摘要：解决共享电动车尚未安装节能转向灯问题，提高人们驾驶共享电动车出行的安全性。本文运用太阳能电池板发电原理，将发电设备组装成一个完整的以太阳能供电为核心的节能转向灯系统，安装在共享电动车上，针对转向灯的设计，利用了太阳能电池板受到太阳辐射产生电能的原理，不仅能够做到“绿”出行，还能够为日常出行安全提供保障，大幅降低发生事故的可能性具有重要意义。 关键词：节能转向灯; 电动车; 太阳能;
中图分类号：U472
1.引言
新能源通常是指我们在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，主要包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、洋流能等。太阳能通常指太阳光的辐射能量。太阳能的利用形式主要有三种：光热转换、光电转换以及光化学转换。新能源的利用是解决未来能源紧缺问题的重要途经，利用太阳能便是其中之一。笔者针对利用太阳能为共享电动车安装加油站三次油气回收
节能转向灯进行研究，就可以解决共享电动车尚未安装转向灯的问题，不仅能够提高人们驾驶共享电动车出行的安全性，同时也能够利用新能源走“低碳”生活的道路。
2.设计背景
我国共享出行发展迅速，选择利用共享出行的人越来越多。随着共享出行的用户越来越多，共享出行的安全性越来越受人们关注，在未来,会有越来越多的人使用共享出行。目前我国电动车的保有量达到上亿辆，且成上升趋势[1]，可以看出，电动车开始成为出行工具的主流。然而，现在我们在大街上看到的共享电动车很少安装有转向灯，而且基本处于无保护状态，发生交通事故的隐患更高，因此我们认为有必要在共享电动车上安装转向灯。在共享电动车上安装基于太阳能技术的智能转向灯既可以减少交通安全隐患、节约能源，还可以提高人们的安全意识，也响应了国家提倡新能源开发与使用的号召，是对国家节约能源政策贯彻和落实的体现[2]。
3.设计共享电动车节能转向灯的必要性
3.1减少交通安全隐患
国家在对道路交通安全方面的重视日益提高，有法律明确规定“所有路上行驶的车辆，转弯时要使用转向灯”[3]，制定法律法规，规范人们在驾车出行时，必要时需要打开转向灯，正确使用转向灯可有效减少车祸发生的概率。在人们的生活质量越来越高的同时，也会伴随着购买私家车数量的提升，因此，电动车造成的交通事故数量也在上升。有研究表明[4]，电动车交通事故导致的伤亡人数在我国道路交通事故的伤亡人数中上升最快，死亡人数中驾驶电动车的人占比较大。
3.2提高夜间行驶的安全性
电动车在日常出行的交通方面特别方便，而且购车和维护或者直接骑共享电动车的成本也都相对较低，只要蓄上足够电源或者直接在公路旁就可以支持出行需求，而自己购买的电动车，会配有转向灯；相对比而言，共享电动车没有配转向灯的。这种情况下，特别在夜间行驶时，车辆交会间非常容易出现视觉死角，导致出现交通事故的可能性大大提高。
4.节能转向灯装置方案
4.1设计思路
太阳能电池板的主要组成成分是半导体硅，太阳能电池板就是利用半导体硅对光有响应的特性[5]，才能够吸收太阳能光来产生电能。转向灯、电池、太阳能电池板和太阳能控制器是太阳能控制系统的重要组成部分，一些功能，例如调节输入功率和保护电路就是系统之中太阳能控制器的主要功能。利用太阳能控制器可以组装成一个完整的节能转向灯系统。了解到太阳能电池板的发电原理和太阳能控制器在系统中的作用，我们对节能转向灯安装设计思路如下：
设计思路：将装置分为充电装置和供电装置两个部分，这两个部分共同运作，让转向灯能够正常工作。充电装置由太阳能电池板、太阳能控制器和蓄电池组成，实现利用太阳能电池板中的硅对光有响应的原理发电，给蓄电池补充电能。充电装置的充电原理是当太阳光照辐射在太阳能电池板上的晶体硅时，硅对光照响应从而进行发电，产生的电流通过太阳能控制器调节，再为蓄电池充能。供电装置的放电方式，是由蓄电池放电，再通过太阳能控制器的调节，蓄电池可以安全有效地为转向灯供电。充电装置和供电装置两个部分组成节能转向灯电路系统。
4.2装置零件分析
对充电装置和供电装置这两个部分分别进行多个方案的比较和选择：
装置设置 | 装置类型 | 装置功能 | 优点 | 缺点 |
充电装置 | 太阳能电池板 | 单晶硅太阳能电池板 | 吸收阳光进行光能发电，向蓄电池和转向灯提供电能 | 转换效率高，寿命长等 | 价格较高 |
多晶硅太阳能电池板 | 吸收阳光进行光能发电，向蓄电池和转向灯提供电能 | 制作成本低，生产能耗低，生产过程无污染等 | 转换效率低，寿命短等 |
太阳能控制器 | MPPT太阳能控制器 | 调节电能在单位时间内所做的功，让电路免受伤害。 | 适用性强，能够调节输入电压提高充电效率。 | 价格较高，结构比较复杂。 |
开关电源 | \ | 把单独位准的电压，利用不一样的途径架构转换成用户所需的电流或电压 | 功耗小、效率高 | 相较于MPPT太阳能控制器，体积大、重量高，结构复杂，容易受到外界影响 |
蓄电池 | 18650锂电池组 | 为转向灯供电 | 容量大、重量轻、寿命长、安全性能高 | 价格较贵、不易安装 |
供电装置 | hkcpw铅酸蓄电池 | 为转向灯供电 | 降温母粒电压高、放电性能良好、价格低廉 | 体积、重量大 |
转向信号灯闪光器 | \ | 向其他车辆提示车辆要变向。做警告灯，提示其他车辆减速慢行 | 可用作转向灯和警告灯 | 闪光器损坏后会有蜂鸣声且闪光灯一直亮，损耗大 |
转向灯 | \ | 转向警示作用 | 发亮，给人转向的信号，避免事故发生 | 使用寿命不长，需定期更换 |
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由表格中的器械的优缺点，再结合能量利用率、器械寿命以及续航能力进行分析：多晶硅太阳能电池板转换效率低、寿命短，相较于单晶硅太阳能电池板，不利于在露天的环境下工作；开关电源体积较大，重量较高，会增加车体的整体重量；铅酸蓄电池体积大、重量大，便捷性低。由此可以判断选择出：单晶硅太阳能电池板、MPPT太阳能控制器、18650锂电池组、转向信号灯闪光器、转向灯等器械，组成一个完整的节能转向灯装置。
5.节能转向灯装置设计与安装
5.1节能转向灯装置设计与计算
节能转向灯系统的组成部分有几个部分，分别是太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池、转向灯闪光器、转向灯开关以及两个转向灯。太阳能控制器上拥有太阳能电池板、蓄电池和负载的特定接口，每个部件分别与太阳能控制器进行正、负极连接，转向灯闪光器和转向灯开关以及两个转向灯的并联线路进行串联连接，转向灯闪光器正极导线连接太阳能控制器负载接口的正极，转向灯的负极导线与太阳能控制器负载接口的负极连接。
在理想条件下，计算电池板需要的规格、以及蓄电池需要提供的能量设：若转向灯的规格
为12V，3W，则转向灯的电流为I灯=P/U=0.25A转向灯1h消耗的电能：W=UIt=12V×0.25A×1h=3J,P=W选择12V，30A（额定充电电流）的太阳能控制器保持灯正常工作①若一天有8h的太阳光照，则转向灯其它时间正常工作所消耗的电能由蓄电池提供W有光=UIt=12V×0.25A×(24-8)h=48J，P=W有光②若一天24h为阴雨天，则灯正常工作所消耗的电能全由蓄电池提供W无光=UIt=12V×0.25A×24h=72J ，P=W无光由①②可知蓄电池的最大和最小电流值，P=UIImin=P/U=48W/12V=4A；Imax=72W/12V=6A要满足转向灯一天24h都可正常工作，则电池的容量要是一般情况下的2到3倍。即电池的选择为12V，12A（可维持大约2天）灯一天的消耗电量72W，模块损耗和电池充电损耗72WW光线路终端总=144W（太阳能一天要提供的发电量）转向灯打开一天所需的能量，需要小于太阳能电池板一天的发电总量即太阳能电池板的每天输出功率的最小值P=144W/8h=18W。
从数学的角度来讲，只需要3块6V，6W的太阳能电池板串联成1块18V，18W的太阳能电池板即可为整个电路供电。考虑到环境因素可能会让太阳能电池板的发电量比正常天气下的发电量少，则优先考虑增加太阳能电池板串联的数量，可以提高电池板的发电效率，4块6V,6W的太阳能电池板串联成1块24V，24W的太阳能电池板发电，为转向灯电路供电。再考虑是否增加太阳能电池板并联的组数，2块由4块6V，6W的太阳能电池板串联成的24V,2
复合纸
燃料棒4W的太阳能电池板并联成一块24V,48W的太阳能电池板为节能转向灯供电。
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