基本信息
- 项目名称：
- 电动自行车的太阳能充电装置
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 近年来能源紧缺问题日趋严重，开发利用新能源，我们团队推出——顶棚式太阳能电动自行车辅助充电装置。清洁环保无污染，顶棚式装置采光效果好，而且起到挡风、遮雨、防沙、御寒的作用。实现了边走边充电的功能，在很大程度上缓解了电动自行车充电难及半路抛锚重的问题。
- 详细介绍：
- 发展背景：近年来能源危机问题日趋尖锐，不可再生能源日益匮乏，而电能的使用却占据越来越大的比重，严峻的形势迫使我们探究可再生能源的开发利用方法，以满足社会发展之需。因此，我们团队推出——顶棚式太阳能电动自行车辅助充电装置。 结构组成：该装置实现电动自行车的太阳能辅助充电的功能，在研究实验过程中我们的实验装置由多晶硅太阳能电池板、PWM控制器、蓄电池和直流负载四部分组成。 基本原理：多晶硅太阳能电池板全方位接收太阳光照射，将太阳光转化为电流输出。PWM控制器控制多晶硅电池板对蓄电池的充电、放电，同时对蓄电池具有保护作用。 发展优势： 一、该装置采用新型能源，不仅减少不可再生能源的使用，而且清洁环保。 二、该顶棚式装置因便于携带优于固定棚式装置，在太阳光的吸收利用效率方面又优于便携式。 三、在很大程度上缓解了电动自行车充电难及半路抛锚重的问题。 四、将太阳能电池板以顶棚形式置于电动自行车上方，又可以起到挡风、遮雨、防沙、御寒的作用。 五、此装置有效减缓了蓄电池过充过放电带来的损耗，增加其使用寿命，减少市电的使用等优势，并以此回收成本。 鉴于以上优点，以及目前国内外电动车市场容量数量庞大，年产销量逐年递增，和现阶段国内人民的消费水平，加上科学发展观等重要发展战略的关注，电动自行车的太阳能充电装置在此背景下应运而生，将得到极大的推广。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 在能源问题日趋严重的当代，本作品力求找出一条新的实用新能源的道路，以便更好的节约不可再生能源，多领域利用新能源。 通过将太阳能电池组固定到电动自行车车身上，并通过太阳能控制器使产生的电能传输到电动自行车的蓄电池中，实现电动自行车的太阳能充电。结合新能源利用的电动车辅助充电装置不仅解决了普通电动自行车随行随充的充电难问题，而且解决了在充放电各个过程中随时对蓄电池的保护。顶棚式的设计思路既能充分的利用太阳能这一新型能源，低碳环保。另外 所使用材料的选取又能够实现低投入高产出的低碳理 念。 通过光伏发电，电子电路，电源系统控制等技术使作品得以付诸实践，并以客观的充电效率以及实际操作性能表现出来。
科学性、先进性
- 通过本装置，将实现电动自行车的太阳能边走边充供电，弥补普通电动自行车的不足。将太阳能电池板嵌入到电动自行车顶棚的设计，在为车载蓄电池满足太阳能充电的同时，可以起到挡雨遮日的作用；现在很多年轻的上班族在满足自己方便的乘车需要的同时也非常注意保养自己，随着大气层的破坏，紫外线越来越强烈，炎炎夏日这样的多功能顶棚更显得举足轻重了。另外，从成本上考虑这种用于电动车的设计价格更低，实用性更强。通过本课题的研究，将完善太阳能电动自行车安全性，实用性的设计。
获奖情况及鉴定结果
- 2011年4月12日在第九届挑战杯河南农业大学大学生课外科技作品竞赛中获一等奖。
作品所处阶段
- 实验室阶段已完成。
技术转让方式
- 暂未转让
作品可展示的形式
- 模型 实物、产品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本作品使用方便，只需在有光照的条件下打开太阳能充电开关，即可将太阳能转换为电能储存到电动自行车蓄电池中，省去了提着笨重的电池充电的环节。随着光伏发电技术的突飞猛进，太阳能组件成本的降低，以及低碳环保的必要性日趋凸显，本作品将会有巨大的市场，一旦太阳能电动自行车得以普及，本作品实现批量生产，产生的经济效益亦是十分显著的。
同类课题研究水平概述
- 1、固定太阳能充电器式太阳能电动自行车。固定太阳能充电器式太阳能电动自行车的特点：电动自行车的充电能量是由固定式太阳能电站提供的，最理想的方式是用太阳能电池做电动自行车车棚的棚顶。例如在长江中下游地区，普通的电动自行车每公里的行驶大约需要10WH的太阳能电池提供能量支持，对于12Ah/48V的电动自行车蓄电池，它可以支持电动自行车行驶2～3小时，大约40～50公里。如果在长江中下游地区，在晴天里一天的时间将这个蓄电池充满电，大约需要255W的太阳能电池。值得注意的是，在不同光照条件的地区，所需太阳能电池功率是不一样的。 2、便携太阳能充电器式太阳能电动自行车。这是一种附带太阳能充电器的电动自行车，太阳能充电器可以折叠存放在电动自行车的行李架上，充电时可以取下来，将太阳能电池展开。因为太阳能电池的方向和角度都可以任意随时调整，所以它的充电效率比较高。 3、太阳能辅助充电器式太阳能电动自行车。太阳能辅助充电器式太阳能电动自行车的太阳能电池组件，一般建议用比较低的电压，这是因为小功率的太阳能电池组件，如果要直接做成给48V以上的蓄电池充电是需要100多片电池串联的，这在工艺上是不合适的。合理的方法是用比较低的电压组件，然后用DC/DC升压的电路将电压提高后给蓄电池充电。 4、太阳能自行车。 有报道称法国米列维奇的名为"太阳自行车"的装置尚处在概念阶段设计，从某些方面看，有一定的可取性，但更重要的是，社会的发展逐渐趋于自动化，电动自行车的数量在一定程度上超过了自行车的数量，并且是一个长久的形式。从成本等方面看，并不适应社会发展的趋势。
