太阳能多功能背包

太阳能多功能背包

陈李妮张仁义

湖北省应城市第一高级中学（432400）陈李妮张仁义

1项目摘要

太阳能多功能背包主要由太阳能电池板给负载供电，然后根据需要转化成其它形式的能。背包内的构造主要由四大部分组成，其特征在于：利用太阳能实现吹风制冷、夜间照明安全行驶、水过滤吸尘黑板擦、声光电同报警防盗等四大功能。

2研究背景

背包是学生的常用品，每天上学放学都要使用到。每到夏天人背着背包不仅感到很热，而且连背面衬衣全汗湿，还贴在肉体表面上，特别不舒服。要是背包能吹风制冷该多好呵！同时，随着我国机动车辆的不断增多，校园外交通安全成为一个高度关注的问题，特别是夜间学生放学回家交通事故频发，悲剧不断上演；时而有同学抱怨背包的物品被盗，由此联想，背包要能防盗、照明就真好。此外，在教室里特别是坐在前排的同学，对于“吃粉笔灰”深有体会，但又避免不了。由此我设计并制作了一种吹风制冷、夜间照明、平时防盗、擦黑板吸尘的多功能绿色背包，简称：太阳能多功能背包。

3研究目的

充分利用光能转化电能，电能转化为其它形式的能为人们提供一种夏天制冷、平时防盗、关键时刻照明，在教室内擦黑板吸尘（没有一点粉笔灰疏漏）的多功能绿色背包。

4制作材料及原理

4.1太阳能单晶硅电池板。采用太阳能移动电源，充电输入为15V，输出电源有5V，2A，12V，16V，21V，（均为2A电流）具有体积小，重量轻（650克），便于携带。太阳能充电为48小时，交流充电为10～12小时。

4.2水过滤吸尘黑板擦。这种黑板擦打破传统的吸尘袋，吸尘袋容易产生第二次污染，除尘极不方便，而水过滤采用空气动力学原理，吸尘经过水过滤沉入容器箱内，当容器内的水位超过水位线时，要将过滤箱抽出摇动储存容器并倒出污水源，经过清水冲洗后再插入。以便第二次再使用。它不仅能擦黑板，还可以吸沙发、地毯、床单、垫单、窗沙、墙上的灰尘和绒毛等，这种吸尘黑板擦应用进口双电机（正、反转），这种电板体积小、重量轻（35克）、转速高、风力大等特点，具体数据如下：输入电压：12V；输入电源：2.5A（最大值）；空载转速：正转电机12000转，逆转电板17000转；负荷转速：正转电机11000转，逆转电机16000转；风量：32CFM；重量：35克；功率：17W。

5研究过程

5.1太阳能转化为电能，吹风制冷。采用进口双电机涡轮增压器，安装在太阳能多功能背包的托架上，这种托架根据力学原理，做成斜角为75°的托架，使用者背上这种多功能背包，不觉得吃力（同样重的物体）。行走自如，轻松自然。多功能背包制冷出风口采用涡流旋风式风箱，风箱独特设计为迷宫式，使每个通道和每个风口均为同样风力，这种风箱扇热面积大而且均衡，风量柔和自然，这是最大的特点之一。使用者背在身上，即使最严热的天气背上包感觉不到严热的夏天，具有非常凉爽的感觉。

5.2夜间照明安全行驶（近光、远光档安全返光装置）。安全背包上安装有夜间照明装置，为晚上出行的人们提供晚上照明方便，特别适用于学生上晚自习和晚上回家的同学更为方便。安全背包上方还安装有夜间返光装置，同学们晚上往前行后面如有车辆行驶时，汽车灯光可以返射到多功能背包的红色返光灯上面，这样可以提醒同机减速或绕道行驶，确保同学们安全回家。

5.3防盗报警。太阳能多功能背包防盗报警器采用摇控设置报警，这种报警器体积小、灵敏度高、声音清脆。用摇控设置报警，使偷盗贼无机可成，小偷只要轻轻碰到多功能背包，声光电同时报警，报警声约100分贝，报警声持续10秒左右，这样就可以吓跑盗贼。

5.4擦黑板吸尘。在背包内安装吸尘装置盒，盒内装着高速旋转风扇，使用时盒内造成低压，擦黑板时，大气压将粉笔灰吸入到水过滤容器瓶内，避免第二次污染。

5.5多功能背包结构、材图1总装图料及电路图。

6制作过程

6.1用不锈钢焊接（尺寸按书包大小而焊接）书包托架，根据力学原理，下面焊接成75°的斜角托架，改变重力支点，背上同样重的物品不觉吃力。

6.2选择一个小塑料盒，作水过滤吸尘黑板擦而用。

6.3准备防盗器、书包、照明灯、软管、接头以及其它所需要的配件。

6.4备好以上配件后，就可以动手制作。

7使用方法

7.1在托架上装好电池板，插上输出电源线。

7.2行走时，一定要将水过虑盒拿下，以免影响风扇风量。

7.3启动吸尘盒下面的风扇开关，使电扇开始工作。

7.4用黑板擦的时候，要把水过滤盒轻轻插入孔内，并检查一定要和电机吸风口对好，不得有间隙，否则会影响吸尘效果。

7.5使用手电筒时，要将电池板上的红色开关按一下。（因为电池板在不用时，5～10秒会自动断开）。尽量用近光。

7.6防盗器使用时，首先打开防盗器上的开关，听到嘟声为打开；第二是将摇控器上的设置键（下面为设置键），按一下设置键，听到嘟声（一声）就表示设置完成，5～10秒后，只要手轻轻动一下安全背包，就发出报警声。7.7关闭防盗器，按摇控器上面的按键，听到二声嘟嘟声表示关闭，摇控范围50平方米左右，下次使用报警时，再按下方的设置键，这样才能起动报警目的。

8适用范围

此背包一般适用于小学到高中以及大学年龄段的学生。具有吸尘功能，还可应用于家庭、车辆及办公场所清洁；对于工厂或夜间上下班的人，配一个这样的包，既可以装自己物品，又可以照明防盗以及避免夜间交通事故；对于老年人而言，备一个这样的背包，既可以用于卖菜时装菜，又可以防止夏季温度过高而中暑；对于旅游爱好者，此包各项功能均能发挥作用。总之，此背包可通用于各个年龄阶段的人。

9发展方向

这种多功能背包是利用太阳能采光供电，绿色环保，节约了电能，有利于节约能源和可持续性发展，体现了科学发展观，由此可以广阔的推广。该吸尘尘装置同目前使用的吸尘器相比既简洁，又小巧，而且经济适用可防止二次污染，若是深入推广则是家庭的必备之物。最巧妙的是防盗设计，在公共环境将它带上，即使是将包放在身外只要轻轻按键设置，即使有盗贼想要偷窃也无机可乘，方便高效，可拓展应用于各式男女手提包、肩包和背包。后背的反光装置，在目前交通事故层出不穷的情况下，如若有此背包，出门带上，即使是再大意的司机看到红色的反光，也照样会得以警示，既规范了交通又减少事故的发生。