太阳能电动车制造技术

一种太阳能电动车，解决了现有电动车存在的一次充电后的行程较短，需频繁对蓄电池充电等问题，包括车体、支架、太阳能电池板、蓄电池、驱动机构和控制器，其技术要点是：通过支架固定在车体顶部的太阳能电池板采用表面无电极的高效柔性单晶硅太阳能电池板，电极引到与车体顶部集成一体的单晶硅太阳能电池板的背面，利用自动调整工作电压的光伏优化器，将太阳能电池板产生的电能储存到储能蓄电池，自适应实现太阳能电池板输出最大功率点，通过控制器将储能蓄电池的电能提供给驱动机构的电机。因此，其设计合理，结构紧凑，能减轻太阳能电池板的重量，使太阳能电池板准确地跟踪最大功率点，显著提高太阳能的利用效率，延长了储能蓄电池的使用寿命。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种太阳能供电的轻型运输装置，特别是一种采用光伏优化器自适应实现MPPT功能的高效节能型太阳能电动车。它主要适于短途、轻载运输，非常适用于农村、偏远地区、城乡结合部、环卫作业或野外作业等。
技术介绍
目前，太阳能光伏发电，将太阳能转换成电能是个比较成熟的技术，现已得到广泛的应用。太阳能是一种取之不尽的能源，面对世界性的能源危机，国家也在大力提倡、扶持利用太阳能。在农村、偏远地区、城乡结合部、环卫作业或野外作业等常规能源不便利用的情况下，太阳能可以最大限度地保证我们的各种能源需求。电动三轮车相比两轮电动车，其功能更全面，发展前景更加广阔。电动三轮车主要由车体、支架、太阳能电池板、蓄电池、驱动机构和控制装置等组成。凭借其具有的环保、节能、便捷、实用等特点，在乡镇、农村市场发展迅猛，并起着越来越重要的作用。只是常规电动三轮车一次充电后的行程较短，需频繁对蓄电池充电。随着油价的上涨，农村道路的不断改善，符合国家新能源政策的太阳能产业必定有较大的发展空间。现有的太阳能电动车，太阳能电池板均采用铝合金框架，增加了车体本身重量，而且也不美观。据专利文献报导，如申请号为CN201120243299.5公开了一种太阳能电动车，它包括车体、太阳能薄膜电池等件。其特殊之处主要是:在车体顶面上装有太阳能薄膜电池，车体后部装有固定箱，固定箱内安装有控制器、蓄电池、逆变器；车体前部的转把上安装有可以控制电流大小的滑动变阻器，车体前轮的中轴处安装有电动机；太阳能薄膜电池通过导线与控制器相连接，控制器通过导线与蓄电池相连接，蓄电池通过导线与逆变器相连，逆变器通过导线与电动机连接。它解决了目前脚踏车效率低，汽油和柴油游览车浪费能源、污染环境，市电充电的电动车户外充电不方便的问题，适应于电动车外出行使使用。其采用的太阳能电池组件虽然是非晶硅柔性重量轻，但是效率只有6%多一点，专利号为CN200520066064.8中，公开了一种太阳能电动车，包括电源系统、电动车身、控制系统、制动系统、照明系统，其中电源系统由太阳能电池组件、充电控制器及蓄电池组成。所述的太阳能电池组件共有N块，其中N为偶数，N块太阳能电池组件分上、下两层设置在电动车身的顶部，上、下两层各有N/2块太阳能电池组件串联连接，上、下两层的太阳能电池组件镶嵌于车身的顶部，其中下层的太阳能电池组件可以伸展和收缩，上、下两层的太阳能电池组件与车身形成一体化设计。因其采用刚性普通玻璃太阳能电池技术，故存在效率低(效率在14%左右)重量重，严重影响电动车的安全性等缺陷。另外其需要N块太阳能电池板，N必须是偶数，还存在不能使太阳能电池组件与车体的大小进行集成凑偶数块，否则发电效率会受影响的缺陷。如公布号为CN102358196A的“太阳能电动车)中，公开了包有玻璃钢罩的磷酸铁锂电池，因其采用内嵌在支架、以玻璃胶封接的结构，故存在易碎、重量重、玻璃胶封接的结构耐候性差，使用寿命低等缺陷。另外，上述太阳能电动车采用的一般普通太阳能电池板，发电效率低，多数情况下需要市电补充太阳能电池充电才能满足电动车连续行驶里程的要求。如公告号为CN201580268U的“太阳能电动车”中所记载的采用两个蓄电池，由于采用普通太阳能电池板发电效率低，仍存在太阳能动力不足需市电补充问题还有待解决。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种太阳能电动车，解决了现有电动车存在的一次充电后的行程较短，需频繁对蓄电池充电等问题，其设计合理，结构紧凑，能减轻太阳能电池板的重量，使太阳能电池板准确地跟踪最大功率点，显著提高太阳能的利用效率，延长了储能蓄电池的使用寿命。本技术所采用的技术方案是:该太阳能电动车包括车体、支架、太阳能电池板、蓄电池、驱动机构和控制器，其技术要点是:通过支架固定在车体顶部的所述太阳能电池板采用表面无电极的高效柔性单晶硅材料，电极引到与车体顶部集成一体的单晶硅太阳能电池板的背面，利用自动调整工作电压的光伏优化器，将太阳能电池板产生的电能储存到储能蓄电池，自适应实现太阳能电池板输出最大功率点，通过控制器将储能蓄电池的电能提供给驱动机构的电机。所述光伏优化器包括一级辅助电源、参考电源、二级电源、DSP模块、驱动电路和执行电路，一级辅助电源通过集成电路将不同太阳能辐射强度下太阳能电池板产生的电压转变成稳定的12V直流电压，再经过二级电源变换电路将电压稳定在+3.3V ；DSP模块通过对光伏阵列的输出及驱动机构的负载电机端的输入电压电流监测，通过运算分别将优化结果通过四个驱动电路分别控制四个开关管导通与截止，实现太阳能电池板的输出按照负载的需求升压、降压，同时找出太阳能功率MPPT。所述驱动机构采用带差速器的电机驱动车体后轮。所述车体由底盘、车桥和车轮构成。本技术专利具有的优点及积极效果是:由于本技术采用表面无电极的高效柔性单晶硅材料作为太阳能电池板，电极引到与车体顶部集成一体的单晶硅太阳能电池板的背面，配合可以提高太阳能发电量40%以上的利用自动调整工作电压的光伏优化器，使得太阳能电动轻型货车能够在有效的车顶面积上集成足够的太阳能电池板，不受偶数奇数的限制，将太阳能电池板产生的电能储存到储能蓄电池，自适应实现太阳能电池板输出最大功率点，最大限度提供太阳能发电量，所以其设计合理，结构紧凑，采用无框无玻璃高效太阳能电池板与车顶一体化技术，不仅能减轻太阳能电池板的重量，是普通太阳能电池板重量的五分之一，而且使太阳能电池板准确地跟踪最大功率点，显著提高太阳能的利用效率。其效率可达20%以上，提供足够的太阳能电力，正常天气条件下基本上不需要市电补充。太阳能电动车负载电机正常工作时，系统通过控制器将储能蓄电池的电能提供给负载电机，并且控制器起到防止储能蓄电池过冲、过放的作用，延长了储能蓄电池的使用寿命。综合成本及以上因素考虑，本技术的整车机械部分可由冷轧型钢、冷轧板、型材及一定的塑料橡胶件等制成。控制器可采用专用车载控制器及光伏充电控制器；动力布置形式可以是电机后置，后轮驱动，电机带差速器，这样结构更紧凑简单，能减轻车体重量。太阳能电动车采用光伏优化器，提高系统发电效率40%以上，优化器属于DC/DC优化技术，利用光伏电压作为优化器电源，输入范围在5V 30V的峰值电压范围最大限度的把太阳能功率MPPT (最大功率点跟踪Maximum Power Point Tracking)找到，并提供给蓄电池。输出电压20V — 60V范围内，可以在低电压光伏发电情况下，提高输出电压，把最大功率输送给车用系统，也可在光伏输入高电压情况，通过DC/DC直接把光伏能源通过MPPT技术，稳定驱动电机，提高工作效率，减少了储能环节损耗。太阳能电动车采用高效柔性单晶硅太阳能电池板，电池片表面无电极，通过特殊工艺将电极引到电池片背面，增加了电池片有效发电面积，提高电池片发电效率，使板效率达到20%以上。光伏高效率产生的直流电直接驱动车用电机行驶。无框无玻璃太阳能电池板层压技术与车顶一体集成技术实现了单晶硅太阳能电池板与车体完美结合，实现了轻量化、柔性化、高效化光伏发电车用技术。太阳能电动车采用光伏优化器可自适应实现MPPT功能，根据太阳能电动车电压等级要求，选取太阳能电池板输出最大功率点电压为68本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电动车，包括车体、支架、太阳能电池板、蓄电池、驱动机构和控制器，其特征在于：通过支架固定在车体顶部的所述太阳能电池板采用表面无电极的高效柔性单晶硅太阳能电池板，电极引到与车体顶部集成一体的单晶硅太阳能电池板的背面，利用自动调整工作电压的光伏优化器，将太阳能电池板产生的电能储存到储能蓄电池，自适应实现太阳能电池板输出最大功率点，通过控制器将储能蓄电池的电能提供给驱动机构的电机。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：鞠振河，李实，
申请(专利权)人：辽宁太阳能研究应用有限公司，
类型：实用新型
国别省市：