環(huán)保太陽能充電系統(tǒng)

朱彥同

■指導(dǎo)老師/單玉玉

電動汽車的發(fā)展現(xiàn)狀

環(huán)境污染，尤其是大氣污染，是中國乃至全世界面臨的嚴(yán)峻問題。為應(yīng)對環(huán)境污染，現(xiàn)如今各大汽車廠商推出純電動汽車和混合動力汽車。2020年，全球電動汽車銷量突破300萬輛，其中最環(huán)保的為太陽能電動汽車。

但是，現(xiàn)在的太陽能電動汽車存在一個很大的缺陷，就是太陽能轉(zhuǎn)化的電能占汽車行駛所需整體能量的比重較小，只能作為混合動力的一個輔助動力系統(tǒng)。造成這一缺陷的原因主要是太陽能電池板或太陽能電池膜面積太小，現(xiàn)在比較先進的太陽能電動汽車的電池膜最大只有不到10平方米的面積。如此小的面積，每小時獲得的電能連汽車正常行駛所需能量的10%都不到，導(dǎo)致太陽光能轉(zhuǎn)化為電能速度太慢，不能達到汽車正常行駛所消耗的能量水平。

解決的思路

為解決這一問題，我想從增加太陽能電池膜面積入手，設(shè)計一款能給太陽能汽車快速充電的系統(tǒng)。我設(shè)想的太陽能電池膜有兩種工作狀態(tài)：一種是在汽車行駛中，從汽車頂蓋處獲取太陽能轉(zhuǎn)化的電能，這個能量的水平跟一般太陽能電動汽車差不多;另一種是汽車停止在一個適合展開太陽能電池膜的地點時，通過密度比空氣輕的充氣氣球?qū)⒚娣e最大達到1000平方米的太陽能電池膜升到離地面幾十米的空中，在10分鐘的時間內(nèi)快速獲取足夠的太陽能轉(zhuǎn)化為電能，然后收起太陽能電池膜，汽車即可正常行駛。遇到陰雨等不適合太陽能電池膜充電的情況下，可以使用充電樁插電的方式為汽車充電，保證汽車的正常行駛。

具體工作流程

整個太陽能電池膜覆蓋在充氣氣球表面上，連氣球總質(zhì)量不超過5千克，折疊后體積不超過0.01立方米，收起后放置于專用的膜盒中。需要升起充電時，駕駛員只要按下升空按鈕，電池膜盒內(nèi)的氣球就會自動充氣，快速升空并展開太陽膜接收太陽能;充完電后，駕駛員只要按下回收按鈕，氣球就會緩慢放氣，同時車內(nèi)的連接線會將氣球回收折疊收起入膜盒內(nèi)，完成整個充電流程。

這一充電系統(tǒng)有望解決現(xiàn)有汽車太陽能充電只能作為輔助動力系統(tǒng)的問題，充電速度快，能量充足，足夠汽車作為主能源系統(tǒng)使用。

希望我的創(chuàng)意能為保衛(wèi)碧水藍天作出一份貢獻。