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A High‐Efficiency, Portable, Solar‐Powered Cooling System Based on a Foldable‐Flower Mechanism and Wireless Power Transfer Technology for Vehicle Cabins
Energy Technology ( IF 3.6 ) Pub Date : 2020-03-25 , DOI: 10.1002/ente.202000028 Tingsheng Zhang 1 , Yan Feng 1 , Xiaoping Wu 1 , Yajia Pan 1 , Zutao Zhang 1 , Yanping Yuan 1
Energy Technology ( IF 3.6 ) Pub Date : 2020-03-25 , DOI: 10.1002/ente.202000028 Tingsheng Zhang 1 , Yan Feng 1 , Xiaoping Wu 1 , Yajia Pan 1 , Zutao Zhang 1 , Yanping Yuan 1
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In summer, the high temperature inside vehicles is a problem, because cooling a vehicle parked under the scorching sun is both time and energy consuming. Herein, a portable solar‐powered cooling system (SPCS) is proposed based on a foldable‐flower mechanism and wireless power transfer (WPT) technology. The proposed system consists of three main parts: a solar foldable‐flower module (SFFM), an energy transfer module, and a temperature control module. The SFFM is a novel foldable mechanism that achieves a high space utilization through a rotating process and a folding process, like a flower opening its petals. The SFFM, equipped with photovoltaic (PV) cells, collects solar energy and converts it into electricity. The energy transfer module stores electricity from the SFFM in a supercapacitor via a WPT unit. The temperature control module achieves automatic temperature regulation using a cooling device. Experimental results show that output power reaches up to 7.571 W with a load resistor of 5 Ω, whereas the efficiency of the WPT reaches up to 73.6% with a load resistor of 15 Ω. Moreover, thermal simulation results illustrate that the proposed system achieves an average temperature reduction of 27.45 °C, making it feasible and effective to cool a hot vehicle cabin.
中文翻译：
基于折叠式花架机构和无线功率传递技术的高效，便携式太阳能冷却系统，用于车厢
在夏天，车辆内部的高温是个问题，因为冷却停在烈日下的车辆既费时又耗能。在此，提出了一种基于可折叠花朵机构和无线功率传输（WPT）技术的便携式太阳能冷却系统（SPCS）。拟议的系统包括三个主要部分：太阳能可折叠花模块（SFFM），能量传输模块和温度控制模块。SFFM是一种新颖的可折叠机制，通过旋转过程和折叠过程（例如，打开花瓣的花朵）来实现较高的空间利用率。配备有光伏（PV）电池的SFFM收集太阳能并将其转换为电能。能量传输模块通过WPT单元将SFFM中的电能存储在超级电容器中。温度控制模块使用冷却装置实现自动温度调节。实验结果表明，负载电阻为5Ω时，输出功率高达7.571 W，而负载电阻为15Ω时，WPT的效率高达73.6％。此外，热仿真结果表明，所提出的系统可将平均温度降低27.45°C，从而为热车厢降温提供了切实可行的方法。
更新日期：2020-03-25
中文翻译：
基于折叠式花架机构和无线功率传递技术的高效，便携式太阳能冷却系统，用于车厢
在夏天，车辆内部的高温是个问题，因为冷却停在烈日下的车辆既费时又耗能。在此，提出了一种基于可折叠花朵机构和无线功率传输（WPT）技术的便携式太阳能冷却系统（SPCS）。拟议的系统包括三个主要部分：太阳能可折叠花模块（SFFM），能量传输模块和温度控制模块。SFFM是一种新颖的可折叠机制，通过旋转过程和折叠过程（例如，打开花瓣的花朵）来实现较高的空间利用率。配备有光伏（PV）电池的SFFM收集太阳能并将其转换为电能。能量传输模块通过WPT单元将SFFM中的电能存储在超级电容器中。温度控制模块使用冷却装置实现自动温度调节。实验结果表明，负载电阻为5Ω时，输出功率高达7.571 W，而负载电阻为15Ω时，WPT的效率高达73.6％。此外，热仿真结果表明，所提出的系统可将平均温度降低27.45°C，从而为热车厢降温提供了切实可行的方法。
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