一种太阳能电动车的设计原理
太阳能电动车车身设计及数值模拟
《 装备制造技术＞０ １ ＞ １ 年第 ４ ２ 期
将 模型进行简化，将车身下的两处挡板加厚至 ５ ｍ， ０ｍ 这
椭 Ｆ 地划分网格 ：在车轮出建立Ｉ 享度为 ２ ０ｍｍ的 凸
拟结 果 精确 程 度 ， 甚至 数值 模 拟 能否 收 敛 。数 值研 究 表 明 ，对 计 算 格式 的改 进 所 获 得 的计 算 精 度 的提 高 效果 ， 常常 还不 如 网格 品质 量 提 高 的效果 好 。所 以在 提 高计 算 精 度 的措 施 中 ，应 特别 重视 对 网格 品质 的
太 阳能 电动 车车身设计及数值 模拟
李春芳 １， ， 左春柽 ’ ２ ， 君ｓ 王
（． １ 吉林大学 机械科学与工程学 院， 吉林 长春 １０ ２ ； ． ３０ ５ ２ 一汽轿车股份有限公司 ， 吉林长春 １０ １ ； 冲 国人民解放军 ６３０部队 装备部 ， ３ ０２ ３ ５７ 吉林 长春 １身设 计 ； 限元 ； 有 轻量化
中图分类号 ： ４ ９７ ＋ Ｕ６ － １ ２ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：６ ２ ５ ５ ２ １ ）４ ０ ５ — ３ １ ７ — ４ Ｘ（ ０ １ ０ — ０ ２ ０
随着 环境 污 染 的 日益 严重 ，开 发 新 能 源 显 得尤
其 重要 。 电动 车 由于 噪音 低 、 排 放 ， 到 了迅 速 发 零 得
表 面 可制 成 形状 各 异 的 曲面 ，即满 足 车 身外 形 的艺 术造 型要 求 ， 减小 了空 气 阻力 ； 又
（） ６ 车身部件大型化 。 应用 Ｇ Ｒ 材料可以制造 ＦＰ 展。但是续航里程短 ， 不能及时充 电， 目前待解决 是 大型整体车身外壳 ， 减少零部件数量 ， 简化车身装配 的问题 。太阳能 电动车可 以利用太阳能 电池转换 为 工序 ， 提高 部件 刚性 和 造 型整体 性 ； 电能 ， 充行 驶过 程 中的 电量 缺失 。我 国太 阳能资 源 补 （ ） 色 性 好 ， 于设 计 太 阳 能 电 动 车 的 外 观 ； ７着 便 丰 富 ， 年来 光 伏 产业 的迅 速发 展 ， 近 为太 阳能 电动 车 与传 统 金 属 车 身相 比 ，省 略 了表 面处 理 和 喷 漆 的工 的实用化奠定 了基础 。 序 ， 低生 产成 本 ； 降 （ ） 料利 用率 高 。 ８材 １ 车身设 计方案 的选取 ＧＲ Ｆ Ｐ材料成形性好 ， 着色性好 ， 于制造大型 便 部件的特点 ， 给车身外形设计提供了很大的方便 。太 世 界 铝 业协 会 的 报告 指 出 ，汽 车 总质 量 每 减 少 阳能 电动 车 的车 身设 计 应 做 到 轻 便 、 固 ， 部 应 具 坚 顶 ｌ Ｏ％， 燃油消耗可降低 ６ ％～８ １ 本文设计的太 阳 ％［ ］ 。 有 一 较 大 的平 面 ， 于安 装 太 阳 能 电池 板 组 件 ； 有 用 具 能 电动车选 用 玻璃 纤维 增强 材 料 Ｇ Ｒ （ Ｆ Ｐ 玻璃 钢 ） 作 流 线 外 形 ， 降低 风 阻 系数 。满 足 以上 条 件 的前提 下 ， 兼 顾美 观 。车 身 的侧 面 投影 图为 ＪＵ字样 ， 表吉林 Ｌ 代 为 车 身材 料 。Ｇ Ｒ Ｆ Ｐ具有 如下 优 点【： ２ ］ 具 （） １ 质量小。Ｇ Ｒ Ｆ Ｐ的密度为 １ ～ ． ｇ ｃ ． ２ ／ ｍ ， ６ ４ 用 大学 出 品 ， 有鲜 明的视 觉识 别 特征 。
一种轻型太阳能电动车
力 ，太 阳能 电动 车 的续航 里 程 、最 高 车 速等 也 能 不断
贵 的价 格 ：一 是 有 限 的贮能 不 能 满足 长距 离 行驶 的需 要 ；二是 电池充 电时 间较 长 ；三 是 如果 在 路上 电力耗
尽 而 又 没有 充 电基础 设施 的话 ，车 子便 动 弹 不得 ：四
是社 会 缺 乏 配 套 的充 电基 础 设 施 ｉ五 是 贮 车成 本高 。
维普资讯
技 市 与 开 发
｛Ｓ ～ ＹＵ ｉ｛ ｛ ＫＡ｛ｌ ｝ ＿
ｔ
■ｌ ｌ ｌ ｌ ０
神轻鬻 啤
口 熊 国权
关 词 轻型 能电 车 太 电 能 构： 环 键 太阳 动 ； 阳能 池 源结 绿色 保
一
种 太 阳能 电动 车 日前 在 南京 研 制成 功 ，并获 得
ｋ ，０～３ ｍ ｈ加 速 时 间 小 于 ８ ，最 高 车 速 ４ ｍ ０ ｋ／ Ｓ ０
ｋ／ 。 ｍｈ
各个 旅游 景 点的 观光 车 ，并 可 通过 表 面鲜 明的 色彩 来
给城 市增 加一 个新 亮点 。
推 进 太 阳能 电动 车 的 产业 化 有利 于 改 变我 国 的能 源 结构 。 石油 危机 和环 境 压 力 ，是 世界 各 国 共 同面 临 的 两 大难 题 ，对 人 口众 多 、 经 济 高 速 发 展 的 中 国来
提高，尽早将适合中国国情 的拥有 自主知识产权的高
技 术水 平 的 太 阳能 电动 车推 向市 场 ，走 在 太 阳能 电动 产 业化 的前列 。 该 太 阳能 电动 车的特 点 是 ：
微型太阳能电动车的设计及动力参数匹配
0前言随着汽车工业的快速发展，对于资源的消耗也越来越大，环境污染带来的一系列问题使得政府及广大消费者对新能源汽车的渴求越来越强烈，新能源汽车成为新一轮汽车工业的重大发展使命。
本文以微型电动车设计为基础，整个设计的过程会考虑很多因素，例如根据汽车理论中汽车的功率公式：汽车的质量越小则汽车在行驶的过程中功率消耗就会越低。
相对其他轿车而言，太阳能电动车续驶里程短且最高行驶速度低。
为了克服这些缺点，将轻量化的思想灌入太阳能电动车设计中，以某微型电动车（smart fortwo ）为原型，进行设计的改进。
太阳能电动车是一个复杂的系统，只有各个系统协调而又稳定地工作，才能保证整车的正常运行，因此太阳能电动车的设计是一个严密而又繁琐的工作，一般依据如图1所示的流程进行，其中动力参数的匹配是电动车设计的关键，不仅关系到电动车的动力性问题，还对整个汽车的车身布置、整车质量、行驶可靠性产生影响。
确定设计的整车参数是整个设计过程的输入条件，后续的造型设计、动力匹配等都是围绕着满足整车参数来进行的。
本文确定电动车的整体参数见表1，从整车总体来看，其车身外轮廓比较小，不仅可以节省功率，还可以在交通拥堵的城市间自由穿梭。
总之，电动车使用起来较为方便，且安全性能高、环保无污染。
目前，电动车的驱动方案主要有2种：第一种是传统的驱动方式（如图2所示）；这种传动方式容易实现，只是将传统的内燃机替换为电动机，但缺点是传动线路长，因此消耗能量高、噪音较大、整车质量重、行驶时【作者简介】陶晓娟，女，湖北武汉人，硕士，东风柳州汽车有限公司技术中心助理工程师，从事汽车用电子电器类零部件开发；汤辉，男，江苏南京人，本科，东风柳州汽车有限公司技术中心助理工程师，从事汽车用白车身零部件开发。
微型太阳能电动车的设计及动力参数匹配陶晓娟，汤辉（东风柳州汽车有限公司，广西柳州545007）【摘要】文章以微型电动车为设计基础，根据整车参数的特征，以各部件的设计理论为依据，首先制定太阳能电动车动力传动方案，然后对动力和驱动系统进行匹配设计，最后在汽车动力性理论的基础上，进行动力性相关计算，并运用matlab 软件进行太阳能电动车的动力性仿真分析，得到驱动力与行驶阻力平衡图、功率平衡图、爬坡度曲线图及加速度特性曲线图，完成了整车设计及关键部件的校核工作。
一种车载太阳能充电系统的原理与应用研究
114AUTO TIMEAUTOMOBILE DESIGN | 汽车设计一种车载太阳能充电系统的原理与应用研究1 引言国内外很多学者已经对太阳能汽车进行了大量的研究，北京化工大学机电工程学院李童馨等人[1]研究了车用太阳能发电遮阳装置对降低车内温度的效果，利用柔性非晶硅太阳能电池阻挡太阳光，并利用其产生的电能对半导体制冷片进行供电，使其对车内降温；由于太阳能板直接与车身接触导致有热量传递，因此降温效果并不理想。
广西大学的海涛等人[2]研究了一种带MPPT 控制器的太阳能充电系统，通过修正变步长增量电导MPPT 控制方法，提高了普通MPPT 算法最大功率追踪速度慢的问题，使充电效率提高了23%，但此研究的充电控制用的是Buck 非隔离型充电电路，存在高压充电安全风险。
上海机电学院的马咪等人[3]设计了一种太阳能电动汽车空调系统，该系统利用太阳能转化成的电能对电动汽车空调供电，使车内的最大降温达到15oC 。
但由于其设计的太阳能电池结构发电面积较小，导致其发电功率只有空调压缩机最低工作要求的50%，无法独立满足停车情况下的制冷功率要求。
本论文即是在国内外学者前期的研究基础上对太阳能电池在汽车上的应用进行拓展研究。
基于硅基太阳能电池的特性，提出了一种可提升发电面积的可折叠太阳能光伏机构，并对太阳能充电控制器的结构原理进行了理论探讨，最后通过对国内光伏资源以及人民日常通勤的实际情况进行分析，证明本太阳能充电系统可以显著增加续航里程，具有一定的应用前景。
2 车载太阳能充电系统设计2.1 系统的组成及工作原理图1 太阳能汽车能源系统拓扑图车载太阳能充系统主要包括太阳能电池、太阳能充电控制器、动力电池和BMS 控制系统、VCU 整车控制器、12V 低压蓄电池及其用电器构成，太阳能充电系统的拓扑如图１所示。
在光照强烈的白天，太阳能电池吸收阳光产生电能，通过太阳能充电控制器控制其的发电功率和充电电压给动力电池充电；BMS 实时监控动力蓄电池的电量状态；VCU 根据电池的电量状态及车辆工况，控制电池的能量输出和输入；高压动力电池还通过DC-DC 直流降压给12V 蓄电池及车载用电器供电；而12V 蓄电池又为太阳能控制器、BMS 、VCU 等控制系统提供稳定的电压。
太阳能汽车的工作原理
太阳能汽车的工作原理太阳能汽车是一种利用太阳能进行驱动的新型交通工具。
它通过将太阳能转化为电能，再利用电能驱动车辆行驶。
下面将详细介绍太阳能汽车的工作原理。
1. 太阳能电池板的作用太阳能汽车的核心部件是太阳能电池板，它利用光电效应将太阳能转化为电能。
太阳能电池板由许多光电池组成，光电池是一种能将光能转化为电能的半导体器件。
当光线照射到光电池上时，光子撞击光电池中的半导体材料，使其电子获得能量，从而产生电流。
这样，太阳能电池板就可以将太阳能转化为直流电。
2. 电能的储存太阳能电池板将太阳能转化为直流电后，需要将电能进行储存，以便在需要时供给汽车使用。
为了实现电能的储存，太阳能汽车通常会配备一套电池组。
电池组采用蓄电池技术，将直流电转化为化学能，并将能量储存起来。
当太阳能电池板输出的电能超过车辆的需求时，多余的电能将被储存在电池组中。
3. 控制系统太阳能汽车需要一个控制系统来管理和控制电能的输出和储存。
控制系统根据车辆的需要，将电能从太阳能电池板输送到电池组中进行储存，或者从电池组中输出电能供给车辆使用。
控制系统还可以监测电池组的电量，当电量过低时，可以自动将太阳能电池板转化的电能输送到电池组中进行充电，以保证太阳能汽车的正常运行。
4. 电能的驱动太阳能汽车利用电能驱动车辆行驶。
电能通过控制系统从电池组中输出，经过逆变器将直流电转化为交流电，然后通过电动机驱动车辆前进。
电动机是太阳能汽车的动力源，它将电能转化为机械能，推动车辆前进。
由于电动机具有高效率和无污染的特点，太阳能汽车在行驶过程中不会排放污染物。
总结：太阳能汽车的工作原理是利用太阳能电池板将太阳能转化为电能，并通过控制系统将电能储存起来或输送到电动机中驱动车辆行驶。
太阳能汽车具有环保、节能的特点，是未来可持续发展的重要方向之一。
随着太阳能技术的不断进步，相信太阳能汽车将在未来得到更广泛的应用。
一种太阳能电动车运行控制系统[实用新型专利]
![一种太阳能电动车运行控制系统[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/71d1fa1ff61fb7360a4c6504.png)
专利名称：一种太阳能电动车运行控制系统专利类型：实用新型专利
发明人：胡杰,许明,李国军,朱孟楠,杨晨
申请号：CN201721483788.1
申请日：20171109
公开号：CN207416558U
公开日：
20180529
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及一种太阳能电动车运行控制系统，包括：稳压整流电路，AC/DC转换器，电源管理系统，与电源管理系统相连接的主电池组、辅助电池组、能量收集单元，与主电池组、辅助电池组均连接的电源控制单元，与主电池组相连接的主电量检测模块，与辅助电池组相连接的次电量检测模块，与电源控制单元相连接的电流控制单元，与电流控制单元相连接的电机驱动器，所述的电机驱动器上连接有驱动电机，所述的电源管理系统与稳压整流电路、AC/DC转换器均连接，所述的主电池组、辅助电池组均与能量收集单元相连接。
本实用新型解决了现有太阳能电动汽车运行时电池同时充、放电容易造成电池的寿命降低、无法收集车辆刹车及下坡路段能量的问题。
申请人：天津中宜电动车有限公司
地址：300000 天津市宁河区潘庄工业园区二纬路与五经路交口
国籍：CN
更多信息请下载全文后查看。
电动自行车太阳能充电系统设计
ｈ ａ ｏｏ ｅｄ ｖｌ ｔｅｓ ｔｓ ｕ ｆｈ ｅｅｏｍｅ ｔ ｆ ｒ ｗ ｄ ｌ ｔｃ ｉ ｃｅ， ｏ ｉｅ ｉ ｅｓｌｍａ ｅ ｃｎ ｅ ｅ） ｔｕ ｑ ｔ ｐ ｎ ｌ ｉｅｅ ｃ ｉ ｂｃ ｌ ｃｍｂｎ ｄｗ ｔ ｔ ｅ － ｄ （ｏ ｖｒ ｄ ｏ ｗｏ ｄ ｅｒ ｙ ｓ ｈｈ ｆ ｔ
Ｋ ｅ ｏ ｄｓ ｌｃ ｒｃｂｉｙ ｌ，ｃ ｒ ｉ ｇ ｓ ｔ ｍ ， ｏａｒｂａ ｒ ， ｏａ ｈａ ｇ ｏ ｔ ｏｌ ｒ ｙｗ ｒ ：ｅｅ ｔ ｉ ｃ ｃｅ ｈａ ｇ ｎ ｙｓｅ ｓ ｌ ｋｅ ｙ ｓ ｌ ｒｃ ｒ ｅｃ ｎ ｒ ｌ ｅ
前 言
电动 自行 车 的普 及 ，在 为人 们 的生 活提 供 方便
汽 ＿ 用 技 术 午实
２ １ 年 第４ ０２ 期
２ ２ Ｎ ４ ０ｌ ０．
设 计 研 究
Ａ Ｏ ＢＩ Ｐ ＵＴ ＭＯ ＬＥ Ａ ＰＬＩ Ｄ ＴＥ ＬＮ ＬＯ Ｅ Ｃ ｔ Ｏห้องสมุดไป่ตู้ＧＷ
电动 自行车太 阳能 充 电系统设计
高树健 ，周副权 ，公伟强 ，陶斯祺 ，冯 丙寅
（ 安 大学汽 车 学 院， 陕西 长 摘 西安 ７ ０６ ） １０４
太 阳能充 电系 统在 电动 自行 车上 应用 的可 行性 与实 用性 。 关键 词 ： 电动 自行 车 ；太 阳 能 电池 ；充 电控 制 器
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｕ ￣ｉ ｆｔ ｅｅ ｅ ｔｉ ｉｙ ｌ， ｒ ｖ ｄｎ ｏ ｖ ｎｉｎｃ ｏ ｅ ｐ ｅＳｌ ｅ ，ｉ ａｓ ｉｃｏ ｅ ｓｒ ｃ ：Ｗ ｔ ｔ ｐ ｐ ｌ ｔ ｏ ｌ ｃｒｃｂ ｃ ｃｅ ｐ ｏ ｉ ｉｇ ｃ ｎ ｅ ｅ ｅｆ ｒｐ ｏ ｌ ’ ｉ ｓ ｔ ｌｏｄ ｓ ｌ ｓ ｈ ｈｅ ｙ ｈ ｖ
太阳能电动车的工作原理
太阳能电动车的工作原理太阳能电动车是一种以太阳能为能源，使用电动机驱动的绿色交通工具。
其工作原理主要包括太阳能光伏发电和电能转换两个方面。
首先，太阳能光伏发电是太阳能电动车工作的关键。
太阳能光伏发电是利用太阳光的光子对半导体材料中的原子发生光激发，产生电荷，并通过电势差形成电流，从而将太阳能转化为直流电能。
太阳能电动车通常采用多块太阳能电池板组成的太阳能电池组，每块太阳能电池板由多个太阳能电池单元组成，可以将太阳光能够高效地转化为电能。
太阳能电池板通常安装在太阳能电动车的车顶或车身上，并通过电缆连接到电动机以供电。
其次，电能转换是太阳能电动车工作的另一个重要环节。
太阳能电池组产生的直流电能需要经过一系列的电能转换，才能满足电动机的工作需求，并驱动车辆运行。
首先，直流电能经过调节器转化为稳定的直流电压，然后经过逆变器转化为交流电能，最后通过控制器调整频率和电压，以控制电动机的运行。
电能转换过程中还需要进行电能储存，通常采用蓄电池或超级电容器来存储多余的电能，以满足电动车短时高功率工作的需求。
太阳能电动车工作原理的核心是太阳能转化为电能，再由电能驱动车辆运行。
在太阳光照射下，太阳能电池板可以将光能转化为电能，经过电能转换和储存之后，再供给电动机使用。
电动机通过控制器调整电能转换的频率和电压，并将电能转化为机械能，驱动车辆前进。
相比传统燃油车，太阳能电动车无需使用化石燃料，不会产生污染物和温室气体，具有清洁环保、无噪音、节能省电的特点。
然而，太阳能电动车也存在一些限制和挑战。
首先，太阳能电池板的效率影响电动车的续航里程和充电时间。
目前太阳能电池板的转换效率相对较低，且受太阳光照强度和角度限制，在阴天或夜晚充电效果较差。
其次，蓄电池的容量和寿命对太阳能电动车的使用也有一定的影响。
蓄电池容量的大小决定了电动车的续航里程，而蓄电池的寿命则决定了电动车的使用寿命和维护成本。
此外，太阳能电池板安装的位置和角度的选择也对太阳能电动车的能量收集和利用产生影响，需要合理设计和实施。