太阳能在房车上的设计与应用

李靖

中天高科特种车辆有限公司 天津 301700

1 房车电能的来源

房车动力和其他物品的补充主要依靠建造一个完美的房车露营基地。目前，国内房车露营地还不能完全满足房车的材料使用。与普通车辆不同，RV不仅要满足车辆的日常驾驶，还要满足日常生活所需的能量。因此，在RV的生产和转换过程中，如何获得或及时添加更多的电能是RV生产者。反射器和用户需要面对的问题。目前，RV使用的电能可以来自以下两类：

（1）车辆自身的电能：发电机，发动机，电池。

（2）外接电源：主电源，便携式小型发电机，备用电池，风能，太阳能。

每种类型的电能都缺乏作为房车的单一能源。

首先，汽车自身的电能只能满足汽车自身的运行，主要的能源是汽油和柴油。在其他能源中，RV的灵活性和移动性决定了它不能完全依赖于主电源。此外，国内房车露营地和移动充电设备的建设并不完善，密度不够，这使得房车无法获得稳定的电力供应。因此，国内使用游击队临时供电给备用电池和便携式小型发电机，以满足用户的需求。由于RV在设计期间的空间和重量有限，因此不可能为RV使用足够大的备用电池和便携式发电机。

此外，汽车工业的发展正朝着节能，节能和清洁能源的方向发展。作为具有更高能耗的车辆，汽车之家可以考虑使用更清洁和环保的外部能源。因此，风能和太阳能是逐渐被推广的外部能源。它越来越受到房车制造商和转换商的青睐。然而，由于技术限制，这两种方法提供的可用功率相对有限，并且发电能力受天气条件的影响很大。发电能力还受到风能电动机和太阳能电池板的体积重量和能量转换效率的影响。总之，每种类型的能量都不能用作房车的单一能源。因此，可以考虑提供多个能源的组合以提供住宅电力，其涉及多个电源的混合控制。

2 太阳能供电系统的设计方案

2.1 太阳能供电系统

太阳能汽车由锂离子电池和太阳能充电电路以及分别连接到电池的电源充电电路组成。在正常情况下，太阳能充电电路对电池充电，并且电池向车载电器供电[1]。太阳能充电电路将太阳能电池板收集的太阳能转换为电能，经过增压和收集到太阳能控制器后，电池组可直接充电，电池由DC/AC模块处理后输出房车上的电器，确保所有电器都能正常工作。在某些情况下，电池和车载电器由主电源充电电路供电。主电源充电电路直接由220V主电源供电。主电源直接通过DC充电桩为电池组充电。当充电控制器检测到市电充电电路的操作时，它自动切断太阳能充电电路以对电池充电。电源系统将太阳能转换为电能并将其存储在RV的电池中。电池组充满电后，通过变压器转换将其连接到RV上的各种电器。

2.2 太阳能板的布置与线路设计

太阳能系统的光能收集系统由28个单晶硅太阳能电池板组成，并排放置在车身的顶部表皮和车身的左侧窗口上。考虑到还需要空调和逃生窗，在车身顶部仅安装七个太阳能电池板，并且太阳能电池板黏合到顶部皮肤上并避开空调和逃生窗的位置。将传统的侧窗玻璃从车身左侧窗口取下，改用2mm厚的铁皮，然后将太阳能板直接粘在铁皮上。考虑到照明问题，传统的侧窗结构在右侧保持不变[2]。

单晶硅太阳能电池板的峰值电压为18.8V，峰值电流为5.58A，峰值功率为103.4W，开路电压为23.76V，短路电流为5.95A。太阳能电池板通过坚固的MC4连接器连接。由于连接器的尺寸大，不能满足车身内部结构部分中的开口尺寸。因此，在将电缆安装到位后需要连接器组件。太阳能控制器的输入电压可以在DC和500V之间正常工作。如果侧面背光等照明条件相对较差，则只有顶部太阳能电池板可以正常收集太阳光，输出电压较低[3]。如果侧面太阳能电池板可以制成角度可调机构，则可以大大提高太阳能电池板的发电效率。太阳能电池板与太阳能控制器串联连接，BMS在收集和收集太阳能过程中起着重要的控制作用。

3 太阳能在房车中的应用

太阳能作为一种新能源，资源丰富，使用方便，清洁环保，一直是人类探索和发展的首选之一。然而，由于太阳能的低能量密度，在这个阶段不可能突破低转换利用率的技术瓶颈，从而限制了光伏产业的发展。

太阳能汽车是由太阳能驱动的汽车。与传统的热驱动汽车相比，太阳能汽车确实是零排放。1982年，冒险家汉斯。Sostrup设计并制造了世界上第一辆太阳能汽车，并将其命名为“QuietArrival”。1987年11月，世界太阳能汽车拉力赛在澳大利亚举行。参加比赛的7个国家共有25辆太阳能汽车。比赛的总长度为3，200公里，几乎贯穿整个澳大利亚领土。

太阳能汽车使用太阳能电池阵收集太阳能并将其转化为电能，以提供驾驶汽车所需的能源。然而，与燃料车辆相比，实用的太阳能车辆远比燃料车辆便宜。太阳辐射强度弱，光伏板价格昂贵，电池容量和天气限制使太阳能汽车的实用性极为有限，不利于推广。

到目前为止，太阳能在汽车中的应用技术主要有两个方面：一是驱动电源；另一种是用作汽车辅助设备的能源。

由于单独使用太阳能不能支持RV的日常使用，在RV电源系统地设计中，太阳能被用作辅助能源[4]，结合RV营地的充电装置和便携式电源，三个电源的设计符合要求。用于RV的多个功率控制系统。

4 结语

太阳能供电系统设计为直接应用于RV，并且太阳能被转换成电能并存储在RV电池中。该电池用于为RV中的每个电动车辆提供电力，为新能源车辆的开发和应用提供新的解决方案。