环保太阳能充电系统

朱彦同

■指导老师/单玉玉

电动汽车的发展现状

环境污染，尤其是大气污染，是中国乃至全世界面临的严峻问题。为应对环境污染，现如今各大汽车厂商推出纯电动汽车和混合动力汽车。2020年，全球电动汽车销量突破300万辆，其中最环保的为太阳能电动汽车。

但是，现在的太阳能电动汽车存在一个很大的缺陷，就是太阳能转化的电能占汽车行驶所需整体能量的比重较小，只能作为混合动力的一个辅助动力系统。造成这一缺陷的原因主要是太阳能电池板或太阳能电池膜面积太小，现在比较先进的太阳能电动汽车的电池膜最大只有不到10平方米的面积。如此小的面积，每小时获得的电能连汽车正常行驶所需能量的10%都不到，导致太阳光能转化为电能速度太慢，不能达到汽车正常行驶所消耗的能量水平。

解决的思路

为解决这一问题，我想从增加太阳能电池膜面积入手，设计一款能给太阳能汽车快速充电的系统。我设想的太阳能电池膜有两种工作状态：一种是在汽车行驶中，从汽车顶盖处获取太阳能转化的电能，这个能量的水平跟一般太阳能电动汽车差不多;另一种是汽车停止在一个适合展开太阳能电池膜的地点时，通过密度比空气轻的充气气球将面积最大达到1000平方米的太阳能电池膜升到离地面几十米的空中，在10分钟的时间内快速获取足够的太阳能转化为电能，然后收起太阳能电池膜，汽车即可正常行驶。遇到阴雨等不适合太阳能电池膜充电的情况下，可以使用充电桩插电的方式为汽车充电，保证汽车的正常行驶。

具体工作流程

整个太阳能电池膜覆盖在充气气球表面上，连气球总质量不超过5千克，折叠后体积不超过0.01立方米，收起后放置于专用的膜盒中。需要升起充电时，驾驶员只要按下升空按钮，电池膜盒内的气球就会自动充气，快速升空并展開太阳膜接收太阳能;充完电后，驾驶员只要按下回收按钮，气球就会缓慢放气，同时车内的连接线会将气球回收折叠收起入膜盒内，完成整个充电流程。

这一充电系统有望解决现有汽车太阳能充电只能作为辅助动力系统的问题，充电速度快，能量充足，足够汽车作为主能源系统使用。

希望我的创意能为保卫碧水蓝天作出一份贡献。