（定稿）多功能供电车的设计（全套下载）

这也表明了我国在研制新型汽车方面已达到世界先进水平。

阳能汽车不仅节省能源，消除了燃料废气的污染，而且即使在高速行驶时噪音也很小。

因此，太阳能汽车已引起人们的极大兴趣，并将在今后得到迅速的发展。

.光伏发电系统蓄电池的选用蓄电池的概念蓄电池又称二次电池。

它与原电池又称次电池不同，原电池经放电后，不能使用充电方法使其活性物质复原。

而蓄电池经放电后，可用充电方法使活性物质复原，再放电，故能以充电放电方式循环多次使用。

光伏发电系统蓄电池的选用光伏发电系统的储能装置主要是蓄电池，其作用是将光伏电池转换出来的电能储存起来以便使用。

与光伏电池方阵配套的蓄电池通常在浮充状态下工作，其电压随方阵发电量和负载用电量的变化而变化。

它的电能量比用电负载所需的电能量大得多。

蓄电池提供的能量还受环境温度的影响。

为了与光伏电池匹配，要求蓄电池工作寿命长而且要维护简单。

能够和光伏电池配套使用的蓄电池种类很多，但目前广泛采用的有铅酸免维护蓄电池普通铅酸蓄电池和碱性镍锡蓄电池铿电池等。

光伏发电系统中应用的蓄电池般为铅酸蓄电池，它的价格便宜高低温性能良好可在的条件下工作易于浮充使用，没有“记忆效应”。

国内目前最主要使用的蓄电池为铅酸免维护蓄电池，因为其固有的“免”维护特性及对环境较少污染的特点，很适合用于性能可靠的光伏电源系统，特别是无人值守的工作站。

而普通铅酸蓄电池由于需要较强的维护能力及环境污染较大，所以主要用于有维护能力或低档场合使用。

碱性镍镉蓄电池虽然有较好的低温过充过放性能，但由于其价格较高，仅使用于较为特殊的场合。

锂电池从各方面性能来看都非常突出且比较轻，配备锂电池当然是首选，但价格昂贵。

因此在本设计中选用铅酸蓄电池。

铅酸蓄电池的应用非常的广泛。

现在市面上有各种用途的铅酸蓄电池，如固定型防酸式牵引用铁路客车用内燃机用摩托车用矿灯用航标用航空用等光伏系统中常用的蓄电池是固定型防酸式铅酸蓄电池，它的电解液较稀，寿命长，适合于浮充使用。

铅酸蓄电池的电池反应铅酸蓄电池未接负载时，正负极板都与电解液形成双电层，正极板具有正电位，负极板具有负电位，正负极间的电位差就是蓄电池的电动势，其值约为.伏。

电解液的比重比同，蓄电池的电动势也不同，铅酸蓄电池的电动势般可根据下述经验公式计算式中表示时，极板活性物质为空中电解液的比重，.为铅酸蓄电池的电动势常数。

蓄电池充电过程的化学反应为正极水负极正极硫酸负极从上式可以看出，充电过程中，正极板上的硫酸铅逐渐变为二氧化铅，负极板上的硫酸铅逐渐变为海绵状。

同时，电解液中的硫酸分子逐渐增加，水分子逐渐减少，因此电解液的比重逐渐增加，蓄电池的端电压也逐渐增加，蓄电池充电电流的大小通常用充电率表示。

比如，用小时率充电电流进行充电，个小时后充入蓄电池的电量即可达到它的额定容量，因此小时率充电电流为式中蓄电池的额定容量。

蓄电池放电过程的化学反应为正极硫酸负极正极水负极从上式可以看出，在蓄电池放电过程中，正负极板上的活性物质和都不断地转变为硫酸铅，由于硫酸铅的导电性能比较差，所以放电后，蓄电池的内阻增加。

此外，在放电过程中，由于电解液中的硫统所产生的交流电能超过负载所需时，多余的部分将送往电网夜间当负载所需电能超过光伏系统产生的交流电能时，电网自动向负载补充电能。

混合型光伏发电系统图混合型光伏发电系统结构框图图.为混合型光伏发电系统，它区别于以上两个系统之处是增加了台备用发电机组，当光伏阵列发电不足或蓄电池储量不足时，可以启动备用发电机组，它既可以直接给交流负载供电，又可以经整流器后给蓄电池充电，所以称为混合型光伏发电系统。

本次设计就采用此系统。

.太阳能光伏电池的原理太阳能光伏电池表面有层金属薄膜似的半导体薄片，当太阳光照射时，薄片的另侧和金属薄膜之间将产生定的电压，这现象称为光伏效应。

太阳能光伏电池正是种利用光伏效应直接将光能转化为电能的装置。

对于半导体结，光伏效应更明显，因此，太阳能光伏电池都是由半导体构成的。

下面以硅半导体为例，对太阳能光伏电池的工作原理加以说明。

当型硅和型硅结合时，型区的电子扩散到型区，型区的空穴扩散到型区，此时，型带正电，型带负电，在硅半导体内部产生电场。

当太阳光照在半导体结上时，形成新的空穴电子对，在结电场的作用下，空穴由型区流向型区，电子由型区流向型区，当接通电路后就形成电流。

这就是光电效应太阳能光伏电池的工作原理，如图所示。

太阳能半导体晶片晶片受太阳光照射过程中带正电的空穴向型半导体区移动带负电的电子向型半导体区移动晶片受太阳光照射以后电子从区负电极流出负电，空穴从区正电极流出正电图太阳能光伏电池工作原理图将太阳能光伏电池单元进行串并联并封装后就成为太阳能光伏电池组件，其功率可达几瓦几十瓦甚至上百瓦，若干太阳能光伏电池组件按需要进行串并联后形成太阳能光伏电池阵列。

.太阳能光伏电池的分类个太阳能光伏电池最重要的部分是半导体材料层，即用来产生电流的部分。

目前，有许多材料可以用来做太阳能光伏电池的半导体层，但是能产生高能量转换效率的光伏材料并不多。

全世界应用和研究的光伏材料主要包括单晶硅多晶硅砷化稼晶体材料以及非晶硅磅化锡等薄膜材料。

从对太阳能光吸收效率能量转换效率制造技术的成熟与否以及制造成本等多个因素来看，每种光伏材料各有其有缺点。

单晶硅太阳能光伏电池硅系列太阳能光伏电池中，单晶硅太阳能光伏电池转换效率最高，技术最成熟般都采用表面织构化发射区钝化分区掺杂等技术，使用寿命也最长。

但是，由于受单晶硅太阳能光伏电池材料价格及相应的繁琐的电池工艺的影响，使得单晶硅成本价格居高不下，并且要想大幅度降低其成本是非常困难的。

非晶硅薄膜太阳能光伏电池由于非晶硅薄膜太阳能光伏电池资源丰富制造过程简单并且成本低，便于大规模生产，普遍受到人们的重视并得到迅速发展，但是与晶体硅太阳能光伏电池相比光电转换效率较低，稳定性较差。

多晶硅薄膜太阳能光伏电池通常的晶体硅太阳能电池是在厚度的高质量硅片上制成的，为了节省材料，人们采用化学气相沉积法制备多晶硅薄膜电池，通常先用低压化学气相沉积在衬底上沉积层较薄的非晶硅层，再将这层非晶硅层退火，得到较大的晶粒，然后再在这层籽晶上沉积厚的多晶硅薄膜，因此，再结晶技术无疑是很重要的个环节，另外还采用了几乎所有制备单晶硅太阳能电池的技术，这样制得的太阳能电池转换效率明显提高。

多晶硅薄膜电池由于所使用的硅远较单晶硅少，无效率衰退问题，并且还有可能在廉价衬底材料上制备，其成本价格远低于单晶硅电池，而效率又高于非晶硅薄膜电池，因此，多晶硅薄膜电池不久将会在太阳能光伏电池市场上占据主导地位。

.光伏发电系统的计算本设计采用型光伏电池板，其单板的电气参数如表所示表型光伏电池板单板的电气参数电器特性为本次供电车的底盘。

第章车厢和副车架的设计.车厢的设计车厢的参数车厢是实现该车功能所需仪器设备工具的载体。

采用铝合金大板方舱开式结构。

车厢壁板采用加筋大板夹层结构，框架采用铝合金型材，蒙皮采用铝合金板材，隔热层采用硬质聚胺脂泡沫板。

厢体外形尺寸为，左右两侧采用翻板结构，左侧设计两副上翻板，尺寸为，右侧与左侧相同。

为了上下的方便，在门处设有专用抽拉梯。

为了便于采光，车厢左右侧各布置两个侧窗，均为活动窗并安装卷帘式防空窗帘。

考虑到发电装置的通风散热问题，在厢体前壁下部开个换气口。

电站的布线采用布线槽，置于顶板四周，并考虑到维修方便，设计为活动盖板式。

车厢后壁外平面与汽车底盘牵引钩平齐。

车厢内壁选用乳白色醇酸磁漆。

车厢内外布置有灭火器，以满足防火安全性要求。

车厢内部两侧设有工作台，右工作台由前至后依次存放的有军用背囊电工服五个移动电缆盘左工作台由前至后依次存放的有各种附属油电工工具箱防爆应急工作灯固定式电缆盘等。

配电系统整车电气系统主要由控制柜净化电源车内照明电缆和分线盒等组成。

电机组安装在底盘车后部。

净化电源安装在车厢内左侧前方，主要用于改善供电品质，包含功率为的逆变器。

车厢顶部共有盏长方形高效荧光灯，其中盏值班灯，解决车厢内部照明的问题。

电缆分线盒供远距离定点供电。

车厢外部左侧前方下部外接线盒，用于电源的输入输出。

通讯设备驾驶室与车厢内装有有线对讲机等通信设备。

防护车厢外部可根据用户要求喷相应的漆。

底盘纵梁以下喷黑色面漆。

工作台设计金属骨架结构，骨架颜色采用乳白色台面采用厚高密度板，上铺厚绿色耐油橡胶板，不锈钢包边外形尺寸为抽屉锁选型美观大方，安置位置适中，工具箱固定可靠，使用方便。

生命支持系统及其它辅助设备生命支持系统是运用变压吸附技术，在常温下直接从空气中分离出高浓度氧气的机电体化的制氧设备，专供高原使用，装载在车辆上，提高空气含氧量的种制氧装备。

其它辅助设备及器材有工兵锹镐消防平斧工兵锤撬杠风扇医药箱易损件随车附件等。

.副车架设计副车架采用框架式焊接结构，由两根纵梁六根横梁组成，纵梁横梁用钢板折制成槽形。

考虑到横梁受扭力大，将横梁设计成整体式。

纵横梁间采用焊条焊接，整体重量轻强度高。

副车架纵梁与汽车底盘加厚度为的传动橡胶带，作为减振。

年，我国光伏电池的主要产品是单晶硅电池和非晶硅电池，多晶硅电池只限于实验室和中试产品，但在年之后，多晶硅产品逐步走出实验室，开始形成规模生产，与发达国家相比，技术差距不断减小。

为了推动光伏技术及其产业发展，年月，国家发展改革委员会科技部制定出未来五年太阳能资源开发计划，发改委“光明工程”将筹资亿用于推进太阳能光伏发电技术的应用，计划到年全国光伏发电系统总装机容量达到兆瓦。

至年底，我国光伏产业总的生产能力达到兆瓦，太阳能电池组件的实际生产量达到兆瓦。

在市场方面，截至年底我国光伏系统累计装机容量达到兆瓦。

年，我国在深圳建成了亚洲最大并网太阳能光伏电站，电站总容量达兆瓦，年发电能力约为万千瓦时年北京奥运会，国家计划将太阳能光伏发电融入奥运建筑中，各奥运建筑将大范围采用太阳能等绿色能源利用技术，绿色能源的应用正是绿色奥运的具体体现年月日第十届全国人民代表大会常务委员会第十四次会议通过的中华人民共和国可再生能源法自年月日起正式施行，国家鼓励可再生能源利用。

我国光伏产业在满足国内市场需要和提高边远无电地区人民的生活水平及特殊工业应用中发挥了重要作用。

.本文主要研究的内容本设计的目标是设计种多功能供电车，其性能参数与所选底盘车接近。

设计过程安排如下二类底盘的选择太阳能光伏发电太阳能电池举升机构的选择与设计计算柴油机发电机组的选择车厢中的各类装置的布置。

第章二类底盘的选择.总体主要参数的确定尺寸参数的确定供电车车都是在二类底盘的基础上进行改装而成，主要尺寸参数原则上应于原车底盘尺寸相同，保证性能参数与原车基本保持不变。

只有整车的高度由于举升机构高于车头的顶部，所以整车的高度会有所增加。

整车整备质量整车整备质量是指专用汽车带有全部工作装置及底盘所有的附属设备，加满油和水，但未载人和载货时整车质量。

参考同类供电车的整车整备质量，在此基础上在增加工作装置的质量，便可估算供电车的整车整备质量。

供电车的整车整备质量约为总质量所谓总质量是指专用汽车整备齐全，满载规定值货物及乘员时的质量。

总质量计算公式为式中乘员质量，按每人计。

.底盘的选择根据我国目前生产的各类型专用车辆的基本模式，大多是为了满足国民经济服务领域的特定使用要求，主要是在已定型的基本车型底盘的基础上，进行车身及工作装置的设计，与此同时对底盘各总成的结构与性能进行局部的更改设计与合理匹配，以达到满足使用需求的较为理想的整车性能。