車載光伏遠程控制空調簡單分析

張濤 効迎春 曾俊鑫

摘 要：車載光伏遠程控制空調是將光伏和車載空調有機結合起來的新模式，是將太陽能引入到汽車制冷領域當中的重要嘗試。車載光伏遠程控制空調具有低碳環保、綠色節能的優點，隨著相關技術的不斷成熟和完善，車載光伏遠程控制空調必然會在車載空調當中占據著重要的位置。

關鍵詞：汽車空調；太陽能；遠程控制

一、車載光伏遠程控制空調的優勢簡析

車載光伏遠程控制空調是太陽能在汽車制冷系統中應用的具體體現，在汽車空調中運用太陽能有利于解決早人類發展面臨的環境污染和能源緊缺的問題。毫無疑問，車載光伏遠程控制空調是一種低碳環保、綠色節能的技術，是一種順應時代發展潮流的產品。車載光伏遠程控制空調在應用中的優勢注意體現在以下幾個方面：

首先，隨著我國經濟的快速發展，能源的消耗量在持續增加，對于能源的供應提出了更高的要求，能源危機是我國經濟發展中必須要面臨的潛在危險。太陽能不僅是一種新型的清潔能源，而且其獲取方便，隨著太陽能發電技術的不斷成熟，在應用中越來越廣泛而普遍，是未來新能源發展的重要方向。車載光伏遠程控制空調可以減少傳統的化石能源的消耗，而且我國的汽車數量在逐年增長，數量龐大，太陽能在其次制冷中的應用對于節能減排有很大的幫助。

其次，太陽能是一種綠色能源，車載光伏遠程控制空調的使用可以有效減少汽車的碳排放及其他污染物的排放。傳統的汽車空調主要依靠汽油等化石能源進行運轉，這在無形中增加了汽車對于化石能源的消耗，增加污染物的排放，給環境帶來了極大的負擔，太陽能的運用可以有效解決這樣的問題。

最后，車載光伏遠程控制空調的使用更加便捷。從結構上看，汽車太陽能空調是比較簡單的，主要包括制冷部分、太陽能電池以及控制部分這三個組成部分。而且著三個部分在技術上都比較成熟，已經可以滿足大規模應用的要求。另外，車載光伏遠程控制空調在安裝和使用上也比較方便，不但新投入生產的汽車可以用車載光伏遠程控制空調取代傳統的汽車空調，而且已經生產出來并投入使用的舊車也可以進行制冷設備的升級，可以很方便地裝上車載光伏遠程控制空調，而且其使用效果也不會受到影響。

二、車載光伏遠程控制空調的結構分析

（一）車載光伏遠程控制空調的太陽能電池

太陽能電池是為車載光伏遠程控制空調提供能源的重要結構，是不可或缺的構件。光電轉換原理是太陽能電池進行運轉的原理，它可以將光能直接轉換成電能為空調的工作提供動力。以硅型太陽能電池為例，其在與太陽光發生接觸之后就可以快速吸收可見光進行光電轉化。如果太陽光照射到硅型電池，電池就會進行自動存儲，隨著陽光的不停照射就會產生電子空穴，從而使價帶和導帶中的電子向左右兩邊靠攏，在硅型電池內部形成自然電勢差，進而產生電能。具體來說，硅原子及圍繞在其周圍的四個電子組成了硅型電池正負電荷。由于陽光的照射形成了電子空穴，而電子空穴內部不存在電子，所以就會吸收周圍的電子從而產生P型半導體的現象。由于硅型電池中加入了磷原子，磷原子有五個電子，硅原子和磷原子的四個電子進行交融，剩下的一個電子極為活躍，就演變為N型半導體。在硅型電池中，N型半導體含有大量的電子，而P型半導體存在電子空穴，二者結合在一起后就會使兩個半導體的接觸面形成PN結，在太陽光的照射下，PN結中就會出現電子的移動，產生電勢差，從而產生了電流。由于PN型半導體是電的不良導體，很容易產生電流的流失，因此通常會將金屬涂抹于半導體之上在最大限度上減少電流的損耗。由于硅型太陽能電池的點流量較少，所以在實際的應用中通常將多個電池進行串聯以組成太陽能電池陣列，增加電池的電流量。單晶硅及薄膜技術的發展是汽車太陽能電池得以投入使用的重要技術條件，這兩項技術不斷提高了電池的發電效率，還減輕可電池的重量。

（二）車載光伏遠程控制空調的制冷系統

太陽能半導體制冷系統是實現汽車車廂制冷的重要設備，它通過將太陽能電池產生電能傳輸到車內的蓄電池中，通過蓄電池為汽車內的半導體空調提供進行制冷所需的穩定電能。在太陽能半導體制冷系統中，半導體制冷材料的制冷效率是影響制冷效果的重要因素。從理論上看，半導體制冷具有很大的應用潛力，但是在現階段，半導體的制冷效率并不高，這給半導體制冷帶來不利的影響，使其推廣受到了很大的限制。由于太陽能半導體制冷系統目前所采用的材料熱電轉化效率低，在具備較高轉化能力的半導體材料的開發上還需要有進一步的突破，以研究出更加理想的制冷材料，提高制冷的效率。另外在太陽能半導體制冷系統的結構上也可以進行進一步的優化，通過加強冷熱端的換熱也可以在一定程度上實現半導體的制冷效率的提升，使得太陽能半導體制冷系統更加高效。

（三）車載光伏遠程控制空調的控制電路

車載光伏遠程控制空調的主要由單片機、升壓調節器以及溫度傳感器三個模塊構成。

單片機主要為P89LPC922，它能夠同時滿足與低成本和高集成度兩個方面的要求。它不僅處理器結構的性能高，在指令執行上所需的時間短，而且還將多種系統級的功能集合在一起，是元件的數目及電路板的面積大大減少。

升壓調節器采用的是SP6641B，它具有很高的電池轉換效率能夠滿足多個設備的電力供應，而且還具有極低的靜態電流。

溫度傳感器為LM75A，它擁有高速I2C接口，不僅溫度的感知范圍廣，而且感知的精度高，而且還支持多個不同的工作模式，通過設置不同的工作模式可以更好地對溫度進行監控，對于降低功耗具有很大的幫助。

總之，車載光伏遠程控制空調是汽車制冷發展的一個重要方向，由于其在應用上的優點突出，在未來擁有著廣闊的應用前景。

參考文獻：

[1]賈慧鵬，宋帥.汽車太陽能空調的原理與構造探析[J].城市建設理論研究（電子版），2015（12）.

[2]王高平，林妙山.汔車太陽能制冷空調系統的應用研究[J].農業裝備技術，2011（1）.

[3]郭培杰，程建松，高麗燕，時昌然.汽車太陽能制冷空調系統的應用分析[J].科技創業家，2013（10）.