大学生创新性实验计划项目学生实施方案

1、PAGE PAGE 8燕山大学国家大学生创新性实验计划项目开题报告项目名称：便携式汽汽车太阳阳能充电电系统的的实验研研究项 目 编 号号：08100216602负责人：郑志志勇联系电话：15900339963661所在院系：机械工程程学院专业年级：07级材材料成型型与控制制工程指导教师：赵炳利 郭郭长虹课题性质质、来源：独立课课题 导师的的子课题题其他自拟拟项目起止止时间：20088.111-20010.7教务务处制制20088年111月一、课题题论证（可另附附页）1课题题的立项项背景、目的和和意义（明确指出学生生自己对对课题的的理解） 随着各各国经济济的不断断发展，能源问问题日益益凸显，各国

2、鼓鼓励发展展循环经经济产业业。太阳阳能以其其蕴藏丰丰富、可可再生、分布广广泛、没没有污染染等优势势而在各各国迅速速发展。截止20007年年末，我我国民用用轿车保保有量119588万辆，增长226.77%，其其中私人人轿车115222万辆，增长332.55%。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。汽车燃燃油不仅仅消耗了了大量的的石油资资源，也也产生了了严重的的

3、城市汽汽车尾气气污染问问题和温温室效应应问题。能源问问题、城城市汽车车尾气污污染问题题及温室室效应问问题，早已是是人类亟亟待解决决的大问问题。例如，京都都议定书书的签签约国纷纷纷采取取措施以以减少温温室气体体的排放放量。为了解解决汽车车尾气污污染这个个问题，目前，一些厂厂家已经经研制出出了利用用电力和和汽油的的混合动力力汽车，并已投放放市场。但其使使用的电电力，仍仍需消耗耗煤炭等等传统能能源，产产生环境境污染，而对于于大多数数无车库库的车主主来说，充电的的电源也也是个大大问题。 据我们对对周围拥拥有私家家车的上班族族调查，他们每每天平均均行驶110330公里里。在车车主上班班时，汽汽车行驶驶或

4、露天天停放的的899个小时时，正是是一天中中太阳光光最强的的时间段段，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，不仅能能在很大大程度上上节约能能源，而而且能极极大地减减少城市市汽车尾尾气污染染，改善善城市人人们的生生活环境境。 本项目目的目的的就是为为混合动动力型汽汽车研发发便携式式太阳能能充电系系统。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，为汽车车提供一一定的动力，使其在在中、短短途行驶驶时，基基本上达达到汽油油的零消消耗。本项目目的意义义在于该该技术得得以应用用并推广广后，对于于车主来来说节省

5、省了很大大一部分分油费的的开支，同时也也在很大大程度上上减缓了了城市汽汽车尾气气污染和和温室效效应，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，为我们们后代节节约了大大量的不不可再生生资源，对人类类的发展展及生存存有重大大意义。2课题题研究现现状评述述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

6、辆成本极极高,不不易短期期实现产产业化；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、高续行行能力的的特点，具有技技术、经经济、环环境等方方面的综综合优势势。因此此，混合合动力汽汽车已逐逐步走向向规模化化和产业业化。例例如，普普锐斯是是丰田于于19997年开开始销售售的混合合动力汽汽车，也也是世界界上首个个实现量量产的混混合动力力汽车。我国在在“十一五五”节能与与新能源源汽车重重大课题题中，一一汽、长长安、奇奇瑞、东东风等几几家汽车车厂家都都在进行行混合动动力乘用用车和城城市客车车的开发发，有些已已进入示示范运

7、行行和小批批量生产产。在北北京奥运运期间，就有660辆混混合动力力乘用车车试运行行。然而而，混合合动力汽汽车使用用的电力力仍然为需消耗耗传统能能源而产产生的电电力，与与之配套套的充电电系统也也是传统统的充电电系统。因此，不可避避免的仍仍会带来来环境污污染。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

8、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。参考文献献：1.中华华人民共共和国国国家统计计局.20007年国国民经济济和社会会发展统统计公报报, 200082.毛励励融.混混合动力力汽车的的明天J.淮北职职业技术术学院学学报,220088,(55)3.庚晋晋.新能能源汽车车J.交通通与运输输,20008,(2)4.廖红红. 太阳阳能未来来能源主主流J. 科科技日报报, 220077,（33）5.李申申生.物理学学与太阳阳能MM.广西教教育出版版社,199966.沈辉辉、曾祖祖勤.太阳能能光伏发发电技术术M

9、. 化化学工业业出版社社, 200057.陈汉汉鸣，梁梁志峰.混合动动力汽车车的研究究与发展展J.机电工工程技术术,20001，(5)8.王志志新,韩韩秀芹.解析混混合动力力汽车J.公路与与汽运,20007，(1)9.日至至. HYPERLINK 26/kns50/detail.aspx?dbname=CJFD2002&filename=XDTX200206025&filetitle=%e4%be%bf%e6%90%ba%e5%bc%8f%e5%a4%aa%e9%98%b3%e8%83%bd%e5%85%85%e7%94%b5%e5%99%a8 o 便携式太阳能充电器 便便携式太太阳能充充电器

10、J. HYPERLINK 26/kns50/Navi/Bridge.aspx?DBCode=cjfd&LinkType=BaseLink&Field=BaseID&TableName=CJFDBASEINFO&NaviLink=%e7%8e%b0%e4%bb%a3%e9%80%9a%e4%bf%a1&Value=XDTX 现代代通信, HYPERLINK 26/kns50/Navi/Bridge.aspx?DBCode=cjfd&LinkType=IssueLink&Field=BaseID*year*issue&TableName=CJFDYEARINFO&Value=XDTX*2002*0

11、6&NaviLink=%e7%8e%b0%e4%bb%a3%e9%80%9a%e4%bf%a1 20002,(066)10.冯冯垛生. 太阳阳能发电电原理与与应用M.人民邮邮电出版版社, 2000711.李李申生. 太阳阳能物理理学MM.首都师师范大学学出版社社, 1999612.张张金柱. 混合合动力汽汽车结构构原理与与维修M. 化学学工业出出版社, 2000813.任任家生. HYPERLINK 26/kns50/detail.aspx?dbname=CJFD1996&filename=DZQJ604.013&filetitle=%e5%a4%aa%e9%98%b3%e8%83%bd%e7

12、%9a%84%e5%88%a9%e7%94%a8%e4%b8%8e%e5%8f%91%e5%b1%95 o 太阳能的利用与发展 太阳阳能的利利用与发发展JJ. HYPERLINK 26/kns50/Navi/Bridge.aspx?DBCode=cjfd&LinkType=BaseLink&Field=BaseID&TableName=CJFDBASEINFO&NaviLink=%e7%94%b5%e5%ad%90%e5%99%a8%e4%bb%b6&Value=DZQJ 电子器器件, HYPERLINK 26/kns50/Navi/Bridge.aspx?DBCode=cjfd&LinkTy

13、pe=IssueLink&Field=BaseID*year*issue&TableName=CJFDYEARINFO&Value=DZQJ*1996*04&NaviLink=%e7%94%b5%e5%ad%90%e5%99%a8%e4%bb%b6 19996,(04)3课题题主要内内容与基基本思路路，分析析难点和和创新点点主要内容容： = 1 * GB2 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，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。 = 2 * GB2 设计计、选择择、改装装合适的的太阳能能电池板板、太阳阳能控制制器，使之达达到最优优配置，尽可能能减少能

14、能量的自自身损耗耗，以提提高太阳阳能的利利用率。 = 3 * GB2 合理理排列、连接、组装太太阳能电电池板、太阳能能控制器器，做到可可折叠、易安装装、易保保管，便便于汽车车携带，而又不不影响汽汽车外型型美观和和行驶。基本思路路： = 1 * GB2 通过过调研、实验测测量采集集数据，确定太太阳能电电池板并并联、串串联的个个数； = 2 * GB2 设计计电路图图，合理连接接太阳能能电池板板、太阳阳能控制制器； = 3 * GB2 设计计出合理理的外型型并进行行组装； = 4 * GB2 与汽汽车磨合合，进行行实际操操作实验验，进一一步改进进连接与与固定的方方式。难点和创创新点难点： = 1

15、* GB2 太阳阳能电池池板、太太阳能控控制器相相关数据据的实验验采集及及其连接接； = 2 * GB2 电路路的设计计； = 3 * GB2 外形形的设计计及整体体固定。创新点：本系统安安装方便便、操作作简单，太阳能能电池板板采用折折叠式组组装，便便于汽车车携带，能与汽汽车很好好的结合合在一起起，利用用太阳能能为汽车车提供一一定的动动力。4课题题预期成成果 = 1 * GB2 提供供一套切切实可行行的系统统，可以以达到实实用要求求，并提提供设计计方案及及相关数数据； = 2 * GB2 发表表相关论论文不少少于一篇篇，申请请专利；二、研究究进度及及具体时时间安排排起止日期期主要研究究内容预期

16、结果果20088.11120008.112进一步进进行市场场调研，查阅相相关资料料，获得得原始资资料，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。进一步学学习相关关理论知知识，并并且，写写出切实实可行实实施方案案。20088.1220009.66购买太阳阳能电池池板、太太阳能控控制器、变压器器、导线线、线路路板等，进行实实验，记记录实验验数据，验证可可行性。通过实验验测量，采集数数据，确确定太阳阳能电池池板的连连接方式式。20099.720009.99对实验数数据进行行处理、论证、反复实实验验证证,设计计出电路路图设计出合合理的电电路图，进行实实验验证证。20099.10

17、020110.11研制开发发，联系系厂家做做出各部部件，组组装出具具体装置置。设计合理理的外形形，进行行组装，做出具具体得实实用装置置。20100.220110.66安装在汽汽车上进进行磨合合，改进进。与汽车进进行磨合合，进一一步改进进使之更更加实用用。20100.7填写结题题表，发发表研究究论文，撰写总总结报告告，参加加答辩，申报专专利。填写结题题表，总总结报告告，进行行成果推推广，申申报专利利。三、现有有条件及及经费预预算现有条件件：有实实验场地地，部分分实验器器材，部部分相关关书籍等等。经费预算算：1、打印纸纸、查阅阅文献、购买部部分相关关书籍，申报专专利 10000元 2、购购买太阳阳能电池池板、太太阳能控控制器、变压器器、导线线、线路路板、部部分实验验仪器和和元器件件等 1115000元3、设备备加工440000元4、实验验消耗器器材和元元器件110000元5、考察察太阳能能充电器器厂的组组装车间间 8000元6、参加加相关会会议、发发表论文文 10000元元四、指导导教师意意见郑志勇的的“便携式式汽