创新训练项目结题报告书(共10页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上项目名称项目负责人联系电话主要参加人立项时间项目经费批准经费： 元 使用经费情况（试验费、材料费、加工费、资料费等）序号支出用处金额1垂直帘2002电机1003控制器1004电池片3635蓄电池1006LED灯1507胶水、刀、纸、308流苏309音响6010电子元件、充电器10011打印、交通5012后期修改（变压器、模拟光源、修饰、金属架、遥控器、PV板）365.85指导教师对项目完成情况的评价（指导教师对项目的完成情况，是否达到预期目的，是否同意结题给出明确意见）该项目的完成情况良好，垂直帘结构、垂直帘控制方式选择和控制系统设计、薄膜电池材料选择和太阳能收集系统

2、的设计三部分内容达到预期目标，实物制备出来效果良好，同意结题。成果形式A实物 B研究报告 C论文 D专利 E其它 主要研究成果（以附件形式提供相资料）1.2.3.1、 项目成果简介：这里简单介绍，详细的内容填写项目成果精粹（3000字左右，包括项目实验成果、创新性、制作过程、使用说明等）。 主要内容：薄膜光伏电池式垂直帘是一种便于部署成本较低的分布式光伏发电方式的垂直帘。窗帘是许多高层写字楼的标配遮阳设备。而薄膜光伏组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置。所以两者可以形成良好的组合，使的垂直帘所遮挡的太阳光的辐射能量能够通过在垂直帘遮阳面覆盖光伏板组件来转化为我们能够直接使用的能源电力

3、。薄膜光伏电池式垂直帘主要由三部分组成：垂直帘结构、垂直帘控制方式选择、薄膜电池材料的选择和太阳能收集装置。垂直帘的结构采用横杆悬挂式，是铝合金材料，横杆可以通过安装支架固定在墙体上，横杆主要零件包括走珠、限位沟、侧装码、挂钩等。用来支撑下面的帘片，为了实现自动开合的功能，需要用电动方式控制，因此小电机也安装在横杆中。控制结构采用电动控制的方式，通过单片机编写相应的程序，设置垂直帘片旋转角度实现太阳光线的充分吸收，可以随意的控制帘片的开合，比较方便。薄膜电池材料选择和太阳能收集系统是整个垂直帘的最后部分，考虑到效率、价格等问题，薄膜电池材料采用非晶硅薄膜太阳电池片。吸收装置采用蓄电池收集电能的

4、方式，实现节能环保。（各种电池所占比例）晶体硅材料需要多次提纯，相对成本较高，太阳电池的尺寸相对较小 ，而且硅片很容易碎裂，不易用于垂直帘片。（薄膜光伏电池片）与非晶硅薄膜太阳电池相比，薄膜电池其本身最大的优点就是质量足够轻、电池片有很好的柔软性和变形恢复能力，薄膜太阳能电池体积薄，原材料普遍，且能与建材进行整合性应用，因此应用于垂直帘再合适不过了。在胡老师的指导下我们几个不同专业的学生组成了一个团队，提出制作薄膜光伏电池式垂直帘的创新项目，其中包括三个主要部分：垂直帘结构、垂直帘控制方式、薄膜电池材料选择和太阳能收集系统的设计。二、实施方案（指实施计划、步骤，技术指导，软硬件条件等）拟采取的

5、研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析项目构成部分：垂直帘结构、垂直帘控制方式选择和控制系统设计、薄膜电池材料选择和太阳能收集系统的设计1、垂直帘结构2、垂直帘控制方式选择和控制系统设计3、膜电池材料选择和太阳能收集系统的设计一、 垂直帘结构电动垂直帘采用摆页式结构，页片可180度旋转，通过电机机械传动方式来实现窗帘的调光及收放，既能随意调节室内光线，亦可通风透气，又能达到遮阳目的。电动垂直帘集实用性，时代感和艺术感受于一体，因其温馨、优雅大方而成为写字楼、政府机构和公共场所的首选。电动垂直帘替代了传统垂直帘片手拉的方式，从而改进了垂直帘的传动方式，使其操作时更加轻便和随意，根据用户的需求可

6、选用手动、遥控、集群控制或智能控制。电动垂直帘由交流同步窗轨电机和垂直帘机构组装而成，用交流同步电机作为动力，通过行星减速的传动以及行星变速系统控制电机的运转，多头螺旋旋转传动棒控制帘片开合，十字传动棒控制帘片转向，从而实现帘片行程和转向的控制，既可使帘片左右运动，实现垂帘的收放，也可使帘片转向，对尺寸较大的垂帘特别适用，无需长时间的拉绳操作。轨道采用优质质铝合金型材，开合流畅，表面经氧化磨沙处理，细腻光滑，耐用持久；导轨四级齿轮调节杆由直径为5mm的铝芯构成，采用纯铜螺帽和工程塑料固定，是家居办公室不错的选择。1、薄膜光伏电池帘片，薄膜光伏电池垂直帘采用19460毫米薄膜光伏电池叶片，超轻，

7、超薄，柔软可弯曲，不锈钢衬底柔性好，组件封装采用了UV固化聚合物，防水性能出色，重量轻，柔性好，保证了很高的耐用性。2、轨道：采用优质质铝合金型材，开合流畅，表面经氧化磨沙处理，细腻光滑，耐用持久；导轨四级齿轮调节杆由直径为5mm的铝芯构成，采用纯铜螺帽和工程塑料固定，是家居办公室不错的选择。轨道可分：直路轨和弯轨。3、滑箱组:采用ABS及POM原材料精制而成，能经受五万次的拉动或转动而不变形，精确度高。叶片打开时，角度一致富有线条感；叶片闭合时，重叠部分均匀一致，整齐简洁。4、下摆珠链:采用高强度，低摩擦系数聚甲醛工程塑料，呈乳白色，美观大方。 5、薄膜电池片的规格：厚：约0.8毫米 长宽：

8、194*60毫米 质量：24克采用纯铜螺帽和工程塑料固定，是家居办公室不错的选择。结构示意图如下图所示：垂直帘结构中的主要部件：帘片：薄膜太阳电池片横杆：不锈钢铝合金直线导轨:是自动控制时走珠的滑动轨道走珠：在直线导轨里面滑动、带动帘片运动的滑动器限位沟：防止走珠的不平衡移动定位块：限定走珠的移动距离侧装码：防止走珠滑出轨道挂钩：在直线导轨下面滑动和链接帘片运动的钩子电机：带动帘片的开合组合终端适配器：调节自动控制系统和控制帘片二、垂直帘控制方式选择和控制系统设计 垂直帘的控制方式有手动，电动，智能三种方式。 手动:这种方式需要通过人手拉动，来改变窗帘的开合，是一种传统的控制方式，对于大型窗帘

9、，使用起来较为麻烦。电动:这种方式需要借用电机动力来驱动，可以通过遥控来控制电机，操作起来更加方便和随意。现在大多数都采用这种控制方式。智能:这种方式需要采用温度传感器，光线采集装置，单片机 ，电机等。通过室内光线明暗，温度的大小来控制窗帘的开合。就以上三种控制方式而言，手动方式过于传统，并且不方便，智能控制技术含量较高，并且普及度不高，考虑的经济和实用等方面，我们选用电动控制方式， 电动垂直帘:针对现有窗帘的升降或开合主要通过人手拉动的方式，使用起来麻烦的不足，本项目提供一种电动垂直帘，该电动垂直帘采用电机驱动的方式，同时配置智能遥控装置，可控制多个窗帘，使用方便，轻松，能满足现代人追求高品

10、质生活。电动垂直帘由交流同步电机和垂直帘机构组装而成，用交流同步电机作为动力，通过行星减速的传动以及行星变速系统控制电机的运转，多头螺旋旋转传动棒控制帘片开合，十字传动棒控制帘片转向，从而实现帘片行程和转向的控制，既可使帘片左右运动，实现垂帘的收放，也可使帘片转向，对尺寸较大的垂帘特别适用，无需长时间的拉绳操作。电动垂直帘的同步电机由单片机控制，通过单片机编写相应的程序，设置垂直帘片旋转角度，共分为0、30、60、90度。电机的输出切换由控制器控制，电动垂直帘还配置有控制器，及配合控制器的遥控器，控制器设置有遥控接收装置，控制器与电机电连接，遥控器设置有信号发射装置，通过遥控器发射信号，控制器

11、接收信号，触发对应的输出电路，启动电机，控制窗帘的开合。通过遥控开关，可以控制帘片按相应的角度旋转。三、薄膜电池材料选择和太阳能收集系统的设计目前工业化生产的薄膜太阳能电池主要有3种：硅基薄膜太阳能电池、铟镓硒薄膜太阳能电池（CIGS）、碲化镉薄膜（CdTe）。而CIGS由于性价比太低，市场上很少见，而碲化镉薄膜由于对环境有害，应用十分有限，目前在市场上应用最广的还要属非晶硅薄膜电池。非晶硅薄膜太阳电池是在衬底上沉积透明导电膜(TCO)，然后依次用等离子体反应沉积p型、i型、n型三层a-Si，接着再蒸镀金属电极铝，光从玻璃面入射，电池电流从透明导电膜和铝引出，不锈钢片、塑料等材料均可作衬底。其

12、光电转换效率一般在10%左右，市场价格一般为5060RMB/W。因此，我们计划采用非晶硅薄膜太阳能电池。由于光伏发电受环境条件影响很大，其输出功率在不同时段会变化很大，因而要实现有效而稳定的利用，还需要控制装置及储能装置。目前市场上广泛使用的太阳能控制器可以有效控制输出电压，同时还可以对充电过程进行控制，防止过充等现象的发生。一些锂离子电池具有很好的浮充效应，因此很适合做本系统的储能装置。为了实现电路的正常运转，输出需要一定的电压和电流，因此各个电池片之间需要一定的串联、并联。如图1所示。示意地表示A和B并联，C和D并联，而再将两个并联组块进行串联。上端的挂环及横杆是金属质的，可以以此作为负极

13、，减少连线。在实际的操作中，我们还将考虑采用印刷电路加软线的方式进行连接。收集到的电流首先通过控制器，然后再通过蓄电池输出给负载。负载可以是电子灭蚊灯、负离子空气净化器等，也可以给独立式台灯充电，或驱动智能家庭微生态系统。控制器也可以直接驱动一些需要连续工作但对功率要求不严的负载，如换气扇、热水器等。 2、 创新（特色）与应用成果特色：薄膜光伏式电池垂直帘将太阳能电池片首次应用在窗帘中，薄膜太阳能电池片的柔软性和高的吸收比，使得薄膜太阳能电池应用在垂直帘中电池的发电效率不会受到太大影响。对太阳的光线要求也比普通太阳能电池低，在暗淡的光线条件下也可以正常工作。垂直帘的的转动是通过电机带动的，操作

14、方便，通过按钮就可以控制垂直帘片的正反转，同时可以控制薄膜电池的角度，能更好的吸收太阳光线。蓄电池将太阳能的电能储存起来，供负载使用。负载一般为小电器，LED灯，小音响的充电等。成果：制作实物薄膜光伏式电池垂直帘。实现了预期的效果和想法，完成了制定的目标。太阳能电池发电给蓄电池充电，晚上实现蓄电池的放电过程，灯泡正常工作。垂直帘能正常工作，实现遮挡阳光和屋内美观的目的。3、参加学生完成项目的总结、体会、存在问题和建议：我们是12级新能源本（2）班、12级材料物理班和12级电气工程及其自动化（2）班的学生，都对提高太阳能的利用方面有着极其浓厚的兴趣，自从上大学以来，我们接触了很多课程，我们都知道

15、这是在为学太阳能产业打下坚实的基础，所以我们上课时不敢有丝毫懈怠。经过多方面的积累，已经对太阳能产业有了一定的了解我们喜欢拆卸、喜欢实践、喜欢观察、喜欢思考、追求创新。在这些过程中体会作为工科生的乐趣，就这样，有相同兴趣的我们组成了一个团体，共同探讨如何提高太阳能利用率，增加太阳能电池在人们日常生活中的使用，由于现代很多的建筑都有大面积的落地窗设计，所以我们初步构想用薄膜光伏电池式垂直帘代替传统的窗帘，既能起到遮光的作用，又能进行光伏发电，使资源多重利用。我们知道这个过程会遇到很多困难，比如薄膜光伏电池的选择，怎样能做到质量轻，转化效率高等，这样我们需做大量的实验。当大家都在休息时，我们在实验室里奔波忙碌。但我们能克服它，因为我们热爱这个专业，我们也希望为可再生资源的利用做出我们的努力。4、学校专家组鉴定意见（鉴定意见应实事求是，注重大学生参加实验计划项目的训练过程，并提出项目研究的优缺点及是否同意结项的明确意见。） 专家组签字： 学校（公章）： 年 月 日结题成绩评定优 良 合格 不合格专心-专注-专业