太阳能动力四轮月球车模型设计

设计者：许舟洋
指导教师：朱勋梦
物理与信息技术系 2012级太阳能班
模型机构设计目标与组成结构:
（1）目标
模仿月球车在月球上行驶，翻越障碍物，而且能实现利用太阳光为月球车的蓄电池充电的功能。

运用相关的制图软件，例如AutoCAD制图软件，对所制作月球车的造型和月球车应具备功能进行设计。

所需材料有：小木板、4个车轮、2块太阳能电池板(3V 4W)、小电机(1V 2W)、长轴承、短轴承、蜗轮蜗杆减速度齿轮组、电池盒、开关、导线。

（2）组成结构
一、车体
车体以木质为底盘，运用AutoCAD制图软件设计好尺寸，用小木片按尺寸要求加工好模型车的车体底盘。

二、动力系统
本模型车采用四轮触地，前轮驱动模式前进。

通过一个电机(1V 2W)来转动蜗轮蜗杆减速齿轮组，蜗轮蜗杆减速齿轮组驱动前轮向前匀速缓慢滚动，同时通过蜗轮蜗杆减速齿轮组的速度转换，也使得前轮的扭力加大，可以达到翻越障碍物的动力要求。

减慢模型车的前进速度也是为了使太阳能电池板能够得到太阳光的照射时间更长，从而获得更多的电能。

三、太阳能发电电池板与电池板支撑架
太阳能电池板采用多晶硅太阳能电池板(3V 4W)，为了满足给蓄电池充电, 本模型用两块输出电压分别为3V太阳能电池板串联，这样理论上就有6V的充电输出电压给3V的蓄电池组充电。

支撑架也为木质，运用AutoCAD制图软件设计，支撑架采用水平方向与竖子方向都可活动的设计，使得太阳能电池板可以全方位的接收太阳从不同角度照射的光线。

四、供电与充电系统
本模型车动力能量来源于输出电压为3V可充电的蓄电池组。

蓄电池组在没有足够电量时，可由太阳能电池板为其充电。

根据充电的原理，在给本模型蓄电池组充电过程中，太阳能电池板输出的电压必须大于蓄电池组输出电压，方可顺利充电。

同时，为了防止蓄电池组反充回太阳能电池板，造成能量损失，太阳能电池板的输出电压处必须串联一个二极管。

模拟实物连接图
等效电路图。