太陽能在汽車的應(yīng)用及前景分析

1、太陽能在汽車的應(yīng)用及前景分析 太陽能蓄電池的結(jié)構(gòu)原理 太陽能汽車的“心臟”就是電力存儲系統(tǒng)，它由蓄電池和電能組組成。蓄電池組相當(dāng)于普通汽車的油箱。一輛太陽能汽車使用蓄電池組來儲存電能以便在必要時使用，太陽能汽車啟動裝置控制著蓄電池組，但是當(dāng)太陽能汽車開動后，是通過太陽能陣列提供能量，再充到蓄電池組內(nèi)。由于技術(shù)原因，蓄電池存儲能量是有限的，而且還分不同類型（鉛酸蓄電池、鎳鎘蓄電池、鋰電池以及鋰聚合物電池）。在太陽能汽車頂上，有一個圓弧形的太陽能電池板，板上整齊地排列著許多太陽能電池。這些太陽能電池在陽光的照射下，電極之間產(chǎn)生電動勢，通過連接2個電極的導(dǎo)線，就會有電流輸出。太陽能電池方陣是太陽能汽

2、車的能源。方陣是由許多pv光電池板（通常有好幾百個）組成。方陣類型受到太陽能汽車尺寸和部件費用等的制約。目前，主要有2種類型的光電池板：硅電池和砷化合物電池。一般等級的太陽能汽車通常使用硅電池板，硅太陽能電池能把10%15%的太陽能轉(zhuǎn)變成電能。它既使用方便，經(jīng)久耐用，又很干凈，不污染環(huán)境，是比較理想的一種電源，只是光電轉(zhuǎn)換的比率小了一些。許多獨立的硅片被組合，形成太陽電池方陣，依靠光伏電源供電動發(fā)動機驅(qū)動太陽能汽車。這些方陣的工作電壓通常在50200v，并能提供1000w的電力。方陣輸出功率的大小受到太陽、云層的覆蓋度和溫度的影響。超級太陽能汽車也能使用通常類型的太陽能光電板，但更多的是使用太

3、空級光電板。這種板很小，但是比普通的硅片電池板要昂貴得多，然而它們的使用效率非常高。一般情況下，汽車在運動時，被轉(zhuǎn)換的太陽能被直接送到發(fā)動機控制系統(tǒng)。但有時提供的能量要大于發(fā)動機需求的電力，那么多余的能量就會被蓄電池儲存以備后用。當(dāng)太陽能電池方陣不能提供足夠的能量來驅(qū)動發(fā)動機時，蓄電池內(nèi)的被儲存的備用能量將會自動補充。當(dāng)太陽能汽車不運動時，所有能量都將通過太陽能光伏陣列儲存在蓄電池內(nèi)。也可以利用一些回流的能量來推動汽車。當(dāng)太陽能汽車開始減速時，換用通用的機械制動，這時發(fā)動機將變成了一個發(fā)電機，能量通過發(fā)動機控制器反向進入蓄電池內(nèi)進行儲存?；爻涞叫铍姵刂械哪芰糠浅Ｉ?，但是卻非常實用。 太陽能天窗

4、的原理與優(yōu)點 在外觀上，太陽能天窗與普通玻璃天窗有較大區(qū)別。太陽能天窗上安裝了格柵狀的太陽能電池板，在天窗開啟后，通風(fēng)透氣的效果與普通天窗一樣，但在天窗關(guān)閉時，從車內(nèi)則看不到天空。這種太陽能天窗是在汽車天窗的玻璃下方設(shè)置有太陽能電池。太陽能電池與設(shè)置的控制單元輸入端相連接，輸入端連接車輛空調(diào)系統(tǒng)的溫度傳感器，同時輸入端還與蓄電池和點火器相連接。點火開關(guān)打開后，用此選裝開關(guān)可使太陽能天窗移動到需要的位置。當(dāng)駐車或在無人看管汽車的情況下離開汽車時，一定要將太陽能天窗完全關(guān)閉。陽光充足時，鼓風(fēng)機在關(guān)閉點火開關(guān)之后自動切換為太陽能運行模式。此后鼓風(fēng)機電機由太陽能電池驅(qū)動，并為汽車內(nèi)部空間提供新鮮空氣。

5、只有在信息娛樂系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置了通風(fēng)功能，并且太陽能天窗已處于外翻或關(guān)閉狀態(tài)時，才能運行通風(fēng)。關(guān)閉點火開關(guān)后，只要沒有開啟駕駛員或副駕駛員車門，那么約10min內(nèi)仍然能夠打開或關(guān)閉太陽能天窗。遮陽板與太陽能天窗以固定方式連在一起，不能單獨移動。為使氣流產(chǎn)生的風(fēng)滯噪聲降至最小，導(dǎo)流板根據(jù)車速和天窗開度自動移動到最佳的外翻高度，此外還能明顯降低車內(nèi)空氣的振動噪聲。玻璃下方的太陽能電池吸收太陽能，經(jīng)汽車天窗控制單元可對蓄電池進行充電，保證蓄電池的電能充足，同時延長蓄電池的使用壽命。太陽能天窗帶給消費者的最直接好處是，在高溫天氣里，汽車在烈日下停車熄火，完全沒有能源供給時，能自動調(diào)節(jié)車內(nèi)溫度。利用內(nèi)置在天窗

6、內(nèi)部的太陽能集電板依靠陽光所產(chǎn)生的電力，經(jīng)過控制系統(tǒng)來驅(qū)動鼓風(fēng)機，將車廂外的冷空氣導(dǎo)入車內(nèi)，驅(qū)除車內(nèi)熱氣，達(dá)到降溫的目的。當(dāng)駕駛者及乘員再打開車門及坐在座位上，不會感覺悶熱難耐，汽車的空調(diào)系統(tǒng)可以在最短時間內(nèi)將車內(nèi)溫度降至舒適的程度。同時可以改善車內(nèi)的空氣狀況，冬天也可以減少車內(nèi)前擋風(fēng)玻璃的結(jié)霜。根據(jù)資料，與沒有通風(fēng)降溫的車型相比，安裝了太陽能天窗的汽車駕駛室內(nèi)的溫度最低可降至20。太陽能天窗利用太陽能供電，節(jié)能降溫，十分有效地減少了汽車內(nèi)由熱所產(chǎn)生的“孤島”效應(yīng)。目前國內(nèi)銷售的車型當(dāng)中，奔馳e級、奧迪a8、a6l、a4和途銳等部分車型都已配備了太陽能天窗。新奧迪a6l太陽能天窗可以在陽光充足

7、時利用太陽能將鼓風(fēng)機運轉(zhuǎn)，將車內(nèi)外空氣進行交換，不消耗電能和其他能量；輝騰轎車車頂天窗上整合了28個太陽能電池板，總共可提供24w的能量，還可以在車輛靜止的狀態(tài)下為電扇供電，減少蓄電池能量消耗。裝備了太陽能天窗的車型，一定程度上降低了空調(diào)的使用頻率，除了能為駕乘者提供舒適的用車環(huán)境以外，也有利于節(jié)省燃油，更加環(huán)保。目前，配備天窗的車型在國內(nèi)已十分流行，如果能在原有天窗的基礎(chǔ)上加上太陽能的功能，雖然會增加一定的造車成本，但從長遠(yuǎn)來看，有助于節(jié)省燃油以及環(huán)境保護，同樣也是未來轎車的發(fā)展趨勢2。 太陽能汽車充滿商機 近年來，各國都在競相研發(fā)新型太陽能汽車。美國已研制成光電轉(zhuǎn)換率達(dá)35%的高性能太陽能

8、電池，為光電池在汽車上應(yīng)用開辟了廣闊的前景。太陽能汽車已經(jīng)在一些幅員遼闊國家或沙漠地區(qū)得到有效的應(yīng)用。全球最負(fù)盛名的太陽能汽車比賽在澳大利亞已經(jīng)連續(xù)舉辦了20多年，為推動太陽能汽車的發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)。據(jù)介紹，由瑞士的4所理工大學(xué)聯(lián)合成功開發(fā)的“太陽能的士”，其制造得到了幾家技術(shù)領(lǐng)先的瑞士公司的支持。“太陽能的士”的50%的動力來自裝載了q-cells公司提供的高效太陽能電池片的掛車，其動力心臟zebra電池可以保證在沒有陽光的情況下駕駛300km。其50%的動力需求將會在瑞士的太陽能發(fā)電站補充?！疤柲艿氖俊睔v時18個月，跨越5個大洲、50個國家，至少行駛5萬km，成為人類歷史上第1個不消耗

9、一滴汽油、無絲毫尾氣排放而環(huán)球旅行的交通工具。據(jù)報道，在環(huán)保汽車備受追捧的背景下，日本汽車巨頭一方面競相推出油電混合動力車、電動汽車來搶占市場，另一方面相繼開始了搭載太陽能電池汽車的研發(fā)。日產(chǎn)汽車公司的純電動與零排放新車leaf已在日美歐市場銷售。據(jù)悉，該公司正考慮把太陽能技術(shù)用于此款新車，在其車頂后半部安裝太陽能電池板，為車載空調(diào)和其他部分車載設(shè)備提供輔助能源，從而提高電動車的續(xù)駛能力。本田公司也在積極進行電動汽車和太陽能技術(shù)的研究開發(fā)，并且已經(jīng)試制出搭載太陽能電池的電動汽車樣車。與日產(chǎn)公司一樣，其樣車的太陽能目前也是用于為車載空調(diào)及其他車載設(shè)備提供輔助電源。用更新和更高的環(huán)境技術(shù)減少溫室氣

10、體排放，降低燃油費用，已成為日本車商競爭的關(guān)鍵所在。太陽能在汽車上的應(yīng)用前景：一是太陽能主要在傳統(tǒng)汽車上作輔助電池用，而不是作為汽車的驅(qū)動力，因為它不能帶動空調(diào)里面的壓縮機，空調(diào)里的壓縮機上千瓦，太陽能只可以帶動空調(diào)里的電扇，作為輔助動力使用；二是太陽能可以作充電站，比如在房子上搭很多的太陽能板，把太陽能收集起來給電動汽車充電；三是利用太陽能制氫，由太陽能先發(fā)電，用電解水的電制出氫氣后，儲存在一個大罐子里，給汽車?yán)锏娜剂想姵丶託?，氫和氧氣再化合生成水同時放出電，供汽車使用。目前，太陽能車代替燃油車還不能廣泛推廣使用，主要是因為太陽能電池能量密度小，轉(zhuǎn)化效率低，價格昂貴，技術(shù)還不成熟。但是太陽能電動車是最清潔的綠色環(huán)保汽車，可以對電動車的核心技術(shù)進行創(chuàng)新改造，利用發(fā)電型智能控制系統(tǒng)，延長電池使用壽命，增加續(xù)駛里程。所以它的推廣具有廣闊的前景3。 太陽