太陽能汽車

發佈日期: 2014 年 02 月 27 日 16:44 | 作者: | 分類: 綠能知識

太陽能汽車(solar energy automobile) 就是利用太陽能作為能源行駛的交通工具,具有節能、安全、環保的特點。由於其零污染,能源用之不竭,被人們稱為「未來汽車」。但目前太陽能汽車有兩大制約因素:一是太陽能電池板的造價依然較高;二是太陽能電池板的能效還不高。

一、概述

太陽能汽車是太陽能發電在汽車上的應用,它使用太陽能電池把光能轉化成電能,電能會在儲電池中存起備用,用來推動汽車的電動機。如果由太陽能汽車取代燃汽車輛,有望完全可以做到零排放。目前比較實用的技術是太陽能車頂技術,德國奧迪公司和美國的菲斯科公司走在了應用的前端,太陽能電力目前做為電動汽車或混和動力汽車的補充。

二、系統構造

1.發動機控制器

目前大多數太陽能汽車是單座,少數太陽能汽車也能搭乘一個乘客,駕駛員和乘客能看到前方但是很不舒適。未來太陽能汽車在普通汽車裡將有一些標準成立,如轉向信號(前方和後方)、刹車燈、加速裝置(汽油踏板)、後視鏡、空調裝置和通用的導航系統等等。

2.電力系統

太陽能汽車的心臟部位就是電力系統,它由蓄電池和電能組成,電力系統控制器管理全部電力的供應和收集工作。蓄電池組就相當於普通汽車的油箱。一個太陽能汽車使用蓄電池組來儲存電能,太陽能汽車啟動裝置控制著蓄電池組,但是當太陽能汽車開動後,是通過太陽能陣列提供能量,從而再充到蓄電池組內。由於重要的原因,大量的蓄電池作為能量被使用是有限的。

在太陽能汽車裡最高級的元件部分就是電力系統。它們包括峰值電力監控儀、發動機控制器和資料獲取系統。電力系統最基本的功能就是控制和管理整個系統中的電力。

3.驅動輪

在太陽能汽車裡使用什麼類型的發動機沒有限制,一般額定的是2-5HP,大多數太陽能汽車使用的發動機是雙線圈交流(DC)無刷機,這種交流(DC)無刷機是相當輕質的材料機器,在額定的RPM(每秒轉速)達到98%的使用效率。但是它們的價格比普通有刷型交流發動機要昂貴的多。

由於在太陽能汽車裡多齒輪傳送裝置使用很少,雙線圈性發動機是常用的傳送動力裝置。在雙線圈之間轉換改變了發動機的速度頻率。低速線圈為太陽能車的啟動和減速提供高的「轉力距」,而高速線圈則為太陽能汽車運行提供高效率和最佳的運行效果。

在太陽能汽車裡有三個基本類型的傳動力方式的變化:單減引導式驅動、變頻履帶式驅動及軸式驅動。

三、優勢

太陽能汽車以光電代油,可節約有限的石油資源。白天,太陽電池把光能轉換為電能自動存儲在動力電池中,在晚間還可以利用低谷電(220V)充電。因為不用燃油,太陽能電動車不會排放有害氣體。沒有內燃機,太陽能電動車在行駛時也聽不到燃油汽車內燃機的轟鳴聲。   

實用型太陽能汽車除行駛速度遠低於燃油汽車外,與燃油汽車相比,還是有諸多優勢的。

1.太陽能電動車耗能少,只需採用3-4平方米的太陽電池元件便可使太陽能電動車行駛起來。燃油汽車在能量轉換過程中要遵守卡諾迴圈的規律來作功,熱效率比較低,只有1/3左右的能量消耗在推動車輛前進上,其餘2/3左右的能量損失在發動機和驅動鏈上;而太陽能電動車的熱量轉換不受卡諾迴圈規律的限制,90%的能量用於推動車輛前進。   

2.易於駕駛。無需電子點火,只需踩踏加速踏板便可啟動,利用控制器使車速變化。不需換擋、踩離合器,簡化了駕駛的複雜性,避免了因操作失誤而造成的事故隱患,特別適合婦女和老年人駕駛。另外,太陽能動力車採用創新前橋和轉向系統,前後獨立懸掛,四輪鼓式制動從時速30公里到突然刹車,刹車線不超過7.3米。   
 
3.易於保養。由於太陽能電動車結構簡單,除了定期更換蓄電池以外,基本上不需日常保養,省去了傳統汽車必須經常更換機油,添加冷卻水等定期保養的煩惱。 

4.製造簡單。太陽能電動車沒有內燃機、離合器、變速箱、傳動軸、散熱器、排氣管等零部件,結構簡單,製造難度降低。

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