急劇升高，小汽車停一段時間后，當打開車門時，車內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經過較長時間的通風和降溫才能把車內溫度降下來。在寒冷的冬季，小汽車停在室外過夜，汽車玻璃上常常會結一層冰霜，難以除掉，影響汽車翌日早晨的使用，需要空調的暖風使駕駛室內溫度升到一定數值后，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冰結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冰結霜的新方法。

2 理論分析

（1）采用太陽能作為電源，不但綠色、環保、節能，而且安全、實用。太陽能要為防結冰結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，可按不同的季節選用不同模塊便可裝配成所需功能的防護罩，具有靈活多變的使用性能，是對傳統小型汽車罩的創新和發展。引起防護罩溫度升高，防熱輻射裝置對應布設在汽車玻璃窗位置，能將該部位的熱輻射吸收，隔斷熱輻射從玻璃窗進入駕駛室內，從而控制駕駛室內溫度不會升高，提高車內舒適度。

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

（4）柔性罩體設計。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、防結冰結霜裝置、自動控制器的連接與固定等難題，使之成為一個有機結合的系統。在選材上防護罩還應具有防雨耐磨，易折易洗、輕質耐腐等特點。

（5）自動控制器設計。自動控制器既要控制防熱輻射裝置或防結冰結霜裝置適時工作，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 項目研究技術路線

21世紀是知識經濟和循環經濟的時代，循環經濟要求將傳統的“資源----產品----污染物”單向流動的線性經濟模式逐步轉變為“資源----產品----再生資源”的反饋式流程的循環經濟模式。21世紀中后期，再生資源將成為團隊資源需求的主要來源。如果產品在成為垃圾后能夠作為再生資源回到新的產品生產過程中，太陽能利用率是最好最快的途徑。

通過對互聯網的學習，太陽能供電系統的設計已經比較成熟，相變吸熱、放熱材料、防輻射材料技術業已成熟。但利用太陽能技術和防輻射、以及相變吸熱放熱材料制成用于汽車冬季防結冰結霜、夏季防曬的柔性防護罩的研發完成。相變吸熱、放熱材料、防輻射材料技術業已成熟。但利用太陽能技術和防輻射、以及相變吸熱放熱材料制成用于汽車冬季防結冰結霜、夏季防曬的柔性防護罩完成，開展研究。備物理學、電學、軟件設計和機械設計等方面的知識，特別擅長太陽能技術方面的研究，實際做過許多太陽能供電系統的試驗，基本掌握了太陽能供電設備系統的研究與設計方法，也設計了許多工程結構，掌握了一些工程產品的設計原理及設計方法。

4 結論

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

根據太陽能小型汽車柔性防護罩的工作原理，確定的研究方案如下：（1）首先進行汽車柔性防護罩整體設計。根據柔性防護罩使用性能要求，確定其技術指標，重點設計罩體與太陽能供電裝置、防熱輻射裝置、防結冰結霜裝置、自動控制器之間的最佳連接部位和連接方式。（2）太陽能供電裝置設計。其重點是保證防結冰結霜裝置正常發熱需要的用電量，使其安全、可靠的工作。（3）防熱輻射裝置設計。重點進行相變吸熱材料的質量及其布置方式的設計與計算。（4）防結冰結霜裝置設計。重點是裝置的功率設計，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）自動控制器設計。自動控制器設計要保證整個防護罩系統工作安全、可靠、耐久。（6）最后對系統進行加工、安裝、試驗，根據試驗結果或調整各部件的型號或修改設計或重新加工，直至達到最佳效果為止。

基金項目：2017年國家級大學生創新創業訓練計劃項目（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。