*基金项目：2017年省级大学生创新创业训练计划项目（201711834025）
摘要：本课题研究一种折叠式多用途太阳能野营帐床，它能利用太阳能为野营者提供一种在夏天降温防暑、驱虫，在冬天取暖保温、热饭，同时可以为小型用电器充电的新方法，提高野外生活的舒适度、便捷性。它主要包括太阳能供电装置、防热辐射装置、防冻保温装置、柔性防护帐及支架、折叠床架、太阳能降温床垫、太阳能保暖床垫、自动控制器、直流充电插座，以及选配驱蚊器、保温箱等设备。在夏季，床架上支起柔性防护帐，使用防热辐射装置，吸收和隔断太阳光的热辐射，起到隔热降温作用；同时利用降温床垫，降低床面温度。在冬季，柔性防护帐使用吸热保温装置，提高帐内温度；同时利用太阳能保暖床垫，提高床面温度，从而为野营者营造一个冬暖夏凉的舒适环境。具有绿色、环保、节能、实用等特点，是一种节能环保型光伏产品，应用前景广阔。
关键词：多用途；便捷性；绿色；节能
引言
中国制造已经进入工业4.0方向，各类太阳能及自动生产线的使用将进入爆发期，伺服控制的大量使用使控制器的高效、节能得到了很重要意义。
1、总体设计思路
在炎热的夏季降温防暑，在寒冷的冬季保暖防冻，都是野营时需要解决的关键性难题。本课题重点研究利用太阳能为野营者提供一种在夏天降温防暑、驱虫，在冬天取暖保温、热饭，以及为小型用电器充电的新方法，提高野外生活的舒适度和便捷性。
2、理论分析
（1）太阳能供电装置的设计。太阳能要为防冻保温装置、太阳能降温床垫、太阳能保暖床垫、自动控制器、直流充电插座等提供电能，保证各装置正常工作。
（2）防热辐射装置设计。太阳光照在柔性防护帐上，引起防护帐温度升高，防热辐射装置布设在防护账上，吸收和隔断热辐射，保证帐内适宜的温度。
（3）防冻保温装置设计。防冻保温装置布设在防护帐上能在温度较高时把太阳能储存起来，当温度较低时再把电能转化成热能，维持帐内适宜的温度。
（4）柔性防护帐设计。研究帐体在夏季能反射太阳光，防止热辐射，在冬季能吸热保温；同时还要研究帐体与防热辐射装置、防冻保温装置的连接与固定等难题，使之成为一个有机结合的系统。在选材上防护帐还应具有防雨耐磨，易折易洗、轻质耐腐等特点。
（5）防热辐射装置设计。重点进行相变吸热材料的质量及其布置方式的设计与计算。太阳能保暖床垫设计。防冻保温装置设计。重点是装置的功率设计，使其消耗功率与太阳能供电装置的功率相匹配，同时又能安全、可靠地工作。
（6）自动控制器设计。自动控制器既要控制防热辐射装置、太阳能降温床垫或防冻保温装置、太阳能保暖床垫等各部分适时工作，保证夏季隔断热辐射，降低帐内温度，冬季防冻保暖，满足野营生活的使用要求。
（7）折叠床架设计。折叠床架采用轻质合金材料制作，设计成折叠式，打开时为单人简易床，折叠起来为一箱型体，既轻质高强又便于携行。同时满足柔性防护帐及支杆、太阳能光伏板及储能装置等在床架折叠后能置于床架内。
（8）最后对系统进行加工、安装、试验，根据试验结果或调整各部件的型号或修改设计或重新加工，直至达到最佳效果为止。
3、项目研究技术路线:
太阳电池方阵在太阳光照射下输出电能，经过防反充二极管向蓄电池组充电并向直流负载供电；同时太阳电池方阵和蓄电池组的输出经控制器接入逆变器的直流输入端，由逆变器经配电盘向交流负载供电。在连续阴雨天时太阳电池阵列功率输出不能满足正常负载供电时，由蓄电池通过逆变器向负载供电。为了监视整个系统的性能和设备的运行情况，同时可以配置监测系统。
本项目中的蓄电装置，其特征在于，具有：多个蓄电元件，其分别在轴线方向上的一端侧具有第一端子、在另一端侧具有第二端子，沿所述轴线方向配置了多个，同时沿与该轴线方向交叉的方向配置了多个；上板，其被配置为与沿着所述轴线方向配置的所述多个蓄电元件的、所述轴线方向上的一端部连接；下板，其被配置为与沿着所述轴线方向配置的所述多个蓄电元件的、所述轴线方向上的另一端部连接；以及中间板，其配置在沿着所述轴线方向相邻的蓄电元件之间，所述中间板使沿所述轴线方向相邻的蓄电元件之间的配合的端子贯通，同时对这些蓄电元件进行定位，所有的所述蓄电元件在被夹在所述上板和所述下板之间的状态下进行保持。
本课题研究的太阳能小型汽车柔性防护罩，它包括太阳能供电装置、防热辐射装置、防结冰结霜装置、柔性罩体、自动控制器等。
根据太阳能小型汽车柔性防护罩的工作原理，确定的研究方案如下：（1）首先进行汽车柔性防护罩整体设计。根据柔性防护罩使用性能要求，确定其技术指标，重点设计罩体与太阳能供电装置、防热辐射装置、防结冰结霜装置、自动控制器之间的最佳连接部位和连接方式。（2）太阳能供电装置设计。其重点是保证防结冰结霜装置正常发热需要的用电量，使其安全、可靠的工作。（3）防热辐射装置设计。重点进行相变吸热材料的质量及其布置方式的设计与计算。（4）防结冰结霜装置设计。重点是装置的功率设计，使其消耗功率与太阳能供电装置的功率相匹配，同时又能安全、可靠地工作。（5）自动控制器设计。自动控制器设计要保证整个防护罩系统工作安全、可靠、耐久。（6）最后对系统进行加工、安装、试验，根据试验结果或调整各部件的型号或修改设计或重新加工，直至达到最佳效果为止。
论文作者:王帅朋 李登科 孙杰
论文发表刊物:《知识-力量》2019年10月38期
论文发表时间:2019/8/23
标签：装置论文; 太阳能论文; 防热论文; 所述论文; 柔性论文; 轴线论文; 床垫论文; 《知识-力量》2019年10月38期论文;