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摘 要：在高温曝晒下，汽车内部温度会急剧升高，会降低司乘人员驾驶舒适度甚至诱发身体疾病，导致“车内悲剧”，解决车内温度在曝晒下迅增问题急不可待。文章以半导体制冷片的peltier效应和太阳能光伏发电为技术核心，设计了一种高温曝晒下车内智能降温系统。系统由车体模块和控制模块两部分组成，通过对单片机进行功能控制，驱动半导体制冷模块运转，在不启动发动机的前提下完成车体的整个内外循环降温。通过理论计算，并设计fluent仿真、简化装置及整车实体三个实验验证系统的可行性。实验结果表明，该系统可以实现系统环境与外界进行大气交换，实现了降温智能化、低碳化，同时通过车内温度实时监测及远程控制，提高了驾驶舒适性和安全性。
关键词：半导体制冷;光伏發电;智能降温;节能高效
中图分类号：TG156 文献标识码：A 文章编号：1671-7988（2019）12-39-06
Abstract： Under high temperature exposure， the internal temperature of the vehicle will rise sharply， which will reduce the driving comfort and even induce physical diseases， resulting in "tragedy in the vehicle". Therefore， it is urgent to solve the problem of rapid increase in the temperature in the vehicle under exposure. Based on the peltier effect of semiconductor cooling sheet and solar photovoltaic power generation technology， a kind of intelligent cooling system is designed in this paper. The system consists of two parts， the vehicle body module and the control module. Through the functional control of the single-chip microcomputer， the semiconductor refrigeration module is driven to run， and the whole internal and external cooling cycle of the vehicle is completed without starting the engine. The feasibility of the system is verified by theoretical calculation， fluent simulation， simplification device and vehicle entity experiments. The experimental results show that the system can exchange atmosphere between the system environment and the outside world， realize intelligent cooling and low carbonization， and improve driving comfort and safety through real-time monitoring and remote control of vehicle temperature.
Keywords： Semiconductor refrigeration; Photovoltaic power generation; Intelligent cooling; Energy conservation and efficient
前言
随着交通便捷程度的提高，汽车逐渐普及，汽车安全隐患成了关注焦点，其中高温下车体的安全隐患成为一种发生频率极高却不易引起注意的隐患。在高温曝晒下，汽车内部温度会急剧升高，车内高温对人体健康危害极大[1]。然而，目前常用于实现车体恒温的方式主要使用自动空调系统、智能换气系统、汽车防晒罩和化学降温剂等[2-4]，其中，市场上最为主流的是依靠车体的空调降温，而这已经造成了巨大能耗，严重违背了国家“节能减排”的战略。而自动空调系统利用温度传感器、光照传感器，以及车窗雾气传感器收集车内环境信息，自动调节车温从而保持车内温度的恒定的。但此系统成本较高，结构相对复杂。智能换气系统主要是依靠通风起到换气降温作用，但其主要适用于车内温度升高不显著情况，在极高温环境下的换气工作效果不明显，且频繁的运作空调系统极易导致其使用寿命减少。汽车防晒罩是目前最普遍的降温方法，需要人工布置，步骤繁琐。而化学类降温方法可以通过在车内使用化学降温喷剂来实现，其原材料一般是干冰、氮气等，通常只能实现局部降温效果，且在使用过程中，部分化学添加剂具有一定危害性。
近年来，国内外诸多学者考虑将汽车空调控制系统进行改革，促进其小型化、节能化、智能化转型[5-7]。通过利用半导体温控特性，采用热电制冷器，改变流过制冷器的电流方向进而实现半导体制冷效果。目前，半导体制冷装置已经广泛应用于医疗卫生、石油化工、电子技术等领域，并取得了很好的效果。本文在现有的半导体制冷装置基础上，对其特性进行研究，研发了一种以太阳能为能量来源，有效控制车内温度的高温曝晒下车内智能降温系统，设计了车体模块和控制模块两大模块。并对车体模块中的半导体制冷装置、水循环冷却装置、内外循环管道装置、太阳能供电装置进行连接，通过远程手动控制和自动控制两种不同控制方法，解决了现有汽车车体温度过高，车载空调能耗大，难以提前启动及电路安全无保障等诸多弊端，能在极短时间内让车内达到舒适温度，实现了车内降温的智能化、低碳化。
（1）对于企业未来的发展战略即充电桩对外开放售电，避免因委托第三方管理造成的管理方面的不协调，增加公司内部处理核心业务的基本能力。
（2）避免第三方合作企业业务不稳定，影响公司车辆的正常运作。
（3）缩减企业成本。与第三方企业合作往往除了电费之外还需要支付一部分充电服务费，甚至服务费远远超过电费，充电场站的“自主管理”将大大缩减公司的这一部分支出。另外，企业未来与售电公司合作、加入大电力用户市场，售电公司以一定的折扣返利，将会给公司带来一笔可观的收入。
3.1.2 企业对员工的培训要求
遵照国家对特殊岗位的持证上岗的要求，为提升充电工、摆渡工的工作技能及责任意识、完善充电场站自主管理流程，确保营运生产的安全性，公司已组织比亚迪专业人士为全司充电工、摆渡工及储备充电工进行专门培训，为各类充电工报名参加“高压电工进网作业”及“高压电工”培训课程已有5期，，各充电场站严格按照国家有关规定执行持证上岗，既保证充电工的生命安全、充电工作的有序进行又为企业的正规化发展和员工职业素质的提升奠定了坚实的基础。
3.1.3 企业薪酬改进
全公司乃至全市的公交车司机普遍反映工资低、工作强度高等问题，甚至出现部分车队工作人员在滴滴、嗒嗒、小猪巴士等网络巴士兼职等问题。公司充电场站采取自主充电后，基层工作人员（驾驶员、修理工及其他人员）可在公司内部兼职，对于基层人员而言，在休息的同时从事劳动强度不大的充电、摆渡工作，可增加收入;对于公司而言，不仅能够避免基层工作人员在外兼职造成疲劳驾驶、疲劳维修带来的安全隐患，更能够降低聘用专业充电人员额外的社保、医保等费用支出，统一管理全公司基层人员。
3.1.4 厂家维护，缩减成本
企业与汽车生产厂家签订购车合同的同时，签订售后服务协议，其中包含“四电”部分即电机、电控、电池和充电设施保八年。投产前八年期间，汽车生产厂家负责充电设施设备的维护检修工作，公司以“车队报修-厂家维修”及定期维护等独特的方式规范维护报修流程，完善整个售后服务工作，缩减后续开支。
3.2 完善的软件系统功能
公司拥有独立完善的数据统计和实时监控系统，可以不依托于电网公司进行实时充电数据监测功能，充电计费系统和监控系统不仅能够支持本地数据显示储存功能，更能够利用网络上传数据，便于全公司七个分公司及总公司管理。另外，如充电场站对外开放，也可实现刷卡充电、消费单据打印、实时监测汽车电池电压、电流剩余电量等多项功能。
3.3 充电管控模式设置
为加强新能源公交车辆的电能管控工作，引导车辆在合理的时间段进行充、补电，降低电能消耗成本，公司按照公司《營运车辆电能消耗管理办法（暂行）》和南方电网公司的谷、平、峰期电价文件要求，合理管控充电时间，至2016年3月开始执行考核，其平均电价均控制在“0.45元/度”左右，远远低于行业平均单价价“0.61元/度”，预计年节约充电费用4800万余元。
3.4 应急充电流程设置
公司为提高应对计划性停电、突发性断电事故的应变能力，减少甚至避免停电或断电事故对营运生产工作带来的影响，专门成立应急充电保障小组，并与其他附近车队及其所属分公司协商，达成互相支援的共识，确定各自车队的联系人及留有的应急充电桩比例，制定相互支援工作方案，完善整个应急处理流程，把计划性停电及突发性断电对公司的营运生产造成的影响降到最低，起到了模范带头的作用。
3.4.1 计划性停电
如遇计划性停电，首先确定停电时长，3小时以内，安排营运车辆提前做好充电工作;3小时以上，联系互相支援车队，确定应急充电车队及留有应急充电桩数，安排司机摆渡及充电工去支援车队协同充电。
3.5.2 突发性断电
如遇突发性断电，按照如下流程图安排应急充电保障工作。
4 对于公共交通充电桩运营管理的建议
对于目前公共交通充电桩运营管理现状，上文设计了运营管理方案，从充电桩企业的各方面进行创新管理，以达到企业的可持续发展，使充电桩的利用率不断提高，以满足市场对其的大规模需求，下面对与充电桩的运营管理提出几点建议，在未来的发展中不断改进创新。一是加强充电桩与大型供电企业的合作共赢，比如国家电网和南方电网。至于通过与电网的合作才能不断优化充电桩的设置和发展，提高充电桩的利用率，保证运营低谷期企业的抗风险能力。二是通过技术改造实现互联网+充电桩，实时给用户反馈充电桩的信息，方便用户，提升企业。三是对充电桩的规划设计要立足城市，可以和政府建立长效的沟通机制，使充电桩设置在方便合理的位置。
5 结论
本文根据公共交通充电桩的发展现状设计了充电桩的运营管理方案，包括企业内部机构、员工激励、设置电价、应急充电设施等方面的阐述，最后对于公共交通充电桩的运营管理提出了建设性意见，加强与电网企业的合作，技术改造实现互联网+充电桩的模式，与政府建立长效沟通机制等，本文设计的充电桩运营管理的方案能有效改进企业运营模式，促进新能源公共交通的不断发展。
参考文献
[1] 林虎，黄宇进.电动汽车产业投资运营模式初探——以电动车充电桩为例[J].中国商论， 2017（12）：132-133.
[2] 施臣男.新型智能移动共享性充电桩设计方案[J].科技风，2018， No.357（25）：40.
[3] 汪子夜.电动汽车充电桩调度管理系统研究与设计[D]. CNKI： CDMD：2.1016.17276.
