太陽(yáng)能汽車(chē)高效能源轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)

世界太陽(yáng)能汽車(chē)挑戰(zhàn)賽是由澳大利亞組織的，目的是推動(dòng)以太陽(yáng)能為動(dòng)力的汽車(chē)研發(fā)。由此，各種傳統(tǒng)汽車(chē)技術(shù)都運(yùn)用到了太陽(yáng)能汽車(chē)上。盡管如此，這些車(chē)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(chē)能量存儲(chǔ)系統(tǒng)。太陽(yáng)能汽車(chē)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(chē)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(wú)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(jí)電容器是被用在汽車(chē)上的第二能源儲(chǔ)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(lái)調(diào)節(jié)動(dòng)力源的輸出電壓。

太陽(yáng)能汽車(chē)主要的電子元件有太陽(yáng)能電池板、能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。由于太陽(yáng)能電池板是通過(guò)太陽(yáng)能電池單體串聯(lián)/并聯(lián)的組合連接起來(lái)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(shí)，峰值能量點(diǎn)也會(huì)隨之改變。因此，需要有一個(gè)能量峰值功率點(diǎn)跟蹤器來(lái)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?jī)?chǔ)存系統(tǒng)需要管理汽車(chē)穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)時(shí)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