[科普中国]-太阳能移动电源车

简介

太阳能移动电源车是由底盘车、照明系统、发电机组、输配电及操控箱、液压支撑系统、高效隔音降噪厢体、进排风降噪系统、排气消声系统、电缆绞盘及工具器材舱等部分共同组成的。

太阳能移动电源车利用底盘车车厢内部的有限空间，将各种设备和系统进行科学合理搭配及集成，被广泛应用于野外露天作业等场合2。

国内首台用于军事装备的太阳能移动电源车在杭州问世。这是由解放军某部和杭州爱知工程车辆有限公司共同研制开发的。这台型号 HYL5220TDY的太阳能移动电源车，集光控跟踪、电能转换、液压电控等多种技术于一体，是以太阳能发电为主、柴油机发电为辅的移动电源供应设备。工作时不会产生红外线辐射和噪音，采光板自动跟踪光源，具有高度机动性、持续性、稳定性和隐蔽性3。

发展背景自从改革开放以来，我国经济取得了飞速发展，人民的生活水平也在日益提高，基本达到了小康水平。据有关部门调查统计，在2015年，我国的国民生产总值已经超过了60万亿元，已经成为了继美国之后的世界第二大经济体。从总体的世界经济格局来看，各国经济的发展都离不开对电力资源的需求，各国都提高了对发电效率和发电安全的要求。柴油发电业务在这种情况下得到了长足的发展。2010年，全球的柴油发电机组的市场价值已经达到了105亿美元，而且在未来的几年内都将以超过10%的速度增长。但是，在现代的城市化进程当中，运用柴油发电机组来提供电能的方式越来越受到限制，越来越多的应急电源和备用电源投入到城市化建设的使用当中。这也正是太阳能移动电源车所产生的原因2。

传统的柴油发电机组对于工作环境具有苛刻的要求，在一些环境恶劣、路面情况多种多样的野外很难正常运行。而太阳能移动电源车具有良好的越野性能，可以在各种各样的路面上正常提供电能，而且能够灵活移动，到达工作目的地。柴油发电机组正常进行供电，需要经过严格的安装过程，一旦发生了各种自然灾害、或者野外突发事件，柴油发电机组就很难满足工作现场的供电要求。太阳能移动电源车具有性能稳定、操作简便、噪音小、排放污染物少、易于维护等特点，在抢险救灾、建筑施工、影视拍摄、野外勘探、工程作业、紧急事件和突发事件处理、军事应用等领域都具有出色表现，具有十分广阔的应用前景和巨大的发展空间2。

近年来，我国对于太阳能移动电源车的需求大大增加，出现了大批量的采购行为。我国的电力主管部门决定，要在未来五年内为供电单位适当的配备太阳能移动电源车。这正是太阳能移动电源车需求量大大增加的原因之一。我国的太阳能移动电源车产业才刚刚起步，产品生产厂家很少，生产的产品类型也极为单一。太阳能移动电源车在未来发展中会越来越呈现“高、精、尖”的发展趋势。我国的太阳能移动电源车生产厂家要积极抓住这一良好的机遇，抓紧研发新的产品和技术，让太阳能移动电源车进行更新换代，同时还要根据用途的不同制造多种不同类型的太阳能移动电源车产品，满足不同类型的市场需求，在未来的市场竞争当中抢占先机2。

发展现状国际上生产新能源发电车的企业主要集中在日本和欧美。例如目前在国内提供类似供电设备的外资企业艾默生、美国电力转换公司（等，这些公司在国内设置的事业部只为消费者提供产品的咨询、安装及售后服务，而研发、生产、装配、测试等核心内容均在国外完成，因此国内他们的产品的售价较高，甚至部分产品难以匹配我国电力系统4。

国内的专用汽车生产厂家也开始着手研发新能源发电车，目前已有部分产品投入市场。如苏州靖峰能源科技有限公司研制了风力发电和太阳能发电的混合能源的发电车，并投入生产。湖北程力集团、大连森谷新能源公司都分别研发了各自的太阳能发电车，其中大连森谷公司研发的太阳能移动电站已进军日本市场。另外，军事领域中，太阳能移动电源车的研发也取得一定进展，如解放军某部和杭州爱知工程车辆有限公司也合作研发了军用版太阳能移动电源车4。

但是我们仍要看到，目前国内的太阳能移动电源车市场发展仅仅处于起步阶段。厢体、车身附件及相关辅助配套装置，通常由改装车厂自行设计、制造，这不仅会增大生产制造成本，而且企业的生产制造能力会对车辆的质量和外观有很大影响，交付周期也可能相应延长。因此，国内的太阳能移动电源车市场要形成规模还有很长的路要走4。

产品设计原则太阳能移动电源车总体设计的主要工作是总体布置和发电设备的匹配，汽车的性能和设计质量深受总布置设计的影响。从轴荷分配与左右载荷平衡的角度考虑总体布置，布置时既要保证发电功能满足性能要求，也要考虑汽车底盘的基本性能不受到影响。对太阳能移动电源车工作装置中的某些核心部件和总成，如发电机、蓄电池、逆变器等，要从专业生产厂家中优选采购4。

太阳能移动电源车改装设计的任务是正确的选择整车参数，合理布置发电装置和附件，使专用装置和附件与选定的汽车底盘构成相互协调和匹配的整体，达到设计任务中的整车基本性能和专用性能的要求4。

在太阳能板折叠状态下，将部分太阳能板延伸至驾驶室上方，这样既充分利用了驾驶室上部的空间，又增加了太阳能板的面积，进而提高了该发电车的发电量。在驾驶室与回转支撑的中间空隙，布置了发电系统的专用设备，如柴油发电机、逆变器、整流器以及蓄电池等，有利于提高空间利用率；转台三绞点的布置，参考了汽车起重机三铰点的设计方法4。

最终的产品应具有以下特点：

（1）. 小型移动电站。天气晴朗时，利用太阳能电池板发电，多余的电量储存在蓄电池组中；当天气不适合太阳能板工作时，利用柴油发电机发电，可为外用设备进行供电。具有节能、环保、低噪音的特点。

（2）.应急救援功能。车体设计了多个空间用于携带所需要的应急救援设备，可适用于在自然灾害中的救援需要。

产品结构特点太阳能移动电源车的车厢采用骨架蒙皮式结构。采用矩形钢管作厢体侧板和顶棚的骨架。矩形钢管形状稳定，加工方便，所需工装设备简单，具有良好的工艺性。车厢结构包括车厢厢体、门、车厢装饰件等。车厢厢体设置卷帘门，既方便蓄电池的安装与更换，又可通风散热。车厢左前部设置有控制面板，用以监控各个专用设备的工作状况，同时通过该控制面板可以控制太阳能板的举升、展开、回转等工作状态。车厢还设置有工具箱，内部装有应急抢险设备等随车工具。在厢体的右侧，发电机组相应位置设置了一个门，可用于车辆进行发电作业时的通风散热，也可用于设备的维修。液压支腿的控制面板设置在了汽车尾部，以防止在操作太阳能板时误碰到支腿的控制开关，发生危险。厢体外装饰条釆用锅型材，外蒙皮采用防绣锅合金板，并进行阳极氧化处理等。这样可以减少车辆重量。而且招板维修间隔较长，回收利用率高4。

太阳能移动电源车布置示意图如图所示，车身共分为三个区域，前部为发电设备区，集中放置了柴油发电机、控制器、逆变器、整流器等专用设备，操作开关和监控面板集中设置在了控制面板上。这些设备安装架固定在副车架上，且均装有减震装置。车身中部为蓄电池区，蓄电池分层布置在这个区域，每排蓄电池之间都留有一定的空间，用以通风散热。发电设备区和蓄电池区用车厢厢体密封，避免雨水和灰尘对设备的功能造成影响。转台总成位于车身后部的转台工作区，转台的设计参照了消防车的结构4。

展望太阳能移动电源车的生产极为复杂，需要投入大量的资金，还要各种技术手段来提供支持。随着时代的发展，太阳能移动电源车行业将逐步走进人们的视线，被越来越多的企业所重视。这将会为太阳能移动电源车行业的发展带来极大影响。生产厂家要抓住这一机遇，研发产品制造的核心技术。面对国内外同行业企业的激烈竞争，太阳能移动电源车的制造企业要明确对产品进行定位，抓住对应的客户群体，在市场竞争当中形成企业自身的独特优势2。