CN101108589A - 太阳能电动汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种太阳能电动汽车，具有电力系统，所述的电力系统包括太阳能电池板、蓄电池组单元、电机控制单元、峰值功率跟踪器，所述太阳能电池板和蓄电池组单元相互连接，峰值功率跟踪器与太阳能电池板和蓄电池组单元连接分别监测太阳能电池板和蓄电池组单元的电压、电流信号进行峰值功率跟踪器控制，电机控制单元分别和峰值功率跟踪器、太阳能电池板和蓄电池组单元连接，电机控制单元根据峰值功率跟踪器的控制信号输出功率并结合驾驶员的指令驱动电机工作。本发明的太阳能电动车的电力系统的峰值功率跟踪器使太阳能电板可以有效地输出功率，通过电机控制系统内的单片机实现了整个系统的一体化控制。

Description

太阳能电动汽车
技术领域
本发明涉及一种太阳能电动汽车
背景技术
太阳能发电在汽车上的应用，将能够有效节省了全球环境污染，创造洁净的生活环境，随着全球经济和科学技术的飞速发展，太阳能汽车作为一个产业已经不是一个神话。随着社会对汽车排放控制、能量利用问题的日益关注，清洁环保、节能的新能源车辆成为世界汽车工业发展的热点，作为电动汽车的一种，太阳能汽车的研究活动在世界范围内十分活跃。太阳能车不同于一般的机动汽车，它的能源采自太阳光，由于太阳照射强度弱，而现有的能量吸收技术并不高，因而所能提供的动力能源是有限的，而且太阳能电池板的输出状态受蓄电池和电机的工作状态限制，输出功率往往不在太阳能电池板的最大功率点。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种具有高效的太阳能电力系统的太阳能电动汽车。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种太阳能电动汽车，具有电力系统，所述的电力系统包括太阳能电池板、蓄电池组单元、电机控制单元、峰值功率跟踪器，所述太阳能电池板和蓄电池组单元相互连接，峰值功率跟踪器与太阳能电池板和蓄电池组单元连接分别监测太阳能电池板和蓄电池组单元的电压、电流信号进行峰值功率跟踪器控制，电机控制单元分别和峰值功率跟踪器、太阳能电池板和蓄电池组单元连接，电机控制单元根据峰值功率跟踪器的控制信号输出功率并结合驾驶员的指令驱动电机工作。
为保证蓄电池组的正常充放电，同时还要对蓄电池组的过充过放进行适当的控制，在蓄电池组单元中设置一个充放电控制器。
进一步描述，电机控制单元以单片机为核心，并还包括有将系统状态信息显示给驾驶员的状态显示模块。
电机控制单元通过直流脉宽调速系统驱动电机工作，从而有效的调节电机的电压，控制转速和位置，实现太阳能车快速启动和紧急刹车，进退自如。
本发明具有如下优点：本太阳能电动车的电力系统的峰值功率跟踪器使太阳能电板可以有效地输出功率，通过电机控制系统内的单片机实现了整个系统的一体化控制，同时更易于商业化运行和现代化流水线生产。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的充放电控制器的电路图
图3是本发明的峰值功率跟踪器的控制原理图
具体实施方式
如图1所示的一种太阳能电动汽车，具有电力系统，电力系统包括太阳能电池板1、蓄电池组单元2、电机控制单元3、峰值功率跟踪器4，所述太阳能电池板1和蓄电池组单元2相互连接，峰值功率跟踪器4与太阳能电池板1和蓄电池组单元2连接分别监测太阳能电池板1和蓄电池组单元2的电压、电流信号进行峰值功率跟踪控制，电机控制单元3分别和峰值功率跟踪器4、太阳能电池板1和蓄电池组单元2连接，电机控制单元3根据峰值功率跟踪器4的控制信号并结合驾驶员的指令输出功率驱动电机工作。
峰值功率跟踪器4，即MPPT的控制原理图如图2所示，实质上是一个DC-DC斩波电路，阵列的电压和电流乘积后得到功率。然后通过寻优过程来调节占空比的调节使光伏阵列的输出功率达到最大，使MPPT的功率密度大大提高，同时提高了MPPT的转换效率。
蓄电池组单元2中包括一个充放电控制器。充放电控制器的电路图如图2所示，当对蓄电池组的充电电压超过设定值时，LM358输出低电平，T5导通，将蓄电池组切离充电回路。为保证蓄电池组合理工作，实时监控其两端电压，防止其过放情况的出现。电机控制单元3以单片机为核心，并还包括有将系统状态信息显示给驾驶员的状态显示模块。
电机控制单元3通过直流脉宽调速系统5驱动电机工作，即PWM。考虑太阳能车性能要求的需要，采用单片机与集成电路L290 291 292相结合的方法来提高控制效率、实现PWM可逆直流调速。由电动机转速、位置信号经光电编码器、变成压力信号进入L290，并经过处理后在L291和单片机发出的速度信号比较，经过D A转换、放大处理得到控制信号，由L292产生PWM信号驱动MOSFET，从而有效地调节电机电压，控制转速和位置。实现太阳能车快速启动和紧急刹车，进退自如。

Claims (4)

1.一种太阳能电动汽车，具有电力系统，其特征是：所述的电力系统包括太阳能电池板(1)、蓄电池组单元(2)、电机控制单元(3)、峰值功率跟踪器(4)，所述太阳能电池板(1)和蓄电池组单元(2)相互连接，峰值功率跟踪器(4)与太阳能电池板(1)和蓄电池组单元(2)连接分别监测太阳能电池板(1)和蓄电池组单元(2)的电压、电流信号进行峰值功率跟踪控制，电机控制单元(3)分别和峰值功率跟踪器(4)、太阳能电池板(1)和蓄电池组单元(2)连接，电机控制单元(3)根据峰值功率跟踪器(4)的控制信号并结合驾驶员的指令输出功率驱动电机工作。
2.根据权利要求1所述的太阳能电动汽车，其特征是：所述的蓄电池组单元(2)中包括一个充放电控制器。
3.根据权利要求1所述的太阳能电动汽车，其特征是：所述的电机控制单元(3)以单片机为核心，并还包括有将系统状态信息显示给驾驶员的状态显示模块。
4.根据权利要求1所述的太阳能电动汽车，其特征是：电机控制单元(3)通过直流脉宽调速系统(5)驱动电机工作。
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