多功能供电车设计本科学位论文.doc

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1、第1章绪论1.1选题的背景1.1.1电力短缺中国已成为继美国之后的世界第二大电力消费大国，电力对经济发展的制约作用开始显现，且差距呈越来越大之势。我们经常听到夏季全国闹电荒，去年南方大雪导致南方大面积停电，一些城市沦为死城，今年5月12日的8.0级强烈地震又使电力系统瘫痪。电力行业整体不适应社会进步的问题越发显露。多年的电荒已经使一部分人产生恐慌。面对灾害，医院、通信等重要部门由于缺电导致不能展开抢救工作。电力的健康发展直接关系到国家的能源安全、整体竞争能力的提高、人民群众的切身利益、环境保护和可持续发展等问题，它应该受到全社会的关注。1.1.2太阳能的开发和利用21世纪是世界能源结构发生巨

2、大变革的世纪。由于传统能源（如煤、石油、天燃气等）的供给已出现严重短缺局面，人类开始将目光转向可再生能源的发展。大规模地开发利用可再生洁净能源，以资源无限、清洁干净的可再生能源为主的多样的能源结构代替以资源有限、污染严重的石化能源为主的能源结构已成为人们关住的焦点。其中，可再生能源主要有以下几个方面：（1）太阳能：据天文物理学家的计算表明，太阳系还能存在45亿年，太阳每年辐射到地球的总能量相当于人类能源消耗的1.2万倍；（2）氢能源：利用自然界大量存在的水，由电解水产生氢，或者由太阳能光催化水分解氢；（3）风力发电、小水电与潮汐发电：可提供可观的电力；-44（4）生物能：包括城市垃圾的转化、

3、人类粪便的转化等，这些能源原本是人类的废弃物所转化过来的，只要有人类的存在，就会有生物能，所以这种能源也可以说是用之不竭的；（5）核能：与传统能源的发电厂相比，核能的利用率较高，对环境的污染小，并且使用核燃料的成本远远低于传统燃料的成本，而核燃料所释放出来的能量却远远高于传统能源所释放出来的能量。太阳能作为一种新型的绿色可再生能源，与其他新能源相比利用最大，是最理想的可再生能源。特别是近几十年来，随着科学技术的不断进步，太阳能及其相关行业成为世界发展最快的行业之一。因为它具有以下的特点：（1）数量巨大：每年到达地球表面能供人类利用的太阳辐射相当于一颗原子弹爆炸时所发出的能量；（2）时间长久，

4、用之不竭：太阳按目前功率辐射能量其时间约可持续100亿年；（3）普照大地，取之不尽：不需要开采和运输；（4）清洁无污染：无任何物质的排放，既不会留下污染物，也不会向大气中排放废气。太阳能的开发利用主要有光热利用、光伏利用、光化学利用等三种形式。光热利用是将太阳能转换为热能储存起来，其中太阳能热水器是光热利用最成功的领域，有太阳房、太阳灶、太阳能温室、太阳能干燥系统、太阳能土壤消毒杀茵技术等，有些技术尤其在我国的北方和西部应用较广，成效显著。以太阳能电池技术为核心，太阳能光伏利用成为太阳能开发利用中最重要的应用领域，利用太阳能发电，具有明显的优点：（1）结构简单，体积小且轻：能独立供电的太阳能

5、电池组件和方阵结构都比较简单，输出45~50W的晶体硅太阳能电池组件，体积约为450mm×750mm×45mm，质量为7kg；（2）容易安装运输，建设周期短：只要将太阳能电池支撑并面向太阳即可发电，宜于制成小功率移动电源；（3）维护简单，使用方便：如遇风雨天，只需检查太阳电池表面是否被站污、接线是否可靠、蓄电池电压是否正常即可；-44（4）清洁、安全、无噪声：光伏发电本身不向外界排放废物，没有机械噪声，是一种理想的能源；（5）可靠性高，寿命长，并且应用范围广：晶体硅太阳能电池的寿命可以长达20~35年，在光伏系统中，只要设计合理、选型适当，蓄电池的寿命可以达到10多年。太阳能几乎无处不在，太

6、阳能电池在中国大部分范围内都能作为独立的电源。1.2选题的目的和意义野外或断电时的供电问题，会对某些工作产生不利影响，多功能供电车可集成多种发电功能，包括太阳能光伏发电、内燃机发电，可以解决某些偏远地区或野外对电力的需求，以及停电时对电力的紧急需求问题，亦可以在平时将太阳能转变为电能，存储在大型蓄电池中，供需要时使用。1.3供电车的现状和发展趋势中国供电车车企业从20世纪70年代起步，至今已有30多年的历史。到目前为止，生产企业已由当时的4、5家发展到100余家。行业几个骨干企业通过近几年的技术改造，其生产规模不断扩大，都形成了各具特色的产品系列，企业的各项主要经济指标逐步上升，经济效益也逐

7、年提高，但还不能满足国内市场的需要。根据协会对会员单位初步统计，2006年中国供电车的产量为942台，出口67台;2007年为1042台，出口84台。虽然这些年国内供电车产业发展很快，但企业发展很不平衡，企业之间出现了较大的差距。国内供电车设计制造发展现状主要表现在：发电功率的不断增加。在北京，发电量为1000W的供电车已经投入市场。但国内所生产的的供电车基本上发电方式单一，仅仅以柴油发电机或汽油发电机发电。