太陽能汽車空調(diào)輔助系統(tǒng)設(shè)計

太陽能汽車空調(diào)輔助系統(tǒng)設(shè)計第一頁，共十四頁，編輯于2023年，星期二

。

傳統(tǒng)的汽車空調(diào)主要由制冷系統(tǒng)、供暖系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及通風(fēng)和空氣凈化裝置構(gòu)成，其系統(tǒng)組成龐大，需要復(fù)雜的管道網(wǎng)絡(luò)，制冷還需要依靠制冷劑，這樣的空調(diào)系統(tǒng)不僅增加了汽車的制造成本，同時系統(tǒng)的動力來自于汽車發(fā)動機，工作的時候一般要消耗掉發(fā)動機動力的8%~12%（其中制冷壓縮機約占80%~85%，風(fēng)機約占15%~20%），在耗費能源的同時也污染大氣、危害人類健康，制冷劑的使用更是加快了對臭氧的消耗。第二頁，共十四頁，編輯于2023年，星期二

目前實現(xiàn)太陽能制冷主要有兩種形式：一是先實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，再利用太陽能電池驅(qū)動壓縮式制冷系統(tǒng)；另一種是利用太陽能光熱轉(zhuǎn)換制冷。但是這兩種制冷方式……

系統(tǒng)龐大，運行復(fù)雜系統(tǒng)質(zhì)量大

制冷劑易結(jié)晶、腐蝕性強

蒸發(fā)溫度只能在0℃以上

工作壓力大，具有一定危險性一、國內(nèi)外對太陽能制冷的研究不適于汽車空調(diào)第三頁，共十四頁，編輯于2023年，星期二

與以上兩種太能制冷方式相比，太陽能驅(qū)動的半導(dǎo)體制冷，以其獨特的優(yōu)勢而受到廣泛重視。市場上也有一些比較成熟的產(chǎn)品出現(xiàn)。例如海爾車載半導(dǎo)體冰箱，奧迪A8、A6L途銳及奔馳E級車等高級轎車天窗技術(shù)。

結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕安全性能好、無環(huán)境污染

不需要泵、不需要壓縮機不需要制冷劑，不會產(chǎn)生環(huán)境污染

無磨損和噪聲、省去復(fù)雜的傳輸網(wǎng)絡(luò)

適于汽車空調(diào)第四頁，共十四頁，編輯于2023年，星期二二、太陽能驅(qū)動半導(dǎo)體空調(diào)系統(tǒng)的基本組成a.太陽能電池板熱端（車外）c.控制系統(tǒng)冷端（車內(nèi)）b.儲能設(shè)備d.半導(dǎo)體制冷裝置e.散熱裝置

本方案的太陽能汽車空調(diào)輔助系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)主要由五個部分構(gòu)成：a.太陽能電池板;b.儲能設(shè)備;c.控制系統(tǒng);d.半導(dǎo)體制冷裝置;e.散熱裝置。其組成系統(tǒng)框圖如下。第五頁，共十四頁，編輯于2023年，星期二1.太陽能電池板

通過多晶硅型太陽能電池吸收太陽輻射能，利用半導(dǎo)體材料的光電效應(yīng)，將太陽能轉(zhuǎn)換成電能。

第六頁，共十四頁，編輯于2023年，星期二2.儲能設(shè)備

該部分使用鉛酸蓄電池，可將光電轉(zhuǎn)換器傳輸?shù)囊徊糠只蛉磕芰看鎯ζ饋?，已備光電轉(zhuǎn)換器無能量輸出時驅(qū)動半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)，從而保證整個系統(tǒng)的按需運行。品牌：光合型號:HGY6003額定電壓：12V額定容量：7AH重量：2.2KG尺寸：151mm×65mm×95mm第七頁，共十四頁，編輯于2023年，星期二3.半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)基于帕爾貼原理

利用當(dāng)兩種不同的導(dǎo)體A和B組成的電路且通有直流電時，在接頭處除焦耳熱以外還會釋放出某種其它的熱量，而另一個接頭處則吸收熱量，且帕爾帖效應(yīng)所引起的這種現(xiàn)象是可逆的，改變電流方向時，放熱和吸熱的接頭也隨之改變。第八頁，共十四頁，編輯于2023年，星期二采用TEC1-12706型制冷片，其主要參數(shù)如下表第九頁，共十四頁，編輯于2023年，星期二4.控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)主要由單片機、溫度傳感器等組成。該部分使整個系統(tǒng)的運行始終處于最佳狀態(tài)，同時對儲能設(shè)備的過充、過放進行保護。單片機：整個系統(tǒng)的核心處理單元。STCSTC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，基于MCS-51內(nèi)核，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。溫度傳感器：檢測系統(tǒng)溫度并將其轉(zhuǎn)化為信號，使整個系統(tǒng)處于最優(yōu)狀態(tài)。采用LM75A，可在-55℃—+125℃范圍內(nèi)直接將溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。第十頁，共十四頁，編輯于2023年，星期二5.散熱裝置

半導(dǎo)體制冷片工作時，其熱端產(chǎn)生大量熱量，這些熱量需要及時散去，否則會損壞原件。為此，設(shè)計一組散熱裝置為制冷片散熱，其主要又小風(fēng)扇與導(dǎo)熱塊組成，也可以采取自然風(fēng)冷。如下圖所示：第十一頁，共十四頁，編輯于2023年，星期二太陽能汽車空調(diào)輔助系統(tǒng)示意圖散熱裝置第十二頁，共十四頁，編輯于2023年，星期二三、系統(tǒng)安裝設(shè)想圖太陽能電池板半導(dǎo)體制冷片控制器散熱器這只是一個設(shè)想，相信技術(shù)成熟以后，我們能制造出這樣的汽車。設(shè)計最后會建立一個模型，模擬出方案能實現(xiàn)的功能，并記錄實驗數(shù)據(jù)第十三頁，共十四頁，編輯于2023年，星期二四.結(jié)語

汽車是高耗能、高污染的工具之一，每年消耗大量燃油，并且向大氣排放大量的氮化物、碳化物以及硫化物等有毒氣體，污染大氣，加劇全球變暖。對太陽能這一清潔無污染、儲量無限的能源的利用，顯得十分