Page 90 - 电力与能源2021年第八期

4 5 6 孙丽兵, 等: 基于 PECVD 工艺的太阳能智能座椅设计

能语音模块内置 Wi-Fi 、 人工智能语音等功能模 采用 MPPT 控制通过 H 桥 DC / DC 变换器将电
块, 具备无线上网、 智能对话、 音乐播放、 地图查询 压变为 DC 与 储 能 部 分 并 入 直 流 母 线。 采 用 电
等多种便民功能。 压电流双 闭 环 控 制, 直 流 母 线 接 单 相 逆 变 器 将
电压变为 AC230V 供 给 交 流 母 线, 由 交 流 母 线
2 绿色供电模块
给负载供电。
太阳能电池板是太阳能智能座椅的重要组成 储能电池是将化学能直接转化成电能的一种
部分。整个太阳能智能座椅的能源主要是依靠太 电子器件, 原理是通过可逆的化学反应实现反复
阳能电池板将太阳能转化成电能, 转化的电能一 的充放电。目前, 从安全性、 实用性角度一般采用
部分用于智能座椅的智能语音模块、 无线充电模 锂电池, 在充电时电能储存为化学能, 在放电时再
块等, 此外系统可以将多余的电量储存到智能座 次把化学能转换为电能输出。近几年, 新能源汽
椅内置的储能电池, 在阴雨天气、 夜晚等太阳能电 车、 电子产品、 5G 通信、 科研教学等的快速发展,
池板产生的电力不足时, 持续为智能座椅提供电 储能电池已广泛应用在人们的日常生活中。
能供给。
3 智能人机语音模块
绿色供电模块采用光储独立供电模式。以基
于 PECVD 工 艺 的 硅 基 薄 膜 太 阳 电 池 作 为 主 电 智能语音交互模块将语音识别与合成技术、
源, 采用 PET 封装, 通过光电效应将光能转化为 即时通信技术相融合, 模块主要由主控模块、 数据
电能, 蓄电池充放电管理系统将电能存储在储能 存储器、 语音识别模块、 微控制器和扬声器等组
电池中, 并优化管理电池的充放电过程。太阳能 成, 内置 Wi-Fi 、 Bluetooth模块。基于IEEE802.11
智能座椅供电模块外观图如图 1 所示。 协议实现 近 距 离 无 线 传 输, 使 产 品 具 备 无 线 上
网、 智能对 话、 音 乐 播 放、 地 图 查 询 等 多 种 便 民
功能。
在系统设计的同时严格遵守以下 4 点原则。
( 1 ) 操作简单, 用户界面友好。
( 2 ) 价格优势, 要有性价比。
( 3 ) 系统可持续稳定运行, 可靠性高。
图 1 太阳能智能座椅供电模块外观图 ( 4 ) 模块化设计, 可扩展性好, 方便系统升级
太阳能智能座椅的绿色供电模块利用太阳能 和剪裁。
电池板在阳光照耀下的光电效应产生电荷, 锂离
4 景观照明模块
子电池将太阳能电池板产生的电荷存储起来, 利
用 A / D 转换器采集充电电池的电压并在显示屏 太阳能是一种较为理想的绿色清洁能源, 其
上显示电压值, 单片机系统可对其他智能模块进 参与到照明中可 为能源合理利用的一种有效途
行控制及功能扩展。供电电路最主要关键部件 径 [ 4-7 ] 。景观照明模块供电系统来自绿色供电系
有: 太阳能电池板、 锂电池。太阳能智能座椅供电 统模块, 将时控、 光控和感应控制三者结合智能调
模块系统框图如图 2 所示。 节路灯亮度。其中, 主控制器控制太阳能供电以
及对路灯照明的智能控制。景观照明模块整体框
架图如图 3 所示。

图 2 太阳能智能座椅供电模块系统框图 图 3 景观照明模块整体框架图
根据地 域、 功 能 需 求 等 采 用 不 同 材 质 太 阳 景观照明模块的功能如下。
能电池 板。采 用 高 集 成 一 体 化 设 计, 光 伏 输 入 ( 1 ) 主控制器: 负责整个景观照明模块的智能