太阳能汽车高效能源转换器的设计

太阳能汽车高效能源转换器的设计

世界太阳能汽车挑战赛是由澳大利亚组织的，目的是推动以太阳能为动力的汽车研发。由此，各种传统汽车技术都运用到了太阳能汽车上。尽管如此，这些车辆仍然有一些限制，比如包括光电技术在内的能源管理技术和汽车能量存储系统。太阳能汽车能源管理系统能源转化效率和自身质量都是影响汽车运行的重要因素。为此，采用5kWh的锂离子电池、额定电压为48V的2kW轴向磁通量永磁无刷直流电机、1035W单晶体光伏模块和碳化硅功率转换器设备。此外，超级电容器是被用在汽车上的第二能源储存设备，其具有着充放电迅速的优点。电压转换器用来调节动力源的输出电压。

太阳能汽车主要的电子元件有太阳能电池板、能量储存系统和电机驱动系统。由于太阳能电池板是通过太阳能电池单体串联/并联的组合连接起来的，因而可增强电压或者电流的输出。光伏电池有峰值电压和峰值电流输出能量，当外界环境改变时，峰值能量点也会随之改变。因此，需要有一个能量峰值功率点跟踪器来设置电池组的最大输出电压，并且最大限度地提取最大的输出电压。能量储存系统需要管理汽车稳态和动态时的能量传递。

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

编译：李秋悦