技术设计与创新 课件（20张幻灯片）

技术设计与创新 上杭一中 钟求汉 一、发现问题、明确问题、确定课题。 二、课题（项目）查新。 三、设计分析 四、模型制作 五、试验优化 六、创新要点 七、具有三性 一、发现问题、明确问题、确定课题 1、发现问题：人们随着环保意识的不断提高，利用太阳能的设备层出不穷，高端有嫦娥登月，低端有手机充电，在城市使用电动车的人越来越多。电动车电瓶电量用完了是要充电的，尤其是住在高楼的人，在停车处接电源又不方便，装卸电池又很麻烦，能否设计一个太阳能充电器安装在电动车上，只要有太阳就让它时刻充电，这样既可以节省电能，又方便了人们。 2、明确问题：根据现在的技术可以实现 3、确定课题；电动车太阳能双轴跟踪充电器 二、课题（项目）查新 1、我们从百度、Google等搜索到电动车太阳能充电器有如下图片： 从百度、Google等搜索到电动车太阳能充电器几十幅图片，选择了上述4幅比较有代表意义的，但是它都是将太阳能板固定平放在电动车上。太阳能板不会跟踪太阳。 2、从国家专利网搜索到二项电动车太阳能充电装置 （1）发明名称 一种推拉开启式电动车太阳能充电装置 （图片5） （2）发明名称 -- 电动车太阳能充电装置 （图片6） 从国家专利网上搜索到二项电动车太阳能充电装置，一种是推拉开启式电动车太阳能充电装置，它的特点是三块太阳能板，第一块固定在尾箱体上表面，余二块别通过滑轨安装在电动车尾箱体内部，目的是用来收藏，是属于推拉开启式电动车太阳能充电装置（图片5所示）；另一种是太阳能板是由多块组成并且可以折叠，是属于折叠式电动车太阳能充电装置（图片6所示）。二种专利产品，它的太阳能板都不会跟踪太阳。 综上所述： 目前电动车太阳能充电器，它的太阳能板都采用固定、平放、推拉或折叠等四种方法，其充电效果很低。本项目研究的《电动车太阳能双轴跟踪充电器》的主要特点是:一轴是垂直方向跟踪太阳，一轴是水平方向跟踪太阳，使太阳能板时刻正对太阳，这样太阳能转化为电能的效率最高。 三、设计分析 在这里，我向大家介绍一种双轴太阳能跟踪器，所谓双轴就是：一轴是垂直方向跟踪太阳，另一轴是水平方向跟踪太阳，使太阳能板时刻正对太阳，这样在单位面积的太阳能转化为电能的效率最高，则充电的效率也最高。如何实现双轴跟踪太阳呢？如果双轴都采用电子跟踪器，那么设计要求很高，制作工艺的过程困难较大。我们知道，在垂直方向上，每天太阳的角度变化不大，因此一年四季春、夏、秋、冬各调整一次，或许，每天调整一次即可，所以我们在垂直方向采用机械调整角度来得简单；而水平方向太阳一天变化180度，那么我们就采用电子自动跟踪器，每时每刻都和太阳同步，这样就简单有效实现了太阳能双轴跟踪了。 1．工作原理图 2．工作过程： （1） 太阳能板1输出24V的直流电压，通过直流升压器2升为48V的直流电压，通过电流表3给电动车电瓶4充电。 （2） 垂直方向调节：将太阳能板粗略对准太阳，开关K1为断开状态，旋松固定螺丝8，调节太阳能板的角度，并观看电流表3的读数，使它的数值最大，然后旋紧螺丝8，并将开关K1为关闭状态，这样不会因电流表的内阻而损耗电能。 （3） 水平方向自动跟踪太阳：从电动车电瓶4接出12V电源，供太阳能跟踪器5使用，太阳能跟踪器5上的检测头6上有二个光敏电阻，检测头正对太阳时，二个光敏电阻光照度相等，太阳能跟踪器5没有输出12V直流减速器7电机驱动电源；当光照度左右不等时，太阳能跟踪器5相应输出正反12V电源，驱动减速电机。由于检测头6上的二个光敏电阻是平行装在太阳能板上的，所以太阳能板也就正对太阳了，达到自动跟踪目的。经测试跟踪器、直流减速器工作时小于200mA，工作时间小于5秒，静态时小于10mA，所以能耗很小。 3．优点： 使用太阳能双轴跟踪 ... ...