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太阳能小车原理

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/09/24 16:33:17 体裁作文
太阳能小车原理体裁作文

篇一:太阳能小车设计方案

太阳能小车设计方案

前言:

太阳能电池须在太阳光下才能产生动力,如果没有阳光(阴天)或者晚上可以使用一节5号或者7号电池来代替太阳能电池供电(自备电池连接,产品上没有专门安放电池的卡槽),仍然能够达到相应的效果哦!

太阳能动力小汽车玩具套装,可以说是最好玩的太阳能玩具 这个太阳能玩具是一组有趣的绿色小工具。它有点像乐高玩具,看起来又像是一个工具包,相信这已经吊足大男孩们的胃口了,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。将自己的“作品”带出去一起旅游,收获的不单单是自己的成就感,还有周围人投来羡慕的目光。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,而且不需要螺丝固定连接,仅仅进行简单的拼插就可完成组装,让孩子们从中享受到自己动手带来的成就感。对于年龄较小的孩子来说,其操作性更强也更安全。

(1)设计者情况

姓名

陈浩怀

吕鸣 陈森源

梁国彬 江嘉恒

张少衡

梁成杰 班级 11级机械(1)班第3小组 11级机械(1)班第3小组 11级机械(1)班第3小组 11级机械(1)班第3小组 11级机械(1)班第3小组 11级机械(1)班第3小组 11级机械(1)班第3小组

(2)产品介绍:

太阳能电池须在太阳光下才能产生动力,如果没有阳光(阴天)或者晚上可以使用一节5号或者7号电池来代替太阳能电池供电(自备电池连接,产品上没有专门安放电池的卡槽),仍然能够达到相应的效果哦!

太阳能动力小汽车玩具套装,可以说是最好玩的太阳能玩具 这个太阳能玩具是一组有趣的绿色小工具。它有点像乐高玩具,看起来又像是一个工具包,相信这已经吊足大男孩们的胃口了,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。将自己的“作品”带出去一起旅游,收获的不单单是自己的成就感,还有周围人投来羡慕的目光。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,而且不需要螺丝固定连接,仅仅进行简单的拼插就可完成组装,让孩子们从中享受到自己动手带来的成就感。对于年龄较小的孩子来说,其操作性更强也更安全。

(3)商品规格:

装配尺寸(长×宽×高/mm)

汽车: 70 × 54 × 34

单位重量:约200(g)

太阳能电池寿命(岁):约3-5年

(4)工作原理:

太阳能电池的工作原理

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。如下图。

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,这就是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。

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。

(5)主要设备

1,太阳能电池板

以晶体硅太阳能电池为例,其结构示意图如图1 所示.晶体硅太阳能电池以硅半导体材料制成大面积pn结进行工作。一般采用n+/p同质结的结构。

2,蓄电池

蓄电池是光伏系统中的储能元件,用于保存电能和输出电能。

3,光伏发电系统

太阳能光伏发电系统(见图)由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池组成。若输出电源为交流220V或110V,还需逆变器。

篇二:太阳能小车 论文 定稿

太阳能汽车的应用试验

北京市北京景山学校 直升二班 龚浩岳

指导老师:王可 吴俊杰

2011.5

太阳能汽车的应用实验

北京市北京景山学校直升二班 龚浩岳 指导老师:王可 吴俊杰

摘要:太阳能作为可再生能源,已广泛地应用在太阳能发电、太阳能集中供暖、太阳能建设及太阳能汽车等方面。其中太阳能汽车虽然还有许多性能不完善,但是今后新能源汽车发展方向之

一。在本实验中,将建立由太阳能发电、蓄能及负载系统,即太阳能小车。通过实验测量,了解太阳能电池板的基本性能,掌握不同电性能太阳能电池之间的组合方法和规律;掌握太阳能小车充、放电的效率、时间和其运动特性。以作为今后进一步改进的基础。

关键词:太阳能电池板(Solar panels) 蓄电池(battery)电动机(Motor)太阳能汽车(Solar cars)

一、 引言

太阳能(Solar Energy),一般是指太阳光的辐射能源。自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存,而自古人类也懂得以阳光晒干物件,并作为保存食物的方法,如制盐和晒咸鱼等。但在化石燃料减少下,才有意把太阳能进一步发展。太阳能发电是一种新兴的可再生能源。目前我国的新能源政策也大力推广太阳能应用。 太阳能汽车是一种靠太阳能来驱动的汽车。相比传统热机驱动的汽车,太阳能汽车是真正的零排放。正因为其环保的特点,太阳能汽车被诸多国家所提倡,太阳能汽车产业的发展也日益蓬勃。

因此,我认为太阳能汽车将是取代传统动力汽车的形式之一。但是现在的太阳能汽车技术还不完善,距实际应用还有较大距离。主要表现在什么方面呢?

所以我将做一个太阳能汽车的模型,并加以实验和研究。

二、研究目的及构思

设计并建立由太阳能电池板、蓄电池和汽车电动机构成的太阳能应用系统,即组装成太阳能小车一辆。通过测量太阳能电池板充、放电时电压和电流的特性,初步掌握太阳能发电和应用的一些规律和知识。通过测量小车的运动特性,简单评价当今太阳能汽车的现状。

三、 研究方法和分析

1、 研究对象

①元器件选型

太阳能电池是一种直接将太阳能转换成电能的半导体器件。目前,广泛应用的为单晶硅和多晶硅太阳能电池,也是这次实验的主要元器件。在初期设计时,想组装成12V太阳能小车。这将首先选型12V的太阳能电池板。但由于市场当时无货。只好将两块电压参数不一样的太阳能电池板进行串联使用。具体各元器件及参数为:单晶硅太阳能电池板两块(6V 2W,10V 2W;每块电池板的外形尺寸:213mm*92mm*3.3mm);蓄电池一个(11.1V 1350mAh);直流电动机(12V 250rpm);由乐高搭成的小车一辆。如图3-1、图3-2和图3-3所示。

图3-1太阳能小车元器件实物图

图3-2 太阳能小车实物图

图3-3 太阳能小车电路图

—直流电机两个

②成本估算

如果忽略不计乐高小车及导线的成本,太阳能小车的主要成本为:太阳能电池板、蓄电池和电动机。其各自采购成本占总成本(280元)的29%、39%和32%。可看出蓄电池最贵。

2、 实验工具

实验中主要使用的测量和实验工具为:Fluke73和Uni-T万用表各一块; ZX21型电阻箱一台(0~99999.9?,等级0.1级)如图3-4所示;数码相机一个;30W电烙铁一个;鳄鱼夹及导线若干。

图3-4 标准电阻箱

3、 太阳能电池板电性能实验

①单块电池板电性能实验

测量电路图见图3-5所示,调节电阻箱电阻阻值,读出电流表和电压表数值,测量结果见表1所示。由此可分别得出6V太阳能电池板的开路电压U开路=6.61V,短路电流I短路≈370mA ; 10V太阳能电池板的开路电压

U开路=10.68V,短路电流I短路≈240mA。6V、10V单块电池板的伏安特性曲

线分别见图3-6和图3-7。

篇三:太阳能汽车工作原理

太阳能汽车工作原理

工作原理 金焰四射的太阳,其表面是一片烈焰翻腾的火海,温度为6000℃左右。在太阳内部,温度高达两千万度以上。所以,太阳能一刻不停地发出大量的光和热,为人类送来光明和温暖,它也成了取之不尽、用之不竭的能源聚宝盆。 将太阳光变成电能,是利用太阳能的一条重要途径。人们早在本世纪50年代就制成了第一个光电池。将光电池装在汽车上,用它将太阳光不断地变成电能,使汽车开动起来。这种汽车就是新兴起的太阳能汽车。 你看,在太阳能汽车上装有密密麻麻像蜂窝一样的装置,它就是太阳能电池板。平常我们看到的人造卫星上的铁翅膀,也是一种供卫星用电的太阳能电池板。 太阳能电池依据所用半导体材料不同,通常分为硅电池、硫化镉电池、砷化镓电池等,其中最常用的是硅太阳能电池。 硅太阳能电池有圆形的、半圆形的和长方形的等几种。在电池上有像纸一样薄的小硅片。在硅片的一面均匀地掺进一些硼,另一面掺入一些磷,并在硅片的两面装上电极,它就能将光能变成电能。 在“利比特布利克二号太阳能汽车顶上,有一个圆弧形的太阳能电池板,板上整齐地排列着许多太阳能电池。这些太阳能电池在阳光的照射下,电极之间产生电动势,然后通过连接两个电极的导线,就会有电流输出。 通常,硅太阳能电池能把10%~15%的太阳能转变成电能。它既使用方便,经久耐用,又很干净,不污染环境,是比较理想的一种电源。只是光电转换的比率小了一些。近年来,美国已研制成光电转换率达35%的高性能太阳能电池。澳大利亚用激光技术制成的太阳能电池,其光电转换率达24.2%,而且成本与柴油发电相当。这些都为光电池在汽车上的应用开辟了广阔的前景。 将光电池装在汽车上,用它将太阳光不断地变成电能作为驱动汽车运动的动力,这种汽车就是新兴起的太阳能汽车。太阳能汽车利用太阳能的一般方法。在阳光下,太阳能光伏电池板采集阳光,并产生人们通用的电流。这种能量被蓄电池储存并为以后旅行提供动力。或者直接提供给发动机也可以边开边蓄电。能量通过发动机控制器带动车轮运动,推动太阳能汽车前进。

篇四:太阳能小车

太阳能小车

探究课题:太阳能如何驱使小车前进

构造及原理:

太阳能小车是由车架、太阳能电池板、小电动机、车轮组成的。它是根据能量转换,通过导体元件将光能转化为电能的原理制成的。

使用方法:

1. 当太阳能电板在太阳的光照下,打开开关,太阳能电板就发电,由小电动机带动车轮转动,小车就前进了。

2. 如果没有太阳。可用100W的白炽灯照射,也有同样的效果。

探究、问题、思考:

1.

2.

3.

4.

5. 太阳能是通过什么元件转换变成电能的? 太阳能发出来的电,是直流还是交流电? 用不同颜色的光来照太阳能电板,它会有什么不同? 小车如果转动不灵活,你应从哪几方面来解决这个问题? 用同一块太阳能电板和小电动机,在相同的光照条件下,每人制作一辆太阳能小车,看谁的跑的快?

篇五:七.13太阳能小车 杜新雨

太阳能小车

一 教学目的

1. 了解生活中人们生活中使用太阳能的形式。

2. 了解太阳能转换为电能的基本原理。

3.了解化石能源与绿色能源的区别。

4. 通过自己动手制作太阳能小车,提高学生对太阳能转化为动能的认识和对 探究其原理的兴趣。

5. 通过实验,验证不同光对太阳能转化为电能认识。

二 背景介绍

据记载,人类利用太阳能已有3000多年的历史。将太阳能作为一种能源和动力加以利用,只有300多年的历史。近代太阳能利用历史可以从1615年法国工

太阳能小车原理

程师所罗门·德·考克斯在世界上发明第一台太阳能驱动的发动机算起。该发明是一台利用太阳能加热空气使其膨胀做功而抽水的机器。

三 情景引入

在我们生活中到处都可以看见利用太阳能(日光)的实例,如:太阳能热水器、太阳能路灯、光伏发电厂等。接下来,就来探究一下利用太阳能的简单原理及优点吧。

四 知识点

1.太阳能小车的基本原理:由太阳能转化为电能,再由电能转化为动能,驱动小车。

2.化石能源: 化石能源是一种碳氢化合物。它由古代生物的化石沉积而来,是一次能源。化石燃料不完全燃烧后,都会散发出有毒的气体。化石能源所包含的天然资源有煤炭、石油和天然气。

3.绿色能源:绿色能源是不排放污染物对环境没有污染的能源,包括核能和可再生资源。如水力发电、风力发电、太阳能、生物能(沼气)、海潮能这些能源。

五 实验部分

演示实验一

1. 实验目的:探究不同光源能否使龟板电池产生电量。

2. 实验材料:太阳能小车套件、手电筒、蜡烛、荧光灯。

3. 实验步骤:分别用手电筒、蜡烛、荧光灯照射硅电池板,记录实验现象。 科学DIY

1. 实验器材:太阳能小车套件

2. 实验目的:通过动手制作太阳能小车,了解太阳能转化为动能的过程。

3. 实验步骤:

(1) 首先将小车车轴安要求装好。

(2) 将小车支架和车轮安装好。

(3) 将硅板上的引线和马达上的引线连接起来。

(4) 将硅板和马达固定在小车的支架上。(马达上的齿轮要和铁轴上齿轮的齿

相吻合)

拓展世界

1. 如何使我们的太阳能车跑的更快呢?(增加硅电池板的面积,适当减少小车的重量等)

2. 研究一下太阳能?a href="http://www.zw2.cn/zhuanti/guanyurenzuowen/" target="_blank" class="keylink">人魅绾喂ぷ鞯摹#ㄌ裟茏饶埽?/p>

3. 如何使太阳能小车在没有太阳的天气里也能跑呢?(使用其它的光代替太阳光)

4. 除了太阳能还有哪些无污染的新能源?(风能、核能、水力等)

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