興樹森 王鳳蘊

摘 要：文章通過研究太陽能充電系統(tǒng)為純電動汽車提供電能補充的合理應用，探索太陽能充電板最佳充電角度變化，以提供最高充電效率。針對充電系統(tǒng)的安全性、成本，對純電動汽車車身進行輕量化、節(jié)能化設計，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：太陽能;充電系統(tǒng);純電動汽車;節(jié)能

中圖分類號：U469.72

文獻標識碼：A

一、國內(nèi)外新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀?

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

1.光電技術(shù)

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

2.車體技術(shù)

考慮到車體的有效利用率和太陽能提供的電能有限，因此在車體的設計中，減輕車體的重量是主導思想，最好采用市場上最輕的材料做車架（有條件可使用航空材料）;盡量降低車體的風阻系數(shù)和輪胎滾動阻力系數(shù)來減小車體的整體損耗（有條件可以做風洞實驗）。

3.電力驅(qū)動技術(shù)

動力傳動裝置是太陽能電動車的心臟，必須根據(jù)系統(tǒng)要求匹配動力特性和傳動系統(tǒng)。電驅(qū)動系統(tǒng)包括三方面，即電機技術(shù)、控制器、功率電子器件。永磁無刷直流電動機功率密度高，轉(zhuǎn)矩與重量比大，目前它最適合于太陽能電動車系統(tǒng)的運行。

4.儲能電池技術(shù)

太陽能電動車的開發(fā)已有幾十年的歷史了，但是，至今還沒有達到商業(yè)化應用的階段。這主要是因為儲能電池與汽車用的汽油燃料相比，從特性上，使用方便性、可靠性以及價格方面都有相當大的差距。因此，儲能電池的發(fā)展是電動車發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。

5.能量管理系統(tǒng)

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

三、為后續(xù)太陽能電動汽車提供幾點建議

1.選擇太陽能電池類型

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

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

2.對車身進行節(jié)能化設計

太陽能電動車是以太陽能為主要能源的電動車，由于其能量轉(zhuǎn)化效率及太陽能電池的效率相對較低，而且還要滿足一定的規(guī)范要求，所以要使太陽能電動車達到高速，必須保證具有較小的行駛阻力。因此，無論是從國內(nèi)還是從國外來看，為改善和提高太陽能電動車的性能，太陽能電動車的車身設計都有共同之處。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：車身外形設計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：

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

[2]馮頂軍，朱玉龍.電動汽車充電網(wǎng)絡[J].電子技術(shù)應用，2015（4）.