太陽能汽車高效能源轉(zhuǎn)換器的設(shè)計

太陽能汽車高效能源轉(zhuǎn)換器的設(shè)計

世界太陽能汽車挑戰(zhàn)賽是由澳大利亞組織的，目的是推動以太陽能為動力的汽車研發(fā)。由此，各種傳統(tǒng)汽車技術(shù)都運(yùn)用到了太陽能汽車上。盡管如此，這些車輛仍然有一些限制，比如包括光電技術(shù)在內(nèi)的能源管理技術(shù)和汽車能量存儲系統(tǒng)。太陽能汽車能源管理系統(tǒng)能源轉(zhuǎn)化效率和自身質(zhì)量都是影響汽車運(yùn)行的重要因素。為此，采用5kWh的鋰離子電池、額定電壓為48V的2kW軸向磁通量永磁無刷直流電機(jī)、1035W單晶體光伏模塊和碳化硅功率轉(zhuǎn)換器設(shè)備。此外，超級電容器是被用在汽車上的第二能源儲存設(shè)備，其具有著充放電迅速的優(yōu)點(diǎn)。電壓轉(zhuǎn)換器用來調(diào)節(jié)動力源的輸出電壓。

太陽能汽車主要的電子元件有太陽能電池板、能量儲存系統(tǒng)和電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)。由于太陽能電池板是通過太陽能電池單體串聯(lián)/并聯(lián)的組合連接起來的，因而可增強(qiáng)電壓或者電流的輸出。光伏電池有峰值電壓和峰值電流輸出能量，當(dāng)外界環(huán)境改變時，峰值能量點(diǎn)也會隨之改變。因此，需要有一個能量峰值功率點(diǎn)跟蹤器來設(shè)置電池組的最大輸出電壓，并且最大限度地提取最大的輸出電壓。能量儲存系統(tǒng)需要管理汽車穩(wěn)態(tài)和動態(tài)時的能量傳遞。

Mariam El Menshawy et al.2016 IEEE Symposium on Computer Applications Industrial& Electronics（ISCAIE）,177-182.

編譯：李秋悅