CN2902808Y

CN2902808Y - 车载太阳能空调装置

Info

Publication number: CN2902808Y
Application number: CN 200620090044
Authority: CN
Inventors: 王贺权; 刘云龙; 朱虎; 朱文祥; 叶长龙; 曹国强
Original assignee: Shenyang Institute of Aeronautical Engineering
Current assignee: Wang Hequan; Shenyang Aerospace University
Priority date: 2006-03-28
Filing date: 2006-03-28
Publication date: 2007-05-23
Anticipated expiration: 2016-03-28

Abstract

一种车载太阳能空调装置，包括太阳电池板及蓄电池。其特征在于：它还包括半导体空调机和控制电路。所述半导体空调机是由多个半导体片构成；所述控制电路由单片机、温度测量、温度显示、电压检测、输出控制电路构成。上述太阳电池板、半导体空调机、蓄电池和控制电路通过导线连接，并将上述各部除蓄电池外组装后安装在车体的顶部。本实用新型由于采用了太阳能发电和半导体制冷制热等新技术，可以达到节能、无污染、无噪音、启动快和方便在制冷制热间转换等优点。太阳电池和半导体器件由于自身的片式结构并且体积小重量轻便于安装到车顶并具有替代车顶的功能，此时既增加了车的性能又不失汽车的美观。

Description

车载太阳能空调装置

技术领域：本实用新型涉及一种太阳能空调装置，特别是一种车载太阳能空调装置，属于新能源利用技术领域。

背景技术：目前，随着人们生活水平的提高，对于汽车的附加性能的要求越来越多，车载空调已经成为家庭轿车中必不可少的一部分，这样势必增加汽车的燃油量和尾气的排放量。据日本和shell公司预测，地球上化石燃料生产和消耗的峰值在2020～2030年之间，30年之后将面临枯竭。再有尾气的排放，污染了环境，破坏了生态平衡，严重影响了人类的生存与发展。所以，节约能源和保护环境已经成为人类亟待解决的两大课题。太阳能是一种无污染、不需要运输、可持续60亿年的绿色清洁能源。随着家庭轿车的增加，如果能将燃油驱动的车载空调，改成光伏驱动即车载太阳能空调，将会大大缓解能源危机和环境污染。

在各国纷纷制定“阳光计划”的同时，各太阳能公司又开发出了太阳能路灯、太阳能水泵、太阳能游艇、太阳能汽车等节能环保的太阳能新产品。世界光伏产业在能源和环保的双重推动下，呈现增速发展的趋势，据统计最近10年平均年增长率为25％，最近5年的年平均增长率为34％。近几年，我国也加大了在光伏方面的开发与利用。

申请人所研制的车载太阳能空调，不仅应用了绿色环保的新能源，同时结合了无噪音污染的半导体制冷技术。进入工业化生产，将会为社会带来巨大的经济和社会效益。据资料显示，2005年中国汽车具有量为3356万辆，如果每辆车都安装上太阳能空调，假设(保守)每辆车每天节省1元的燃油，那么一天就会为国家节省3356万元人民币，每月将节省10亿多人民币，同时减少了大量的尾气排放，以北京为例，北京现在每年在大气治理上要花费100亿人民币，到2008年要花费1000亿人民币，其中用于机动车尾气治理的少说也得几百万，如果把全国的情况算起来，那将是一个天文数字。所以，车载太阳能空调的研制与开发是一个利国利民的好方向。

发明内容：本实用新型发明的主要目的是同时解决了当前世界上面临的节能、环保两大课题，并且在其工作过程中实现了无噪音运行，减少了汽车的噪音污染。本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的：车载太阳能空调装置，主要是由太阳电池板、半导体空调机、蓄电池和控制电路构成。所述半导体空调机是由多个半导体片构成；所述控制电路由单片机、温度测量、温度显示、电压检测、输出控制电路构成。太阳电池板、半导体空调机、蓄电池和控制电路通过导线连接。并将上述各部除蓄电池外组装后安装在车体的顶部。

工作原理：车载太阳能空调主要是应用了太阳能发电和半导体制冷制热的原理，当太阳电池在阳光的照射下产生电流并对半导体空调器供电时，半导体空调器会形成一面是冷端一面是热端的效果，通过冷热转换开关的控制达到对车内空间制冷或制热的要求，并通过自行设计的温控电路调节车内的温度。

本实用新型由于采用了太阳能发电和半导体制冷制热等新技术，可以达到节能、无污染、无噪音、启动快和方便在制冷制热间转换等优点。太阳电池和半导体器件由于自身的片式结构，并且体积小重量轻便于安装到车顶并具有替代车顶的功能，此时既增加了车的性能又不失汽车的美观。在炎热的夏天半导体空调会对室外温度有一定的要求(通常要求室外温度不要太高)，但是，由于此空调系统是为汽车专门设计的，我们知道汽车是经常在高速运动之中的，可以通过风能将车顶上半导体散发的大量的热量带走，从而保持冷端的正常工作。当车内温度达到规定温度时，半导体空调不需要再工作，这时太阳电池发出来的电可以储存到蓄电池中；当阴雨天气时，太阳电池发出的电量很少或没有，这时半导体空调需要的电量可以通过蓄电池供给。

附图说明：

图1是本实用新型的结构框图。

图2是本实用新型太阳电池的结构示意图。

图3是本实用新型控制电路原理图。

图4是本实用新型安装示意图。

具体实施方式：

如图1、2、4所示，车载太阳能空调装置，主要是由太阳电池板(1)、半导体空调机(2)、蓄电池和控制电路构成。所述太阳电池板主要由硅太阳电池片、封装玻璃、EVA及金属框架等组成；所述半导体空调机(2)是由多个半导体片构成；所述控制电路由单片机、温度测量、温度显示、电压检测、输出控制电路构成。太阳电池板(1)、半导体空调机(2)、蓄电池和控制电路通过导线连接，并将上述各部除蓄电池外组装后安装在车体的顶部。

控制电路中数字温度传感器将输出数字信号输入到单片机，单片机输出的温度信息送到温度显示部分进行显示，电压检测电路的输出信号输入到单片机中，单片机输出控制信号。太阳电池与蓄电池之间通过隔离二极管并连，对半导体空调进行供电，冷热转换开关控制半导体空调制冷制热。

如图3所示，图中AT89C52--单片机；74HC373--地址锁存器；74HC138--译码器；6264--数据存储器；DS1820--数字温度传感器；GD1602S--液晶显示器；LM393--电压比较器；LM317-三端稳压器；S-太阳电池组；RL-半导体空调；K-冷热转换开关；E-蓄电池组；D1-硅二极管；D2-发光二极管；D3、D4-二极管；ZD-稳压管；T1、T2-功率管。

控制电路的控制核心为AT89C52单片机，74HC373为地址锁存器，74HC138为译码器芯片，6264为数据存储器芯片。DS1820是数字温度传感器，由它检测半导体空调的温度，DS1820输出的数字量直接输入单片机，温度显示由液晶显示器GD1602S来完成。单片机通过电压检测电路检测蓄电池两端电压。电压检测电路包括过充电压检测比较控制电路和过放电压检测比较控制电路，电压比较器使用LM393。当蓄电池端电压小于预先设定的过充电压值时，比较器U1输出低电位，太阳电池组件通过隔离二极管D1对蓄电池充电。蓄电池逐渐被充满，当其端电压大于预先设定的过充电压值时，比较器U1输出高电位，单片机P14管脚控制T2导通，实施过充保护。当蓄电池端电压大于预先设定的过放电压值时，比较器U2输出高电位，蓄电池对负载放电时端电压会逐渐降低，当端电压降低到小于预先设定的过放电压值时，比较器U2输出低电位，单片机P13管脚控制T1导通，实施过放保护。电压比较器LM393U1、U2的两个反相输入端连接在一起，并由稳压管ZD提供基准电压做比较电压，两个输出端分别接反馈电阻，将部分输出信号反馈到同相输入端。R1、R2、C1、U1组成过充电压检测比较控制电路；R3、R4、C2、U2组成过放电压检测比较控制电路。电位器R2和R4起调节设定过充、过放电压的作用。可调三端稳压器LM317提供给LM393稳定的工作电压。D1是防反充二极管，防止硅太阳电池在太阳光较弱时成为耗电器。太阳电池组与蓄电池组通过D1并联。DS1820的2脚连接单片机的P10。LM393 U1、U2的两个输出端分别接单片机的P11、P12管脚。功率管T1作为过充保护无触点开关，功率管T2作为过放保护无触点开关。冷热转换开关K控制半导体空调的制冷与制热。

温度测量由DS1820完成，数字温度传感器DS1820检测车厢内的温度，DS1820输出的数字量直接输入单片机。温度显示由液晶显示器GD1602S来完成。

输出控制由单片机P13、P14管脚完成。P13、P14分别连接T1、T2的基极，控制T1、T2的导通与截止。

Claims

1、一种车载太阳能空调装置，包括太阳电池板及蓄电池，其特征在于：它还包括半导体空调机和控制电路，所述半导体空调机是由多个半导体片构成；所述控制电路由单片机、温度测量、温度显示、电压检测、输出控制电路构成，太阳电池板、半导体空调机、蓄电池和控制电路通过导线连接，并将上述各部除蓄电池外组装后安装在车体的顶部。

2、如权利要求1所述的车载太阳能空调装置，其特征在于：控制电路的控制核心为AT89C52单片机，DS1820输出的数字量直接输入单片机，单片机通过电压检测电路检测蓄电池两端电压，电压检测电路包括过充电压检测比较控制电路和过放电压检测比较控制电路，电压比较器LM393U1、U2的两个反相输入端连接在一起，并由稳压管ZD提供基准电压做比较电压，两个输出端分别接反馈电阻，将部分输出信号反馈到同相输入端，太阳电池组与蓄电池组通过D1并联，DS1820的2脚连接单片机的P10，LM393U1、U2的两个输出端分别接单片机的P11、P12管脚，输出控制单片机P13、P14管脚分别连接T1、T2的基极，控制T1、T2的导通与截止。