双引擎太阳能玩具车设计–安徽大学鲜牛奶.ppt

LOGO LOGO 双引擎太阳能玩具车设计 关键词：双引擎，太阳能电池板，超大吸光面积 安徽大学11级新能源材料与器件：鲜开诚 目录 1. 设计背景 3. 太阳能电池板工作原理 4. 玩具汽车运动原理 6. 总结 2. 玩具车外形设计 5. 玩具车内部电路分析 设计背景 太阳能汽车的应用能够降低全球环境污染，创造洁净的生活环境，随着全球经济和科学技术的飞速发展，太阳能汽车作为一个产业已经不是一个神话。燃烧汽油的汽车是城市中一个重要的污染源头，汽车排放的废气包括二氧化硫和氮氧化物都会引致空气污染，影响我们的健康。 现各国的科学家正致力开发产生较少污染的电动汽车，希望可以取代燃烧汽油的汽车。由于现在各大城市的主要电力都是来自燃烧化石燃料的，使用电动汽车会增加用电的需求，即间接增加发电厂释放的污染物。有鉴于此，一些环保人士就提倡发展太阳能汽车，太阳能汽车使用太阳能电池把光能转化成电能，电能会在储电池中存起备用，用来推动汽车的电动机。由于太阳能车不用燃烧化石燃料，所以不会放出有害物。据估计，如果由太阳能汽车取代燃汽车辆，每辆汽车的二氧化碳排放量可减少43至54%。 设计背景 太阳能动力汽车玩具可以说是最好玩的太阳能玩具。?特别受男孩的欢迎，而它们的能量全部来自最环保的能源——太阳能，这可是如今最时髦的话题，却很少被用到玩具身上。阳光照射太阳能电池板，为小玩具提供源源不断的动力。这套玩具可以充分发挥及培养小朋友的想象力、创造力，而且对于年龄较小的孩子来说，其操作性更强也更安全。 目录 玩具车外形设计 这是我用3DMAX软件绘制的我设计的太阳能汽车外形： 玩具车外形设计 这是渲染出的车型三视图： 正视图 俯视图 左视图 目录 玩具车外形设计 这种玩具汽车外形设计有以下几点优势： 1.玩具车顶受光面积可达0.75（1.5*0.5）平方米或更大， 有很大的受光面积，持续提供能量，可保守估计跑至少500米。 2.平拉窗打开可将收音机等放入，做到很好地模拟真实汽车。 3.可用轻质碳铝材料制作，质地轻盈。 4.操作简易安全。 工作原理 太阳能电池板工作原理 P型与N型半导体 PN结 太阳能电池板 太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应，一般的半导体主要结构如下： 图中，正电荷表示硅原子，负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子。当硅晶体中掺入其他的杂质，如硼、磷等，当掺入硼时，硅晶体中就会存在着一个空穴，它的形成可以参照左下图。 图中，正电荷表示硅原子，负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子。而黄色的表示掺入的硼原子，因为硼原子周围只有3个电子，所以就会产生入图所示的蓝色的空穴，这个空穴因为没有电子而变得很不稳定，容易吸收电子而中和，形成P（positive）型半导体。同样，掺入磷原子以后，因为磷原子有五个电子，所以就会有一个电子变得非常活跃，形成N（negative）型半导体。黄色的为磷原子核，红色的为多余的电子。如右下图。 ????????? P型与N型半导体  P型半导体 N型半导体 PN结 ? N型半导体中含有较多的空穴，而P型半导体中含有较多的电子，这样，当P型和N型半导体结合在一起时，就会在接触面形成电势差，此之谓PN结。 ????? 当P型和N型半导体结合在一起时，在两种半导体的交界面区域里会形成一个特殊的薄层)，界面的P型一侧带负电，N型一侧带正电。这是由于P型半导体多空穴，N型半导体多自由电子，出现了浓度差。N区的电子会扩散到P区，P区的空穴会扩散到N区，一旦扩散就形成了一个由N指向P的“内电场”，从而阻止扩散进行。达到平衡后，就形成了这样一个特殊的薄层形成电势差，这就是PN结。如下图： 太阳能电池板 当晶片受光后，PN结中，N型半导体的空穴往P型区移动，而P型区中的电子往N型区移动，从而形成从N型区到P型区的电流。然后在PN结中形成电势差，这就形成了电源。(如下图所示）  另外硅表面非常光亮，会反射掉大量的太阳光，不能被电池利用。为此，科学家们给它涂上了一层反射系数非常小的保护膜（如图），将反射损失减小到5％甚至更小。一个电池所能提供的电流和电压毕竟有限，于是人们又将很多电池（通常是36个）并联或串联起来使用，形成太阳能光电板。 目录 玩具汽车运动原理 这是我用3DMAX软件绘制的我设计的玩具模型： 玩具汽车运动原理 这是渲染出的车型三视图： 俯视图 左视图 正视图 玩具汽车运动原理 右下图所示为玩具模型概念图，前面左右两边的两个轮子是主动轮，各接一个电机作为动力。后轮是从动轮(由于不重要，以滚珠代替)，后轮起到平衡的作用。上方为两组太阳能电池板，为小