欧美喷潮最猛CYTHERE_設想太陽(yáng)能在電動(dòng)汽車(chē)上的應用

隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，近年來(lái)能源短缺與環(huán)境污染已成為一個(gè)不容忽視的問(wèn)題，而燃油汽車(chē)的普及令這一問(wèn)題更加突出。與日俱增的能源與環(huán)境壓力迫使人們以前所未有的精力開(kāi)展對現有燃油車(chē)的改造以及對混合動(dòng)力汽車(chē)和純電動(dòng)汽車(chē)的研究與開(kāi)發(fā)。《版權聲明：本文由容源電子網(wǎng)（www_dziuu_com）整理提供，部分內容來(lái)源于網(wǎng)絡(luò )，如有侵犯到你的權利請與我們聯(lián)系更正�！�

太陽(yáng)能是最為清潔環(huán)保的能源之一，將太陽(yáng)能應用在汽車(chē)上將以零污染的形式獲得能量，具有巨大的社會(huì )意義�，F階段鑒于太陽(yáng)電池的轉換效率較低，車(chē)載太陽(yáng)電池板的輸出功率不起過(guò)1kW，達不到動(dòng)力能源的要求，但是卻可以應用于燃油汽車(chē)的啟動(dòng)型蓄電池充電及行車(chē)時(shí)的12V母線(xiàn)供電。太陽(yáng)電池對蓄電池的充電可以充分保證車(chē)輛不會(huì )長(cháng)時(shí)間停車(chē)而耗干電池，從而避免車(chē)輛因蓄電池沒(méi)電而出現啟動(dòng)困難的狀況。《版權聲明：本文由容源電子網(wǎng)（www_dziuu_com）整理提供，部分內容來(lái)源于網(wǎng)絡(luò )，如有侵犯到你的權利請與我們聯(lián)系更正�！�

太陽(yáng)電池參與車(chē)身12V母線(xiàn)供電時(shí)，可以減小發(fā)動(dòng)機的負載，達到節油的目的。對于混合動(dòng)力車(chē)輛與純電動(dòng)車(chē)輛，車(chē)輛的行駛以及車(chē)載空調、影音等設備的供電依賴(lài)于動(dòng)力電池存儲的電能，引入太陽(yáng)電池后，在行車(chē)過(guò)程中太陽(yáng)電池可以參與車(chē)身12V蓄電池的充電以及對12V母線(xiàn)供電，減小動(dòng)力電池的消耗，停車(chē)后其現有的輸出功率在電池管理器與開(kāi)關(guān)板的配合下，可以完成對汽車(chē)動(dòng)力電池的均衡充電，使電池具有較好的一致性，達到延長(cháng)電動(dòng)車(chē)輛行駛里程與電池壽命的效果，具有巨大的實(shí)用效益。《版權聲明：本文由容源電子網(wǎng)（www_dziuu_com）整理提供，部分內容來(lái)源于網(wǎng)絡(luò )，如有侵犯到你的權利請與我們聯(lián)系更正�！�

燃油車(chē)上安裝太陽(yáng)電池板的最佳是車(chē)頂，可以最大程度地獲得太陽(yáng)能。燃油車(chē)在現有基礎上太陽(yáng)能板塊較實(shí)施。其的部件主要是一個(gè)太陽(yáng)電池板與一個(gè)DC/DC變換器。燃油車(chē)太陽(yáng)能系統工作示意圖如圖1。DC/DC模塊由太陽(yáng)電池板供電，采用開(kāi)關(guān)電源形式設計，具有寬電壓輸入、變換效率高以及輸出穩定的特征。太陽(yáng)電池的輸出電壓不高，可以設計成為非隔離式，而DC/DC模塊可以設計得很小，效率也較隔離式高。《版權聲明：本文由容源電子網(wǎng)（www_dziuu_com）整理提供，部分內容來(lái)源于網(wǎng)絡(luò )，如有侵犯到你的權利請與我們聯(lián)系更正�！�

當太陽(yáng)光線(xiàn)充足時(shí)，DC/DC變換器將參與供電；而太陽(yáng)光線(xiàn)不足時(shí)，DC/DC變換器由太陽(yáng)電池板供電，其在太陽(yáng)電池板輸出不足時(shí)會(huì )自己停止工作，整個(gè)太陽(yáng)能模塊不會(huì )消耗汽車(chē)的電能。《版權聲明：本文由容源電子網(wǎng)（www_dziuu_com）整理提供，部分內容來(lái)源于網(wǎng)絡(luò )，如有侵犯到你的權利請與我們聯(lián)系更正�！�

純電動(dòng)汽車(chē)是未來(lái)汽車(chē)發(fā)展的一個(gè)主要方向，也是混合動(dòng)力汽車(chē)的終極發(fā)展目標，，研究太陽(yáng)能在純電動(dòng)汽車(chē)上的應用具有前瞻性與實(shí)用價(jià)值，這也是本文研究的主要內容。《版權聲明：本文由容源電子網(wǎng)（www_dziuu_com）整理提供，部分內容來(lái)源于網(wǎng)絡(luò )，如有侵犯到你的權利請與我們聯(lián)系更正�！�

純電動(dòng)汽車(chē)使用車(chē)載動(dòng)力電池供電，通過(guò)電機控制器獲得合適的電壓和電流，從而驅動(dòng)電動(dòng)機使整車(chē)獲得合適的動(dòng)力。動(dòng)力電池由多組電池串聯(lián)組成，目前基本上是由鋰電池組成，每個(gè)鋰電池的電壓約為3.7V，整個(gè)動(dòng)力電池組由100節左右的鋰電池串聯(lián)組成。保證停車(chē)后車(chē)載防盜報警器、無(wú)線(xiàn)鑰匙感應系統等設備的運行，以及行車(chē)后整車(chē)12V低壓母線(xiàn)的供電，電動(dòng)汽車(chē)除了動(dòng)力電池外，與燃油車(chē)一樣也配有一個(gè)12V的電池組。動(dòng)力電池是由個(gè)單節電池組合而成，而且采用的是串聯(lián)的模式，對電池的一致性提出了很高的要求。《版權聲明：本文由容源電子網(wǎng)（www_dziuu_com）整理提供，部分內容來(lái)源于網(wǎng)絡(luò )，如有侵犯到你的權利請與我們聯(lián)系更正�！�

電動(dòng)汽車(chē)具有動(dòng)力電池管理器，以便對動(dòng)力電池的實(shí)施實(shí)時(shí)監測，對每個(gè)電池的電壓、工作電流、剩余容量、是否漏電、是否過(guò)溫等信號實(shí)現監控。《版權聲明：本文由容源電子網(wǎng)（www_dziuu_com）整理提供，部分內容來(lái)源于網(wǎng)絡(luò )，如有侵犯到你的權利請與我們聯(lián)系更正�！�

電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力由電動(dòng)機提供，在行駛過(guò)程中，電動(dòng)機的輸出功率時(shí)刻在變化，而且還伴隨著(zhù)剎車(chē)與下坡時(shí)的能量回饋等因素，必然會(huì )造成動(dòng)力電池組的電壓波動(dòng)，而且電動(dòng)機是感性元器件，電壓的波動(dòng)較大。根據此特征，太陽(yáng)能模塊的輸出有兩種方案可供選擇。《版權聲明：本文由容源電子網(wǎng)（www_dziuu_com）整理提供，部分內容來(lái)源于網(wǎng)絡(luò )，如有侵犯到你的權利請與我們聯(lián)系更正�！�

第二種方案：采用降壓型DC/DC，將太陽(yáng)電池板輸出的電壓變成12V的低壓，通過(guò)使用電池管理器監控電池的，控制開(kāi)關(guān)板的開(kāi)關(guān)，完成對某些電壓、剩余電量較低的電池的充電，以達到續航里程的目的。系統中開(kāi)關(guān)板使用集成光電開(kāi)關(guān)（光MOS管），成本較低，原理如圖2。在開(kāi)關(guān)板內有12V轉4.2V的小模塊，以提供合適的電壓給單節電池充電。《版權聲明：本文由容源電子網(wǎng)（www_dziuu_com）整理提供，部分內容來(lái)源于網(wǎng)絡(luò )，如有侵犯到你的權利請與我們聯(lián)系更正�！�

第一種方案采用升壓，而且是330V的高壓，DC/DC的設計考慮到安全性的問(wèn)題，應采用隔離式設計。第二種方案使用的是低壓，DC/DC可以采用非隔離的形式。相比第一種，非隔離式具有更高的效率，而且省卻了隔離變壓器，制作成本更低。第一種方案是對整個(gè)電池組充電，基本上不能提高電池特性的一致性；第二種方案采用開(kāi)關(guān)板對單個(gè)電池進(jìn)行單獨充電，可以較好地提高電池的一致性。《版權聲明：本文由容源電子網(wǎng)（www_dziuu_com）整理提供，部分內容來(lái)源于網(wǎng)絡(luò )，如有侵犯到你的權利請與我們聯(lián)系更正�！�

綜合各優(yōu)劣比較，設計的整個(gè)系統采用第二種方案。盡管相比第一種方案了一個(gè)開(kāi)關(guān)板，但是工作更加安全可靠，效率更高，而且DC/DC的設計更加簡(jiǎn)單經(jīng)濟，相比之下，其效果無(wú)論是從經(jīng)濟上還是從實(shí)用上都要大大優(yōu)于第一種方案。《版權聲明：本文由容源電子網(wǎng)（www_dziuu_com）整理提供，部分內容來(lái)源于網(wǎng)絡(luò )，如有侵犯到你的權利請與我們聯(lián)系更正�！�

在行車(chē)時(shí)，動(dòng)力電池兩端的電壓變化較大，無(wú)法準確判斷電池的特性，也就無(wú)法確定為哪一節電池充電，整車(chē)的12V母線(xiàn)電壓是穩定的，，在行車(chē)中電動(dòng)車(chē)的太陽(yáng)能模塊的工作模式與燃油車(chē)類(lèi)似，其能量主要是提供給整車(chē)12V母線(xiàn)。但是在電機停止運轉時(shí)，動(dòng)力電池的電壓變化很小，，太陽(yáng)能模塊的輸出主要是給動(dòng)力電池組中容量較低、特性較差的電池充電。太陽(yáng)能模塊在電動(dòng)車(chē)中的工作示意圖如圖3。《版權聲明：本文由容源電子網(wǎng)（www_dziuu_com）整理提供，部分內容來(lái)源于網(wǎng)絡(luò )，如有侵犯到你的權利請與我們聯(lián)系更正�！�

值得注意的是，電池管理器在行車(chē)時(shí)是從整車(chē)12V母線(xiàn)獲得電能而工作，從而確保行車(chē)的安全。而在停車(chē)下，保證充電的有效性，電池管理器的電能由太陽(yáng)能模塊提供，當太陽(yáng)能模塊提供的能量不足時(shí)，會(huì )自動(dòng)停止工作，使用12V蓄電池供電，會(huì )造成蓄電池電能的浪費，甚至會(huì )耗干蓄電池的電量而導致故障出現，如無(wú)法啟動(dòng)等（電動(dòng)車(chē)在啟動(dòng)前，如電機控制器里面的IC提前有電能供應）。《版權聲明：本文由容源電子網(wǎng)（www_dziuu_com）整理提供，部分內容來(lái)源于網(wǎng)絡(luò )，如有侵犯到你的權利請與我們聯(lián)系更正�！�

在電動(dòng)汽車(chē)的設備中，不管是否使用太陽(yáng)能模塊，電池管理器都是不可或缺的部件之一，，加裝太陽(yáng)能模塊后，使電池管理器與太陽(yáng)能模塊協(xié)同工作，僅對電池管理器的軟件做，基本上沒(méi)有硬件成本的。對于開(kāi)關(guān)板，工作在低壓范圍，并且只在停車(chē)下才會(huì )使用太陽(yáng)能模塊對電池進(jìn)行充電，不會(huì )有很高的電壓尖峰出現，對于開(kāi)關(guān)板的集成光電開(kāi)關(guān)IC的選型要求并不是很高，成本也不高。《版權聲明：本文由容源電子網(wǎng)（www_dziuu_com）整理提供，部分內容來(lái)源于網(wǎng)絡(luò )，如有侵犯到你的權利請與我們聯(lián)系更正�！�

在電動(dòng)車(chē)上太陽(yáng)能模塊，并以開(kāi)關(guān)板類(lèi)似于選通的工作方式來(lái)均衡電池的特性，具有非常實(shí)用的價(jià)值。對于電池的特性，工藝問(wèn)題不做到一致，電池的一致性將直接影響到整車(chē)的使用年限與續航路程。使用太陽(yáng)電池對少數一致性不好的電池進(jìn)行單獨充電維護，不僅實(shí)施起來(lái)簡(jiǎn)單，而且具有不錯的效果。《版權聲明：本文由容源電子網(wǎng)（www_dziuu_com）整理提供，部分內容來(lái)源于網(wǎng)絡(luò )，如有侵犯到你的權利請與我們聯(lián)系更正�！�

本文設計的太陽(yáng)電池模塊的應用涉及到電力電子中的開(kāi)關(guān)電源技術(shù)、汽車(chē)控制技術(shù)、單片機技術(shù)和鋰電池充放電特性等多個(gè)，重點(diǎn)對太陽(yáng)能模塊在電動(dòng)汽車(chē)上的應用相應的控制策略做了研究，對于將來(lái)太陽(yáng)能在汽車(chē)上的應用具有的理論和工程參考價(jià)值。
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