基于TEC的太陽能汽車空調(diào)輔助系統(tǒng)研究

【摘要】： 空調(diào)是汽車的重要部件,在提高行車的舒適度和安全性方面有重要的作用。但是在汽車停車狀態(tài)下傳統(tǒng)的汽車空調(diào)無法對(duì)車內(nèi)空氣溫度進(jìn)行有效調(diào)節(jié),從而造成汽車在烈日下停車一段時(shí)間之后車內(nèi)溫度過高,嚴(yán)重影響了駕車的舒適度。隨著太陽能電池技術(shù)和半導(dǎo)體制冷技術(shù)的發(fā)展,太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率和半導(dǎo)體制冷片的制冷效率得到了很大的提高,通過太陽能電池將光能轉(zhuǎn)換為電能,再用電能驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體制冷片制冷的太陽能制冷技術(shù)也已經(jīng)從理論走向了實(shí)用階段。 本文基于汽車空調(diào)能量匹配的模型,設(shè)計(jì)了基于太陽能電池和熱電制冷技術(shù)的汽車空調(diào)輔助系統(tǒng),根據(jù)最大效率和最大制冷量?jī)煞N方案進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),并給出了硬件設(shè)計(jì)方案、軟件程序設(shè)計(jì)思想及相應(yīng)設(shè)計(jì)。采用了MSP430F449為系統(tǒng)的控制芯片,給出了測(cè)溫電路、充電電路和控制電路的硬件設(shè)計(jì)。系統(tǒng)軟件使用C語言編寫,并給出了PID控制算法的源程序。最后對(duì)系統(tǒng)在不同工況下的性能進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn),通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析證明了系統(tǒng)的可用性,并對(duì)系統(tǒng)的局限性進(jìn)行了分析,對(duì)以后的改進(jìn)提出了意見。 【關(guān)鍵詞】：汽車空調(diào) MSP430F449 TEC PID控制
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：U463.851
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 致謝7-12
• 第一章 緒論12-18
• 1.1 研究背景及意義12-14
• 1.1.1 太陽能資源12
• 1.1.2 太陽能應(yīng)用的發(fā)展情況12-13
• 1.1.3 太陽能制冷與太陽能空調(diào)13-14
• 1.2 半導(dǎo)體制冷技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r14-16
• 1.2.1 大型半導(dǎo)體制冷技術(shù)及應(yīng)用14-15
• 1.2.2 小型半導(dǎo)體制冷技術(shù)及應(yīng)用15-16
• 1.3 課題的提出和研究?jī)?nèi)容16-18
• 第二章 熱電制冷工況設(shè)計(jì)18-31
• 2.1 熱電制冷的基本原理18-26
• 2.2 熱電制冷工況的設(shè)計(jì)26-29
• 2.2.1 最大制冷效率ε_(tái)(max)狀態(tài)下的設(shè)計(jì)方法26-27
• 2.2.2 最大產(chǎn)冷量Q_(max)狀態(tài)下的設(shè)計(jì)方法27-29
• 2.3 兩種工況的選擇和評(píng)估29
• 2.4 本章小結(jié)29-31
• 第三章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)31-43
• 3.1 控制芯片MSP430F44931-33
• 3.2 太陽能電池陣列充電系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)33-37
• 3.2.1 采樣電路設(shè)計(jì)33-36
• 3.2.2 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)36-37
• 3.3 半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)控制電路設(shè)計(jì)37-41
• 3.3.1 前向通道設(shè)計(jì)37-39
• 3.3.2 后向通道設(shè)計(jì)39-40
• 3.3.3 其他輔助電路設(shè)計(jì)40-41
• 3.3 硬件抗干擾技術(shù)41-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)43-52
• 4.1 IAR Embedded Workbench概述43-44
• 4.2 太陽能電池陣列充電系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)44-45
• 4.3 半導(dǎo)體制冷器控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)45-51
• 4.3.1 控制算法45-48
• 4.3.2 系統(tǒng)主程序48-49
• 4.3.3 A/D采集程序設(shè)計(jì)49
• 4.3.4 PID算法程序設(shè)計(jì)49-51
• 4.4 本章小結(jié)51-52
• 第五章 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)及分析52-57
• 5.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及過程52
• 5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果52-56
• 5.2.1 停車后車內(nèi)溫度分布規(guī)律52-53
• 5.2.2 太陽膜和遮光板對(duì)車內(nèi)溫度的影響53-54
• 5.2.3 加裝太陽能汽車空調(diào)輔助系統(tǒng)之后車內(nèi)溫度的分布規(guī)律54-56
• 5.3 本章小結(jié)56-57
• 第六章 總結(jié)與展望57-59
• 6.1 總結(jié)57
• 6.2 展望57-59
• 參考文獻(xiàn)59-64
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文64

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