專利名稱：太陽能半導(dǎo)體汽車空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種汽車空調(diào)系統(tǒng)，尤其涉及太陽能汽車空調(diào)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
能源短缺和地球生態(tài)環(huán)境污染已經(jīng)成為人類面臨的最大問題。據(jù)估計全球剩余煤 炭只能維持約216年、石油只能維持45年、天然氣只能維持61年，用于核發(fā)電的鈾也只能 維持71年，而我國的能源更是缺少，根據(jù)已經(jīng)探明的儲量，煤炭只能維持約105年、石油只 能維持15年、天然氣只能維持30年，鈾也只能維持50年。根據(jù)官方數(shù)據(jù)，若在汽車行駛過 程中使空調(diào)運行，百公里耗油在標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上將多耗20-25%燃油。煤炭、石油等礦物能源的 使用，產(chǎn)生大量的C02、 S02等溫室氣體，造成全球變暖、冰川融化、海平面升高、暴風(fēng)雨和酸 雨等自然災(zāi)害頻繁發(fā)生，給人類帶來無窮的煩惱。因此推廣使用太陽輻射能、水能、風(fēng)能、生 物質(zhì)能等可再生能源是今后的必然趨勢。 傳統(tǒng)的太陽能汽車空調(diào)系統(tǒng)，是利用安裝在汽車上的電池板進(jìn)行光伏發(fā)電，將電 力儲存，然后電能輸入到原汽車空調(diào)系統(tǒng)，這樣節(jié)約了燃油消耗。然而該太陽能空調(diào)系統(tǒng)仍 然應(yīng)用了氟利昂做制冷劑，沒有解決污染大氣環(huán)境問題。

發(fā)明內(nèi)容為了提供一種既能應(yīng)用太陽能資源減少燃油消耗，又能解決制冷劑污染環(huán)境的問 題，設(shè)計了本實用新型。 本太陽能半導(dǎo)體汽車空調(diào)系統(tǒng)是集合太陽能發(fā)電技術(shù)與半導(dǎo)體制冷技術(shù)相結(jié)合 的研究成果，太陽能主要是利用光伏效應(yīng)，即將太陽光的輻射能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?；半?dǎo)體 制冷也稱熱電制冷，利用特種半導(dǎo)體材料構(gòu)成的P-N結(jié)，形成熱電偶對，產(chǎn)生帕爾帖效應(yīng)， 通過直流電制冷的一種新型制冷方式，優(yōu)點是沒有運動部件，應(yīng)用在空間尺寸受限，可靠性 高，無制冷劑污染的場合。 半導(dǎo)體冷熱空調(diào)器主要包括熱電堆、冷熱端散熱器、風(fēng)機(jī)、基板、直流電源等部件 組成。半導(dǎo)體冷熱空調(diào)器工作時，室內(nèi)空氣與熱電堆冷端散熱器利用室內(nèi)風(fēng)機(jī)進(jìn)行對流換 熱，室內(nèi)的余熱被冷端散熱器吸收，熱量經(jīng)熱電制冷效應(yīng)移至熱端，室外空氣與熱端散熱器 通過室外風(fēng)機(jī)進(jìn)行對流換熱，將熱量散到環(huán)境中，使熱電堆的熱端溫度恒定，從而達(dá)到制冷 的目的。 本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)在汽車車身上安裝太陽能發(fā)電板，太陽光照 射到太陽能發(fā)電板上，利用光伏效應(yīng)產(chǎn)生電能，通過電線輸送到車內(nèi)的蓄電池中；蓄電池提 供穩(wěn)定的直流電能輸送出去，為汽車轎廂內(nèi)的半導(dǎo)體冷熱空調(diào)器提供能源，控制電路板連 接著蓄電池，為本實用新型提供完善的控制系統(tǒng)，包括溫度檢測傳感器模塊，溫度顯示模 塊，單片機(jī)控制模塊，繼電器開關(guān)模塊。單片機(jī)控制模塊供電后控制溫度檢測傳感器模塊檢 測車內(nèi)溫度，然后把信號反饋給單片機(jī)控制模塊與設(shè)定溫度比較，發(fā)出開關(guān)轉(zhuǎn)換信號控制 繼電器開關(guān)模塊接通或斷開空調(diào)系統(tǒng)中半導(dǎo)體冷熱空調(diào)器工作狀態(tài)，調(diào)整車內(nèi)溫度，溫度
3顯示模塊可以適時顯示溫度。 整個系統(tǒng)通過建立實物模型進(jìn)行多次溫度跟蹤調(diào)節(jié)模擬實驗，將模型內(nèi)空間溫度 從15tH周整到25t:需要大約5-8分鐘，將模型內(nèi)空間溫度從3(TC調(diào)整到2(TC需要大約 8-10分鐘，誤差相差不超過2°C，可以應(yīng)用到實際汽車空調(diào)系統(tǒng)中。 本實用新型的有益效果太陽能半導(dǎo)體汽車空調(diào)系統(tǒng)減少燃油消耗和尾氣排放， 避免應(yīng)用氟利昂制冷劑，最終解決了車載空調(diào)的燃油消耗和制冷劑污染大氣環(huán)境的問題。

圖1是本實用新型原理示意圖。 圖2是本實用新型控制原理圖。 圖中，l.太陽能發(fā)電板，2.蓄電池，3.半導(dǎo)體冷熱空調(diào)器，4.單片機(jī)控制模塊， 5.溫度檢測傳感器模塊，6.繼電器開關(guān)模塊，7.溫度顯示模塊，8.控制電路板。
具體實施方式如圖所示，在汽車車身上安裝太陽能發(fā)電板l，太陽光照射到太陽能發(fā)電板1上， 利用光伏效應(yīng)產(chǎn)生電能，通過電線輸送到車內(nèi)的蓄電池2中；蓄電池提供穩(wěn)定的直流電能 輸送出去，為汽車轎廂內(nèi)的半導(dǎo)體冷熱空調(diào)器3提供能源，控制電路板8連接著蓄電池，為 本實用新型提供完善的控制系統(tǒng)，包括溫度檢測傳感器模塊5，溫度顯示模塊7，單片機(jī)控 制模塊4，繼電器開關(guān)模塊6。單片機(jī)控制模塊4供電后控制溫度檢測傳感器模塊5檢測車 內(nèi)溫度，然后把信號反饋給單片機(jī)控制模塊4與設(shè)定溫度比較，發(fā)出開關(guān)轉(zhuǎn)換信號控制繼 電器開關(guān)模塊6接通或斷開空調(diào)系統(tǒng)中半導(dǎo)體冷熱空調(diào)器3工作狀態(tài)，調(diào)整車內(nèi)溫度，溫度 顯示模塊可以適時顯示溫度。 本實施例設(shè)計有太陽能電池充放電管理，空間溫度檢測與控制系統(tǒng)(含人機(jī)交 流)，可逆的制冷、傳冷、散冷和加熱、傳熱、散熱系統(tǒng)。其中，自動檢測空間溫度，并根據(jù)與 設(shè)定的目標(biāo)溫度比較自動調(diào)整制冷或加熱或停機(jī)。設(shè)置自動開關(guān)機(jī)、手動開關(guān)機(jī)雙模式，自 動開關(guān)機(jī)包括定時開關(guān)機(jī)和電池滿開關(guān)機(jī)兩個狀態(tài)。溫度顯示模塊設(shè)有液晶顯示，可選擇 查看預(yù)設(shè)溫度、室外溫度，按鈕查看5秒后自動返回顯示當(dāng)前溫度，還可顯示當(dāng)前蓄電池電 量。空調(diào)開機(jī)時光照充足，電池未滿，此時太陽能電池帶動空調(diào)，同時給電池充電；光照不 足時，太能電池與蓄電池同時給空調(diào)供電；無光照時，蓄電池給空調(diào)供電。空調(diào)關(guān)機(jī)時有 光照，太陽能電池給蓄電池充電；無光照時，不充電不放電。蓄電池電量滿時光照充足，自 動開啟空調(diào)，由太陽能電池供電，光照不足空調(diào)關(guān)閉。定時開機(jī)優(yōu)先級高于蓄電池滿、光照 足開機(jī)。手動開關(guān)機(jī)優(yōu)先級最高。設(shè)有蓄電池過充過放保護(hù)，充電狀態(tài)控制，太陽能電池板 過充、過放、防反充保護(hù)?？墒謩舆x擇切換至汽車蓄電池供電(在光照不足和空調(diào)蓄電池電 力不足的條件下)。 本實施例的結(jié)構(gòu)設(shè)計特點太陽能光伏電池置放于車頂，接受光能，輸出電能至蓄 電池；半導(dǎo)體冷熱空調(diào)器的半導(dǎo)體片集中置于某結(jié)構(gòu)中，通過熱管將熱量導(dǎo)出車外，自然風(fēng) 冷，同時熱管將冷量傳入散冷器，散冷器置于空調(diào)風(fēng)道內(nèi)；系統(tǒng)滿足無光照連續(xù)工作10小 時以上。 本實施例為最佳實施例，但對本專利的保護(hù)不僅限于此實施例。
權(quán)利要求一種太陽能半導(dǎo)體汽車空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于在汽車車身上安裝太陽能發(fā)電板(1)，太陽能發(fā)電板(1)利用光伏效應(yīng)產(chǎn)生電能，通過電線輸送到車內(nèi)的蓄電池(2)中；蓄電池提供穩(wěn)定的直流電能輸送到汽車轎廂內(nèi)的半導(dǎo)體冷熱空調(diào)器(3)，控制電路板(8)連接著蓄電池。
2. 如權(quán)利要求1所述的太陽能半導(dǎo)體汽車空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述的控制電路板(8)包括溫度檢測傳感器模塊(5)，溫度顯示模塊(7)，單片機(jī)控制模塊(4)，繼電器開關(guān)模 塊(6);單片機(jī)控制模塊(4)供電后控制溫度檢測傳感器模塊(5)檢測車內(nèi)溫度，然后把 信號反饋給單片機(jī)控制模塊(4)與設(shè)定溫度比較，發(fā)出開關(guān)轉(zhuǎn)換信號控制繼電器開關(guān)模塊 (6)接通或斷開空調(diào)系統(tǒng)中半導(dǎo)體冷熱空調(diào)器(3)工作狀態(tài)調(diào)整車內(nèi)溫度，溫度顯示模塊 顯示溫度。
專利摘要太陽能半導(dǎo)體汽車空調(diào)系統(tǒng)，在汽車車身上安裝太陽能發(fā)電板，太陽光照射到太陽能發(fā)電板上，利用光伏效應(yīng)產(chǎn)生電能，通過電線輸送到車內(nèi)的蓄電池中；蓄電池提供穩(wěn)定的直流電能輸送出去，為汽車轎廂內(nèi)的半導(dǎo)體冷熱空調(diào)器提供能源，控制電路板連接著蓄電池，為本實用新型提供完善的控制系統(tǒng)。太陽能半導(dǎo)體汽車空調(diào)系統(tǒng)減少燃油消耗和尾氣排放，避免應(yīng)用氟利昂制冷劑，最終解決了車載空調(diào)的燃油消耗和制冷劑污染大氣環(huán)境的問題。
文檔編號F24F11/02GK201517824SQ20092020388
公開日2010年6月30日 申請日期2009年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月12日
發(fā)明者何倩茜, 廣德春, 張迎輝, 杜學(xué)建, 葛宇龍, 葛宰林, 高軒 申請人:大連交通大學(xué)