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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 綠動未來交通工具創(chuàng)新——太陽能原型車的開發(fā)與制作
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 新能源汽車是全球汽車工業(yè)的發(fā)展主流，代表著未來汽車工業(yè)發(fā)展方向。本作品致力于自主創(chuàng)新，結(jié)合綠動未來的理念研發(fā)新能源太陽能汽車，符合當(dāng)前的發(fā)展形勢，并且有自己獨(dú)特的研發(fā)角度和創(chuàng)新特點(diǎn)，勇于拓新，致力于解決未來能源危機(jī)對汽車的沖擊，符合汽車未來的發(fā)展方向。已對太陽能汽車的車身設(shè)計(jì)、動力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等研究分析，理論結(jié)合實(shí)際，最大程度上的掌握使太陽能得到更高的利用率。
- 詳細(xì)介紹：
- 一直以來，太陽能汽車雖然有零排放、低噪音等諸多優(yōu)點(diǎn)，但由于現(xiàn)有太陽能電池板轉(zhuǎn)化率低（普遍無法達(dá)到30%），因而續(xù)航力差、時速低、載重少，遠(yuǎn)無法真正作為一款代步、運(yùn)輸工具，進(jìn)入人們的日常生活。 本項(xiàng)目將結(jié)合現(xiàn)有的新能源、新材料、新結(jié)構(gòu)技術(shù)開展新型太陽能汽車技術(shù)的研究，主要目的是通過設(shè)計(jì)及制造太陽能車原型系統(tǒng)（主要包括太陽能車身設(shè)計(jì)、太陽能動力系統(tǒng)、太陽能控制系統(tǒng)等），來解決太陽能電池板轉(zhuǎn)化率低所帶來的諸多問題，使太陽能汽車褪去神秘的色彩，真正地貼近人們的日常工作、生活。 車身設(shè)計(jì)方面，本項(xiàng)目組將采取理論研究與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式，從已有的三種太陽能汽車車身制造方法，即空間框架結(jié)構(gòu)、單體橫造或碳纖維、單體橫造中擇優(yōu)選取一種，以達(dá)到車身重量輕、安全性能好、太陽能照射面積大的目的。 動力系統(tǒng)方面，本項(xiàng)目組主要將就雙線圈直流無刷電機(jī)與有刷電動機(jī)進(jìn)行比較，以得到在額定RPM（每秒轉(zhuǎn)速）使用效率高而價格相對適宜的動力系統(tǒng)。 太陽能控制系統(tǒng)方面，本項(xiàng)目組將著力研究峰值電力監(jiān)控儀、發(fā)動機(jī)控制器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，力圖解決長期困擾太陽能汽車的太陽能光伏陣列、蓄電池組、發(fā)動機(jī)控制器和發(fā)動機(jī)之間無法協(xié)調(diào)配合的問題。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 一直以來，太陽能汽車雖然據(jù)有零排放、低噪音等諸多優(yōu)點(diǎn)，但由于現(xiàn)有太陽能電池板轉(zhuǎn)化率低（普遍無法達(dá)到30%），因而續(xù)航力差、時速低、載重少，遠(yuǎn)無法真正作為一款代步、運(yùn)輸工具，進(jìn)入人們的日常生活。 本項(xiàng)目將結(jié)合我院及學(xué)?，F(xiàn)有的新能源、新材料、新結(jié)構(gòu)技術(shù)開展新型太陽能汽車技術(shù)的研究，主要目的是通過設(shè)計(jì)及制造太陽能車原型系統(tǒng)，主要包括太陽能車身設(shè)計(jì)、太陽能動力系統(tǒng)、太陽能控制系統(tǒng)等，來解決太陽能電池板轉(zhuǎn)化率低所帶來的諸多問題，使太陽能汽車褪去神秘的色彩，真正地貼近人們的日常工作、生活。 車身設(shè)計(jì)方面，本項(xiàng)目組將采取理論研究與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式，從已有的三種太陽能汽車車身制造方法，即空間框架結(jié)構(gòu)、單體橫造或碳纖維、單體橫造中擇優(yōu)選取一種，以達(dá)到車身重量輕、安全性能好、太陽能照射面積大的目的。 動力系統(tǒng)方面，本項(xiàng)目組主要將就雙線圈直流無刷電機(jī)與有刷電動機(jī)進(jìn)行比較，以得到在額定RPM（每秒轉(zhuǎn)速）使用效率高而價格相對適宜的動力系統(tǒng)。 太陽能控制系統(tǒng)方面，本項(xiàng)目組將著力研究峰值電力監(jiān)控儀、發(fā)動機(jī)控制器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，力圖解決長期困擾太陽能汽車的太陽能光伏陣列、蓄電池組、發(fā)動機(jī)控制器和發(fā)動機(jī)之間無法協(xié)調(diào)配合的問題。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 太陽能汽車以光電代油，可節(jié)約有限的石油資源。同時，太陽能汽車無污染，無噪音。沒有內(nèi)燃機(jī)，太陽能電動車在行駛時聽不到燃油汽車內(nèi)燃機(jī)的轟鳴聲。實(shí)用型太陽能動力車除行駛速度遠(yuǎn)低于燃油汽車外，與燃油汽車相比，有諸多優(yōu)勢的。首先，太陽能電動車耗能少，只需采用3-4平方米的太陽電池組件便可使太陽能電動車行駛起來。燃油汽車在能量轉(zhuǎn)換過程中要遵守卡諾循環(huán)的規(guī)律來作功，熱效率比較低，只有1/3左右的能量消耗在推動車輛前進(jìn)上，其余2/3左右的能量損失在發(fā)動機(jī)和驅(qū)動鏈上；而太陽能電動車的熱量轉(zhuǎn)換不受卡諾循環(huán)規(guī)律的限制，90%的能量用于推動車輛前進(jìn)。其次，太陽能汽車易于駕駛。無需電子點(diǎn)火，只需踩踏加速踏板便可啟動，利用控制器使車速變化。不需換擋、踩離合器，簡化了駕駛的復(fù)雜性，避免了因操作失誤而造成的事故隱患。在都市行車，為了等候交通信號燈，必須不斷的停車和啟動，既造成了大量的能源浪費(fèi)，又加重了空氣污染，使用太陽能電動車，減速停車時，可以不讓電動機(jī)空轉(zhuǎn)，大大提高了能源使用效率和減少了空氣污染。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 在2011首屆“大連理工.PTV杯”交通科技大賽中獲一等獎 在2011全國大學(xué)生節(jié)能減排社會實(shí)踐與科技競賽中獲大連理工大學(xué)一等獎
作品所處階段
- 中試階段，并且在研發(fā)有更前沿技術(shù)的太陽能汽車。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 暫無
作品可展示的形式
- 實(shí)物產(chǎn)品、圖片、錄像
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 1.家用車領(lǐng)域 太陽能車的使用方式和比普通的汽車更加方便，省去加油的麻煩。同時，可以使用外接電源充電，因此，陰天也可以方便使用。隨著科技的發(fā)展，太陽能電池的轉(zhuǎn)化率越來越高，這使得太陽能汽車更加的節(jié)能環(huán)保。 市場前景： 國內(nèi)外各大汽車公司都在積極制造太陽能汽車，政府也大力支持發(fā)展太陽能汽車。隨著制作技術(shù)的逐漸成熟，價格也會越來越低。目前，太陽能汽車在市場上很受歡迎，尤其受到一些環(huán)保人士的追捧?？梢娞柲芷囉兄鴱V闊的市場前景。 2、觀光游覽領(lǐng)域 本項(xiàng)目的方案是基于現(xiàn)有的人力休閑觀光車，在其頂部布置太陽能電池板，在其驅(qū)動輪處加裝輪轂電機(jī)，配備蓄電池、控制器、儀表板，并能在大功率需求的工況下，實(shí)現(xiàn)太陽能電池—蓄電池的驅(qū)動模式。 市場前景： 從太陽能資源角度講，我國屬資源豐富的國家之一。從我國旅游業(yè)發(fā)展角度講，觀光游覽車作為游客在旅游途中的一種特殊代步車輛，正以其舒適、安全、便捷的性能，顯現(xiàn)出強(qiáng)大的市場需求。
同類課題研究水平概述
- 1、國外太陽能汽車的發(fā)展 從20世紀(jì)70年代后半期到80年代前半期，太陽能汽車在實(shí)驗(yàn)室誕生。1984年，世界首屆電動汽車與太陽能車比賽在瑞士舉行，成為了太陽能汽車賽事的始創(chuàng)者。世界太陽能汽車挑戰(zhàn)賽是至今為止影響較大的太陽能汽車賽事之一。其規(guī)則最嚴(yán)格、距離最長。它始于1987年，每隔3年舉辦一次，賽段從達(dá)爾文(澳大利亞北部城市)到阿德萊德(澳大利亞南部城市)，全程3028km。在90年代初期，諸如“太陽能旅行”等賽事也逐步在美國蓬勃發(fā)展。日本的太陽能車賽事起步較晚，但后來居上，層出不窮，如：1989年的“朝日太陽能車?yán)悺保?991年的“北海道太陽能車賽”，1992年的“鈴鹿太陽能車賽”和“能登太陽能車?yán)悺钡?，都在世界范圍?nèi)產(chǎn)生了一定的影響。 2、我國太陽能汽車發(fā)展 我國的太陽能汽車事業(yè)起步較晚，多數(shù)太陽能汽車的研制工作主要由各院校和科研院所進(jìn)行。在我國國家知識產(chǎn)權(quán)局與太陽能相關(guān)的專利中，有很大一部分是與太陽能并網(wǎng)發(fā)電和太陽能熱水器相關(guān)，直接與太陽能汽車相關(guān)的專利不多?？傮w來說，有以下特點(diǎn)： (1)太陽能在汽車上應(yīng)用一般只涉及汽車的輔助電源系統(tǒng)。太陽能電池所提供的能量只能用于車輛的電器、儀表等，或是對車載蓄電池進(jìn)行充電?，F(xiàn)今有部分量產(chǎn)車在其天窗頂部添加了太陽能電池，經(jīng)控制器、逆變器驅(qū)動車載空調(diào)工作。 (2)所有以太陽能作為驅(qū)動能源的專利產(chǎn)品中，太陽能所占的能源比例份額太少。國內(nèi)有把太陽能用于電動自行車，也有用于微型車的例子，但太陽能所能提供的能量只占到所需驅(qū)動能量的30%以下。
