摘 要：研究一種太陽能小型汽車柔性防護(hù)罩，其形狀和大小與車體配套，它能利用太陽能為小型汽車提供一種夏天停車時(shí)防曬、防車內(nèi)溫度升高，冬天停車時(shí)防汽車玻璃上結(jié)冰解霜的新設(shè)備，提高用車舒適度；主要包括太陽能供電裝置、防熱輻射裝置、防結(jié)冰結(jié)霜裝置、柔性罩體、自動(dòng)控制器等。具有結(jié)構(gòu)簡單、容易制造、成本低、防塵、防雨、綠色、環(huán)保、節(jié)能等特點(diǎn)，是一種節(jié)能環(huán)保型光伏產(chǎn)品，應(yīng)用前景廣闊。

關(guān)鍵詞：防塵；防雨；綠色；環(huán)保；節(jié)能；防結(jié)冰結(jié)霜；夏季防曬；控制車內(nèi)溫度

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.22.042

0 引言

中國制造已經(jīng)進(jìn)入工業(yè)4.0方向，各類太陽能及自動(dòng)生產(chǎn)線的使用將進(jìn)入爆發(fā)期，伺服控制的大量使用使控制器的高效。（1）防熱輻射裝置設(shè)計(jì)。（2）防結(jié)冰結(jié)霜裝置設(shè)計(jì)。（3）太陽能供電裝置設(shè)計(jì)、太陽能供電裝置的功率要與防結(jié)冰結(jié)霜裝置的設(shè)計(jì)以及使用性能相匹配。（4）自動(dòng)控制器的設(shè)計(jì)。（5）柔性罩體與太陽能柔性光伏板、儲(chǔ)能裝置、防熱輻射裝置、防結(jié)冰結(jié)霜裝置、自動(dòng)控制器等部件之間連接方式設(shè)計(jì)。節(jié)能得到了很重要意義。

1 總體設(shè)計(jì)思路

研發(fā)節(jié)能在炎熱的夏季，小汽車停在室外陽光下，太陽光透過玻璃照射在駕駛室內(nèi)會(huì)引起駕駛室內(nèi)溫度急劇升高，小汽車停一段時(shí)間后，當(dāng)打開車門時(shí)，車內(nèi)熱空氣會(huì)使駕駛員和乘客很不舒服，需要打開玻璃窗或空調(diào)經(jīng)過較長時(shí)間的通風(fēng)和降溫才能把車內(nèi)溫度降下來。在寒冷的冬季，小汽車停在室外過夜，汽車玻璃上常常會(huì)結(jié)一層冰霜，難以除掉，影響汽車翌日早晨的使用，需要空調(diào)的暖風(fēng)使駕駛室內(nèi)溫度升到一定數(shù)值后，玻璃窗上的冰霜才會(huì)慢慢融化。小汽車夏季室外停車防曬和冬季室外停車防結(jié)冰結(jié)霜是汽車日常使用中需要解決的難題，本課題重點(diǎn)研究小汽車夏季室外停車防曬和冬季室外停車防玻璃上結(jié)冰結(jié)霜的新方法。

2 理論分析

（1）采用太陽能作為電源，不但綠色、環(huán)保、節(jié)能，而且安全、實(shí)用。太陽能要為防結(jié)冰結(jié)霜裝置提供保溫所需電能，保證汽車玻璃窗表面溫度高于零度。

（2）防護(hù)罩的各部件或裝置的功能具有獨(dú)立的模塊化特點(diǎn)，可按不同的季節(jié)選用不同模塊便可裝配成所需功能的防護(hù)罩，具有靈活多變的使用性能，是對(duì)傳統(tǒng)小型汽車罩的創(chuàng)新和發(fā)展。引起防護(hù)罩溫度升高，防熱輻射裝置對(duì)應(yīng)布設(shè)在汽車玻璃窗位置，能將該部位的熱輻射吸收，隔斷熱輻射從玻璃窗進(jìn)入駕駛室內(nèi)，從而控制駕駛室內(nèi)溫度不會(huì)升高，提高車內(nèi)舒適度。

（3）夏季采用防熱輻射裝置，利用太陽供電裝置轉(zhuǎn)化成的電能，在冬季夜晚停車后把電能轉(zhuǎn)化成熱能，維持汽車玻璃窗位置的溫度在零度以上，防止汽車玻璃上結(jié)冰結(jié)霜。使防護(hù)罩能夠一個(gè)罩體多種用途，提高使用效率。

（4）柔性罩體設(shè)計(jì)。該課題既要研究罩體在夏季能反射太陽光，防止熱輻射，在冬季能保溫防凍防結(jié)冰，同時(shí)還要研究罩體與太陽能供電裝置、防熱輻射裝置、防結(jié)冰結(jié)霜裝置、自動(dòng)控制器的連接與固定等難題，使之成為一個(gè)有機(jī)結(jié)合的系統(tǒng)。在選材上防護(hù)罩還應(yīng)具有防雨耐磨，易折易洗、輕質(zhì)耐腐等特點(diǎn)。

（5）自動(dòng)控制器設(shè)計(jì)。自動(dòng)控制器既要控制防熱輻射裝置或防結(jié)冰結(jié)霜裝置適時(shí)工作，保證汽車玻璃窗的部位夏季隔斷熱輻射，冬季玻璃窗表面溫度不會(huì)低于冰點(diǎn)，滿足正常使用要求。

3 項(xiàng)目研究技術(shù)路線

21世紀(jì)是知識(shí)經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的時(shí)代，循環(huán)經(jīng)濟(jì)要求將傳統(tǒng)的“資源----產(chǎn)品----污染物”單向流動(dòng)的線性經(jīng)濟(jì)模式逐步轉(zhuǎn)變?yōu)椤百Y源----產(chǎn)品----再生資源”的反饋式流程的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式。21世紀(jì)中后期，再生資源將成為團(tuán)隊(duì)資源需求的主要來源。如果產(chǎn)品在成為垃圾后能夠作為再生資源回到新的產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，太陽能利用率是最好最快的途徑。

通過對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的學(xué)習(xí)，太陽能供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)已經(jīng)比較成熟，相變吸熱、放熱材料、防輻射材料技術(shù)業(yè)已成熟。但利用太陽能技術(shù)和防輻射、以及相變吸熱放熱材料制成用于汽車冬季防結(jié)冰結(jié)霜、夏季防曬的柔性防護(hù)罩的研發(fā)完成。相變吸熱、放熱材料、防輻射材料技術(shù)業(yè)已成熟。但利用太陽能技術(shù)和防輻射、以及相變吸熱放熱材料制成用于汽車冬季防結(jié)冰結(jié)霜、夏季防曬的柔性防護(hù)罩完成，開展研究。備物理學(xué)、電學(xué)、軟件設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)，特別擅長太陽能技術(shù)方面的研究，實(shí)際做過許多太陽能供電系統(tǒng)的試驗(yàn)，基本掌握了太陽能供電設(shè)備系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)方法，也設(shè)計(jì)了許多工程結(jié)構(gòu)，掌握了一些工程產(chǎn)品的設(shè)計(jì)原理及設(shè)計(jì)方法。

4 結(jié)論

本課題研究的太陽能小型汽車柔性防護(hù)罩，它包括太陽能供電裝置、防熱輻射裝置、防結(jié)冰結(jié)霜裝置、柔性罩體、自動(dòng)控制器等。

根據(jù)太陽能小型汽車柔性防護(hù)罩的工作原理，確定的研究方案如下：（1）首先進(jìn)行汽車柔性防護(hù)罩整體設(shè)計(jì)。根據(jù)柔性防護(hù)罩使用性能要求，確定其技術(shù)指標(biāo)，重點(diǎn)設(shè)計(jì)罩體與太陽能供電裝置、防熱輻射裝置、防結(jié)冰結(jié)霜裝置、自動(dòng)控制器之間的最佳連接部位和連接方式。（2）太陽能供電裝置設(shè)計(jì)。其重點(diǎn)是保證防結(jié)冰結(jié)霜裝置正常發(fā)熱需要的用電量，使其安全、可靠的工作。（3）防熱輻射裝置設(shè)計(jì)。重點(diǎn)進(jìn)行相變吸熱材料的質(zhì)量及其布置方式的設(shè)計(jì)與計(jì)算。（4）防結(jié)冰結(jié)霜裝置設(shè)計(jì)。重點(diǎn)是裝置的功率設(shè)計(jì)，使其消耗功率與太陽能供電裝置的功率相匹配，同時(shí)又能安全、可靠地工作。（5）自動(dòng)控制器設(shè)計(jì)。自動(dòng)控制器設(shè)計(jì)要保證整個(gè)防護(hù)罩系統(tǒng)工作安全、可靠、耐久。（6）最后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行加工、安裝、試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果或調(diào)整各部件的型號(hào)或修改設(shè)計(jì)或重新加工，直至達(dá)到最佳效果為止。

基金項(xiàng)目：2017年國家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（201711834031）

作者簡介：如蘇力·托合提（1990-），男，維吾爾族，新疆莎車人，

本科在讀，研究方向：土木工程。