朵麦科技|太阳能汽车电力控制系统？太阳能的采集与转换问题是什么？
太阳能转换率只能达到20%左右,难以满足汽车高速行驶所需要的足够动力,而7～8m2的太阳能电池板也导致车身过大转动不够灵活,内部空间过于狭小?除此之外,电动机?电控也是太阳能汽车发展的关键技术?用于电动汽车的电动机有很多类型,目前太阳能车用电动机通常有直流电动机?交流诱导电动机?永磁同步电动机三种,其中交流诱导电动机存在效率滑落的缺点,永磁电动机目前价钱过高,所以目前太阳能车多用直流电动机,而直流电动机的工作效率也有待提高?为了使车体轻?速度快,太阳能车普遍采用质轻价贵的航空?航天材料,造价昂贵,所以开发新的?经济的替代材料迫在眉睫?以清华大学的“追日”号为例,其采用的电池板是我国第五代产品,太阳能转化率只能达到14%,造价很高,为得到1W的电量需要花费100元人民币?虽然太阳能汽车的发展仍存在着很多技术上的挑战,但不可否认的是在不可再生能源日益匮乏的今天,太阳能汽车是未来新能源应用的佼佼者?相信在不久的将来,太阳能定会在汽车上逐渐应用普及,利用太阳能驱动汽车完全可行,太阳能汽车可以应用于高尔夫球场?露天游乐场?大型野外动物园?园林草坪修剪服务等?目前最可行的方式是将太阳能?风能发电用于电动汽车的充电网络中,解决电能来源于火电的问题?
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在太阳能汽车里最高级的组件部分就是电力系统,它们包括峰值电力监控仪?发动机控制器和数据采集系统?电力系统最基本的功能就是控制和管理整个系统中的电力?峰值电力监控仪电力来源于太阳能光伏阵列,光伏阵列把能量传递给另外的蓄电池用于储存或直接传递给发动机控制器用于推动发动机?当太阳能光伏阵列正在给蓄电池充电的时候,电池组电力监控仪会保护蓄电池组因过充而被损坏?电池组电力监控仪的号码数值随着设计而被使用在太阳能汽车里?峰值电力监控仪是由轻质材料构成,并且一般效率能达到95%以上?电动机控制器控制电动机的起动,而电动机起动信号是来自驾驶员的加速装置?对发动机控制器电力管理是通过程序来完成的?电动机的起动需要配备不同型号的电动机控制器,使用的工作效率一般超过90%?很多太阳能汽车使用精确数据检测系统来管理整个太阳能汽车的电力系统,其中包括太阳能光伏阵列?蓄电池组?发动机控制器和电动机?在有些时候,我们需要掌控电池的电压和电流?从监控系统获得的数据常常用来判断太阳能汽车的状况,并用来解决太阳能汽车出现的问题?
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太阳能汽车的心脏部位就是电力系统,它由蓄电池和电能组成,电力系统控制器管理全部电力的供应和收集工作?蓄电池组就相当于普通汽车的油箱?一个太阳能汽车使用蓄电池组来储存电能以便在必要时使用,太阳能汽车起动装置控制着蓄电池组,但是当太阳能汽车开动后,是通过太阳能阵列提供能量,从而再充到蓄电池组内?由于质量的原因,大量的蓄电池作为能量被使用是有限的?目前,在太阳能汽车上所用的蓄电池主要有铅酸电池?镍镉电池?锂离子电池?锂聚合物电池?镍镉?镍氢和锂电池比普通的铅酸电池远远提高了蓄电能力,质量比普通电池要轻得多?但是它们很少在太阳能汽车中被广泛使用,主要是维护起来很麻烦,并且很昂贵?另外一种能够提供强劲能量的蓄电池就是锂离子电池,在今后蓄电池的储存能力将会更高?电池组是由几个独立的模块连接起来,并形成系统所需的电压?比较有代表性的系统电压一般是在84～108V?
太阳电池方阵是太阳能汽车的能源?方阵是由许多PV光电池板(通常有好几百个)组成?方阵类型受到太阳能汽车尺寸和部件费用等的制约?目前,主要有两种类型的光电池板:硅电池和砷化合物电池?环绕地球卫星使用的太阳电池是典型的砷化合物电池,而硅电池则更为普遍地为地面基础设备所使用?一般等级的太阳能汽车通常使用硅电池板,许多独立的硅片(接近1000个)被组合,形成太阳电池方阵?依靠光伏电源供电动发动机驱动太阳能汽车?这些方阵的通常工作电压在50～200V,并能提供1000W的电力?方阵输出功率的大小受到太阳?云层的覆盖度和温度的影响?超级太阳能汽车也能使用通常类型的太阳能光电板,但更多的是使用太空级光电板?这种板很小,但是比普通的硅片电池板要昂贵得多,然而它们的使用效率非常高?一般情况下,汽车在运动时,被转换的太阳能光被直接送到发动机控制系统?但有时提供的能量要大于发动机需求的电力,那么多余的能量就会被蓄电池储存以备后用?当太阳电池方阵不能提供足够的能量来驱动发动机时,蓄电池内的被储存的备用能量将会自动补充?当然,当太阳能汽车不运动时,所有能量都将通过太阳能光伏阵列储存在蓄电池内,也可以利用一些回流的能量来推动汽车?当太阳能汽车开始减速时,换用通用的机械制动,这时发动机将变成了一个发电机,能量通过发动机控制器反向进入蓄电池内进行储存?回充到蓄电池中的能量是非常少的,但是非常实用?
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