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车载光伏远程控制空调的结构研究

作者:2019-01-17 01:00文章来源:未知

  摘    要: 车载光伏远程控制空调是将光伏和车载空调有机结合起来的新模式, 是将太阳能引入到汽车制冷领域当中的重要尝试。车载光伏远程控制空调具有低碳环保、绿色节能的优点, 随着相关技术的不断成熟和完善, 车载光伏远程控制空调必然会在车载空调当中占据着重要的位置。

  关键词: 汽车空调; 太阳能; 远程控制;

  一、车载光伏远程控制空调的优势简析

  车载光伏远程控制空调是太阳能在汽车制冷系统中应用的具体体现, 在汽车空调中运用太阳能有利于解决早人类发展面临的环境污染和能源紧缺的问题。毫无疑问, 车载光伏远程控制空调是一种低碳环保、绿色节能的技术, 是一种顺应时代发展潮流的产品。车载光伏远程控制空调在应用中的优势注意体现在以下几个方面:

  首先, 随着我国经济的快速发展, 能源的消耗量在持续增加, 对于能源的供应提出了更高的要求, 能源危机是我国经济发展中必须要面临的潜在危险。太阳能不仅是一种新型的清洁能源, 而且其获取方便, 随着太阳能发电技术的不断成熟, 在应用中越来越广泛而普遍, 是未来新能源发展的重要方向。车载光伏远程控制空调可以减少传统的化石能源的消耗, 而且我国的汽车数量在逐年增长, 数量庞大, 太阳能在其次制冷中的应用对于节能减排有很大的帮助。

  其次, 太阳能是一种绿色能源, 车载光伏远程控制空调的使用可以有效减少汽车的碳排放及其他污染物的排放。传统的汽车空调主要依靠汽油等化石能源进行运转, 这在无形中增加了汽车对于化石能源的消耗, 增加污染物的排放, 给环境带来了极大的负担, 太阳能的运用可以有效解决这样的问题。

  最后, 车载光伏远程控制空调的使用更加便捷。从结构上看, 汽车太阳能空调是比较简单的, 主要包括制冷部分、太阳能电池以及控制部分这三个组成部分。而且着三个部分在技术上都比较成熟, 已经可以满足大规模应用的要求。另外, 车载光伏远程控制空调在安装和使用上也比较方便, 不但新投入生产的汽车可以用车载光伏远程控制空调取代传统的汽车空调, 而且已经生产出来并投入使用的旧车也可以进行制冷设备的升级, 可以很方便地装上车载光伏远程控制空调, 而且其使用效果也不会受到影响。

  二、车载光伏远程控制空调的结构分析

  (一) 车载光伏远程控制空调的太阳能电池

  太阳能电池是为车载光伏远程控制空调提供能源的重要结构, 是不可或缺的构件。光电转换原理是太阳能电池进行运转的原理, 它可以将光能直接转换成电能为空调的工作提供动力。以硅型太阳能电池为例, 其在与太阳光发生接触之后就可以快速吸收可见光进行光电转化。如果太阳光照射到硅型电池, 电池就会进行自动存储, 随着阳光的不停照射就会产生电子空穴, 从而使价带和导带中的电子向左右两边靠拢, 在硅型电池内部形成自然电势差, 进而产生电能。具体来说, 硅原子及围绕在其周围的四个电子组成了硅型电池正负电荷。由于阳光的照射形成了电子空穴, 而电子空穴内部不存在电子, 所以就会吸收周围的电子从而产生P型半导体的现象。由于硅型电池中加入了磷原子, 磷原子有五个电子, 硅原子和磷原子的四个电子进行交融, 剩下的一个电子极为活跃, 就演变为N型半导体。在硅型电池中, N型半导体含有大量的电子, 而P型半导体存在电子空穴, 二者结合在一起后就会使两个半导体的接触面形成PN结, 在太阳光的照射下, PN结中就会出现电子的移动, 产生电势差, 从而产生了电流。由于PN型半导体是电的不良导体, 很容易产生电流的流失, 因此通常会将金属涂抹于半导体之上在最大限度上减少电流的损耗。由于硅型太阳能电池的点流量较少, 所以在实际的应用中通常将多个电池进行串联以组成太阳能电池阵列, 增加电池的电流量。单晶硅及薄膜技术的发展是汽车太阳能电池得以投入使用的重要技术条件, 这两项技术不断提高了电池的发电效率, 还减轻可电池的重量。

车载光伏远程控制空调的结构研究

  (二) 车载光伏远程控制空调的制冷系统

  太阳能半导体制冷系统是实现汽车车厢制冷的重要设备, 它通过将太阳能电池产生电能传输到车内的蓄电池中, 通过蓄电池为汽车内的半导体空调提供进行制冷所需的稳定电能。在太阳能半导体制冷系统中, 半导体制冷材料的制冷效率是影响制冷效果的重要因素。从理论上看, 半导体制冷具有很大的应用潜力, 但是在现阶段, 半导体的制冷效率并不高, 这给半导体制冷带来不利的影响, 使其推广受到了很大的限制。由于太阳能半导体制冷系统目前所采用的材料热电转化效率低, 在具备较高转化能力的半导体材料的开发上还需要有进一步的突破, 以研究出更加理想的制冷材料, 提高制冷的效率。另外在太阳能半导体制冷系统的结构上也可以进行进一步的优化, 通过加强冷热端的换热也可以在一定程度上实现半导体的制冷效率的提升, 使得太阳能半导体制冷系统更加高效。

  (三) 车载光伏远程控制空调的控制电路

  车载光伏远程控制空调的主要由单片机、升压调节器以及温度传感器三个模块构成。

  单片机主要为P89LPC922, 它能够同时满足与低成本和高集成度两个方面的要求。它不仅处理器结构的性能高, 在指令执行上所需的时间短, 而且还将多种系统级的功能集合在一起, 是元件的数目及电路板的面积大大减少。

  升压调节器采用的是SP6641B, 它具有很高的电池转换效率能够满足多个设备的电力供应, 而且还具有极低的静态电流。

  温度传感器为LM75A, 它拥有高速I2C接口, 不仅温度的感知范围广, 而且感知的精度高, 而且还支持多个不同的工作模式, 通过设置不同的工作模式可以更好地对温度进行监控, 对于降低功耗具有很大的帮助。

  总之, 车载光伏远程控制空调是汽车制冷发展的一个重要方向, 由于其在应用上的优点突出, 在未来拥有着广阔的应用前景。

  参考文献:

  [1] 贾慧鹏, 宋帅.汽车太阳能空调的原理与构造探析[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2015 (12) .
  [2]王高平, 林妙山.汔车太阳能制冷空调系统的应用研究[J].农业装备技术, 2011 (1) .
  [3]郭培杰, 程建松, 高丽燕, 时昌然.汽车太阳能制冷空调系统的应用分析[J].科技创业家, 2013 (10) .

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