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1、燕山大学国家大学生创新性实验计划项目开 题 报报 告项 目 名名 称：便携式汽车车太阳能能充电系系统的实实验研究究项 目 编编 号：08102216002负 责责 人：郑 志 勇联 系 电电 话：15903339663611所 在 院院 系：机械工程学学院专 业 年年 级：07级材料料成型与与控制工工程指 导 教教 师：赵 炳 利利 郭郭 长 虹 课题性质、来源： 独立课题题 导师的的子课题题其他 自拟拟 项目起止时时间：2008.11-20110.77教 务 处 制制2008年年11月月一、课题论论证（可可另附页页）1课题的的立项背背景、目目的和意意义（明确指出学生生自己对对课题的的理解）
2、随随着各国国经济的的不断发发展，能能源问题题日益凸凸显，各各国鼓励励发展循循环经济济产业。太太阳能以以其蕴藏藏丰富、可可再生、分分布广泛泛、没有有污染等等优势而而在各国国迅速发发展。截止20007年末末，我国国民用轿轿车保有有量19958万万辆，增增长266.7%，其中中私人轿轿车15522万万辆，增增长322.5% 。汽车 ，在为为社会经经济、生生活水平平的提高高做出重重要贡献献的同时时，它也也成为资资源和能能源消耗耗的大户户，是大气污污染的主主要污染染源之一一。随着着汽车产产业的迅迅速发展展，汽车车数量快快速增加加所引发发的能源源、环境境问题已已经成为为制约城城市可持持续发展展的瓶颈颈之一
3、。汽车燃油不仅消耗了大量的石油资源，也产生了严重的城市汽车尾气污染问题和温室效应问题。能源问题、城市汽车尾气污染问题及温室效应问题，早已是人类亟待解决的大问题 。例如，京都议定书的签约国纷纷采取措施以减少温室气体的排放量。为了解决汽车尾气污染这个问题，目前，一些厂家已经研制出了利用电力和汽油的混合动力汽车，并已投放市场。但其使用的电力，仍需消耗煤炭等传统能源，产生环境污染，而对于大多数无车库的车主来说，充电的电源也是个大问题。 据我们对周周围拥有有私家车车的上班族族调查，他他们每天天平均行行驶100300公里。在在车主上上班时，汽汽车行驶驶或露天天停放的的899个小时时，正是是一天中中太阳光光
4、最强的的时间段段，合理理利用在在这段时时间内照照射在车车表面的的太阳能能为汽车车充电，不不仅能在在很大程程度上节节约能源源，而且且能极大大地减少少城市汽汽车尾气气污染，改改善城市市人们的的生活环环境。 本本项目的的目的就就是为混混合动力力型汽车车研发便便携式太太阳能充充电系统统。该系系统利用用照射在在汽车表表面的太太阳能，通通过太阳阳能电池池板将太太阳能转转变为电电能并储储存于电电池中，为汽车车提供一一定的动力，使使其在中中、短途途行驶时时，基本本上达到到汽油的的零消耗耗。 本本项目的的意义在在于该技技术得以以应用并并推广后后，对于于车主来来说节省省了很大大一部分分油费的的开支，同同时也在在很
5、大程程度上减减缓了城城市汽车车尾气污污染和温温室效应应，改善了了人们的的生活环环境。其次，从从人类发发展的长长远利益益来看，为为我们后后代节约约了大量量的不可可再生资资源，对对人类的的发展及及生存有有重大意意义。2课题研研究现状状评述 由由汽车产业业迅速发发展所引引发的环环境污染染问题和和能源消消耗问题题亟待解解决。为为此，低能能耗、清清洁型交交通工具具，成为为汽车研研发的主主流方向向。目前前,研发发的节能能环保型型汽车,主要有有燃料电电池汽车车、电动动汽车以以及混合合动力汽汽车三大大类。就研究究现状,总体而而言,燃燃料电池池的基础础设施投投入巨大大,车辆辆成本极极高,不不易短期期实现产产业化
6、；纯电动动汽车由由于受到到电池性性能的约约束，续续行里程较短短，难以以大规模模推广应应用；混混合动力力汽车具具有低消消耗、低低污染、高高续行能能力的特特点，具具有技术术、经济济、环境境等方面面的综合合优势。因因此，混混合动力力汽车已已逐步走走向规模模化和产产业化。例如，普锐斯是丰田于1997年开始销售的混合动力汽车，也是世界上首个实现量产的混合动力汽车。我国在“十一五”节能与新能源汽车重大课题中，一汽、长安、奇瑞、东风等几家汽车厂家都在进行混合动力乘用车和城市客车的开发，有些已进入示范运行和小批量生产。在北京奥运期间，就有60辆混合动力乘用车试运行。然而，混合动力汽车使用的电力仍然为需消耗传统
7、能源而产生的电力，与之配套的充电系统也是传统的充电系统。因此，不可避免的仍会带来环境污染。 太太阳能将将成为未未来能源源的主流流，太阳能能光伏发发电技术术在二十十世纪五五、六十十年代就就已基本本成熟，充分利利用太阳阳能为混混合动力力汽车充充电显得得尤为重重要。目前,已有太太阳能手手机充电电器、便携式式太阳能能多功能能充电器器(主要要给照相机充充电)、太阳阳能电动动车充电电器、太太阳能汽汽车充电电器(用用于给汽车电电瓶充电电)，而而与混合合动力型型汽车相相配套的的便携式式汽车太太阳能充充电系统统还未被被研发出出来，因因此，本本项目的的研发具具有现实意义义和发展展前景。参考文献：1.中华人人民共和
8、和国国家家统计局局. 20007年国国民经济济和社会会发展统统计公报报, 200082.毛励融融.混合合动力汽汽车的明明天JJ. 淮北职职业技术术学院学学报,220088,(55) 3.庚晋.新能源源汽车J.交通与与运输,20008,(2)4.廖红. 太阳阳能未来来能源主主流 J. 科科技日报报, 220077,（33）5.李申生生. 物理理学与太太阳能M. 广西西教育出出版社, 199966.沈辉、曾曾祖勤. 太阳阳能光伏伏发电技技术MM. 化学工工业出版版社, 200057.陈汉鸣鸣，梁志志峰.混混合动力力汽车的的研究与与发展J. 机电工工程技术术,20001，(5)8.王志新新,韩秀秀芹
9、.解解析混合合动力汽汽车JJ. 公路与与汽运,20007，(1)9.日至. 便携携式太阳阳能充电电器JJ. 现代通通信, 20002,(06)10.冯垛垛生. 太阳能能发电原原理与应应用MM. 人民邮邮电出版版社, 2000711.李申申生. 太阳能能物理学学M. 首首都师范范大学出出版社, 1999612.张金金柱. 混合动动力汽车车结构原原理与维维修MM. 化学工工业出版版社, 2000813.任家家生. 太阳能能的利用用与发展展J. 电电子器件件, 19996,(044)3课题主主要内容容与基本本思路，分分析难点点和创新新点主要内容： 为混合动力力型汽车车提供便便携式太太阳能充充电系统统
10、，利用用照射在在汽车表表面的太太阳能为为汽车提提供一定定的动力。 设计、选选择、改改装合适适的太阳阳能电池池板、太太阳能控控制器，使之达达到最优优配置，尽可能减少能量的自身损耗，以提高太阳能的利用率。 合理排排列、连连接、组组装太阳阳能电池池板、太太阳能控控制器，做到可可折叠、易易安装、易易保管，便便于汽车车携带，而而又不影影响汽车车外型美美观和行行驶。基本思路： 通过调调研、实实验测量量采集数数据，确确定太阳阳能电池池板并联联、串联联的个数数； 设计电电路图，合理连接接太阳能能电池板板、太阳阳能控制制器； 设计出出合理的的外型并并进行组组装； 与汽车车磨合，进进行实际际操作实实验，进进一步改
11、改进连接接与固定定的方式式。难点和创新新点难点： 太阳能能电池板板、太阳阳能控制制器相关关数据的的实验采采集及其其连接； 电路的的设计； 外形的的设计及及整体固固定。创新点： 本系统安装装方便、操操作简单单，太阳阳能电池池板采用用折叠式式组装，便便于汽车车携带，能能与汽车车很好的的结合在在一起，利利用太阳阳能为汽汽车提供供一定的的动力。4课题预预期成果果 提供一一套切实实可行的的系统，可可以达到到实用要要求，并并提供设设计方案案及相关关数据； 发表相相关论文文不少于于一篇，申申请专利利；二、研究进进度及具具体时间间安排起止日期主要研究内内容预期结果2008.1120008.112进一步进行行市
12、场调调研，查查阅相关关资料，获获得原始始资料，购购买部分分相关书书籍，学学习相关关理论知知识，写写出实施施方案。进一步学习习相关理理论知识识，并且且，写出出切实可可行实施施方案。2008.1220009.66购买太阳能能电池板板、太阳阳能控制制器、变变压器、导导线、线线路板等等，进行行实验，记记录实验验数据，验验证可行行性。通过实验测测量，采采集数据据，确定定太阳能能电池板板的连接接方式。2009.720009.99对实验数据据进行处处理、论论证、反反复实验验验证,设计出出电路图图设计出合理理的电路路图，进进行实验验验证。2009.1020110.11研制开发，联联系厂家家做出各各部件，组组装
13、出具具体装置置。设计合理的的外形，进进行组装装，做出出具体得得实用装装置。2010.220110.66安装在汽车车上进行行磨合，改改进。与汽车进行行磨合，进进一步改改进使之之更加实实用。2010.7填写结题表表，发表表研究论论文，撰撰写总结结报告，参加答辩，申报专利。填写结题表表，总结结报告，进行成果推广，申报专利。三、现有条条件及经经费预算算现有条件：有实验验场地，部部分实验验器材，部部分相关关书籍等等。经费预算：1、打印印纸、查查阅文献献、购买买部分相相关书籍籍，申报报专利 10000元 22、购买买太阳能能电池板板、太阳阳能控制制器、变变压器、导导线、线线路板、部部分实验验仪器和和元器件
14、件等 1115000元3、设备加加工 40000元元4、实验消消耗器材材和元器器件 10000元元5、考察太太阳能充充电器厂厂的组装装车间 8800元元6、参加相相关会议议、发表表论文 10000元元 四、指导教教师意见见郑志勇的“便携式式汽车太太阳能充充电系统统的实验验研究”项目，是是为混合合动力型型汽车研研发便携携式太阳阳能充电电系统。该该系统利利用照射射在汽车车表面的的太阳能能，通过过太阳能能电池板板将太阳阳能转变变为电能能并储存存于电池池中，为为汽车提提供一定定的动力力。本项项目的研研究具有有节约能能源和减减缓城市市汽车尾尾气污染染的效果果，对人人类的发发展及生生存有重重大意义义。鉴于本项目目具有很很好的应应用前景景，论证证严谨，前前期准备备充分，时时间安排排合理，经经费预算算基本满满足该项项目进行行实验研研究支出出的要求求，同意意开题。 指导教教师： 2008 年 122 月 12 日10