興樹(shù)森 王鳳蘊(yùn)

摘 要：文章通過(guò)研究太陽(yáng)能充電系統(tǒng)為純電動(dòng)汽車提供電能補(bǔ)充的合理應(yīng)用，探索太陽(yáng)能充電板最佳充電角度變化，以提供最高充電效率。針對(duì)充電系統(tǒng)的安全性、成本，對(duì)純電動(dòng)汽車車身進(jìn)行輕量化、節(jié)能化設(shè)計(jì)，以在同等功能區(qū)間內(nèi)探索出最佳節(jié)能方案。

關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能;充電系統(tǒng);純電動(dòng)汽車;節(jié)能

中圖分類號(hào)：U469.72

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、國(guó)內(nèi)外新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀?

我國(guó)的太陽(yáng)能電動(dòng)車事業(yè)起步較晚，與太陽(yáng)能汽車相關(guān)的專利不多?？傮w來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能在汽車上應(yīng)用一般只涉及汽車的輔助電源系統(tǒng)。太陽(yáng)能電池所提供的能量只能用于車輛的電器、儀表等，或是對(duì)車載蓄電池進(jìn)行充電。現(xiàn)今有部分量產(chǎn)車在其天窗頂部添加了太陽(yáng)能電池，經(jīng)控制器、逆變器驅(qū)動(dòng)車載空調(diào)工作。國(guó)外主要國(guó)家新能源利用技術(shù)及普及利用率已經(jīng)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，但是太陽(yáng)能技術(shù)在新能源汽車上的應(yīng)用還比較欠缺，發(fā)展?jié)摿薮蟆?h3>二、探索設(shè)計(jì)及研究成果

1.光電技術(shù)

最早問(wèn)世的太陽(yáng)能電池是單晶硅太陽(yáng)能電池，用硅來(lái)制造太陽(yáng)能電池，原料可謂不缺，但是提煉它卻不容易。所以人們?cè)谏a(chǎn)單晶硅太陽(yáng)能電池的同時(shí)，又研究了多晶硅太陽(yáng)能電池和非晶硅太陽(yáng)能電池。另外可供制造太陽(yáng)能電池的半導(dǎo)體材料很多，除硅系列外，還有硫化鎘、砷化鎵、銅銦硒等許多類型的太陽(yáng)能電池。

2.車體技術(shù)

考慮到車體的有效利用率和太陽(yáng)能提供的電能有限，因此在車體的設(shè)計(jì)中，減輕車體的重量是主導(dǎo)思想，最好采用市場(chǎng)上最輕的材料做車架（有條件可使用航空材料）;盡量降低車體的風(fēng)阻系數(shù)和輪胎滾動(dòng)阻力系數(shù)來(lái)減小車體的整體損耗（有條件可以做風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)）。

3.電力驅(qū)動(dòng)技術(shù)

動(dòng)力傳動(dòng)裝置是太陽(yáng)能電動(dòng)車的心臟，必須根據(jù)系統(tǒng)要求匹配動(dòng)力特性和傳動(dòng)系統(tǒng)。電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括三方面，即電機(jī)技術(shù)、控制器、功率電子器件。永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)功率密度高，轉(zhuǎn)矩與重量比大，目前它最適合于太陽(yáng)能電動(dòng)車系統(tǒng)的運(yùn)行。

4.儲(chǔ)能電池技術(shù)

太陽(yáng)能電動(dòng)車的開(kāi)發(fā)已有幾十年的歷史了，但是，至今還沒(méi)有達(dá)到商業(yè)化應(yīng)用的階段。這主要是因?yàn)閮?chǔ)能電池與汽車用的汽油燃料相比，從特性上，使用方便性、可靠性以及價(jià)格方面都有相當(dāng)大的差距。因此，儲(chǔ)能電池的發(fā)展是電動(dòng)車發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。

5.能量管理系統(tǒng)

太陽(yáng)能電動(dòng)車能量管理系統(tǒng)對(duì)其整車整體性能有著重要的意義。對(duì)電池及其能量系統(tǒng)的有效管理、合理匹配及正確使用與維護(hù)都有很大影響，并將會(huì)大大提高太陽(yáng)能電動(dòng)車的續(xù)駛里程，提高電池的使用壽命并降低成本。但是，由于儲(chǔ)能電池的容量與電壓、電流嚴(yán)重非線性，能量管理系統(tǒng)還缺乏準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型，所以能量管理系統(tǒng)的研究是太陽(yáng)能電動(dòng)車研發(fā)過(guò)程中亟待解決的問(wèn)題。

三、為后續(xù)太陽(yáng)能電動(dòng)汽車提供幾點(diǎn)建議

1.選擇太陽(yáng)能電池類型

硅（silicon）為目前通用的太陽(yáng)能電池之原料代表，而在市場(chǎng)上又區(qū)分為單結(jié)晶硅、多結(jié)晶硅、非結(jié)晶硅。綜合各項(xiàng)性能指標(biāo)，由于單晶硅太陽(yáng)能電池板技術(shù)成熟，已可成批量生產(chǎn)，且價(jià)格相對(duì)低廉，使用范圍廣泛，所以適用于太陽(yáng)能電動(dòng)車。

基于各元件的種類特性，結(jié)合本課題實(shí)際情況作以下選擇：太陽(yáng)能電池，選擇某廠家商用電池（單晶體硅太陽(yáng)能電池）;蓄電池，采用鉛酸電池;電動(dòng)機(jī)，采用永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)。

2.對(duì)車身進(jìn)行節(jié)能化設(shè)計(jì)

太陽(yáng)能電動(dòng)車是以太陽(yáng)能為主要能源的電動(dòng)車，由于其能量轉(zhuǎn)化效率及太陽(yáng)能電池的效率相對(duì)較低，而且還要滿足一定的規(guī)范要求，所以要使太陽(yáng)能電動(dòng)車達(dá)到高速，必須保證具有較小的行駛阻力。因此，無(wú)論是從國(guó)內(nèi)還是從國(guó)外來(lái)看，為改善和提高太陽(yáng)能電動(dòng)車的性能，太陽(yáng)能電動(dòng)車的車身設(shè)計(jì)都有共同之處。比如，為了增加電池電量，在遵守規(guī)范和要求的前提下，盡可能增大車身表面面積以提高能量吸收效率;為了減少空氣阻力的影響，采取的主要措施主要有：車身外形設(shè)計(jì)成流線型并盡量減少正面投影面積，車身材料選用輕型材料以減輕整車質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳 達(dá)，張 靖，楊 艷.基于博弈論的入網(wǎng)電動(dòng)汽車最優(yōu)經(jīng)濟(jì)調(diào)度優(yōu)化[J].貴州電力技術(shù)，2016（3）.

[2]馮頂軍，朱玉龍.電動(dòng)汽車充電網(wǎng)絡(luò)[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2015（4）.