太陽能在房車上的設(shè)計與應(yīng)用

李靖

中天高科特種車輛有限公司 天津 301700

1 房車電能的來源

房車動力和其他物品的補(bǔ)充主要依靠建造一個完美的房車露營基地。目前，國內(nèi)房車露營地還不能完全滿足房車的材料使用。與普通車輛不同，RV不僅要滿足車輛的日常駕駛，還要滿足日常生活所需的能量。因此，在RV的生產(chǎn)和轉(zhuǎn)換過程中，如何獲得或及時添加更多的電能是RV生產(chǎn)者。反射器和用戶需要面對的問題。目前，RV使用的電能可以來自以下兩類：

（1）車輛自身的電能：發(fā)電機(jī)，發(fā)動機(jī)，電池。

（2）外接電源：主電源，便攜式小型發(fā)電機(jī)，備用電池，風(fēng)能，太陽能。

每種類型的電能都缺乏作為房車的單一能源。

首先，汽車自身的電能只能滿足汽車自身的運(yùn)行，主要的能源是汽油和柴油。在其他能源中，RV的靈活性和移動性決定了它不能完全依賴于主電源。此外，國內(nèi)房車露營地和移動充電設(shè)備的建設(shè)并不完善，密度不夠，這使得房車無法獲得穩(wěn)定的電力供應(yīng)。因此，國內(nèi)使用游擊隊(duì)臨時供電給備用電池和便攜式小型發(fā)電機(jī)，以滿足用戶的需求。由于RV在設(shè)計期間的空間和重量有限，因此不可能為RV使用足夠大的備用電池和便攜式發(fā)電機(jī)。

此外，汽車工業(yè)的發(fā)展正朝著節(jié)能，節(jié)能和清潔能源的方向發(fā)展。作為具有更高能耗的車輛，汽車之家可以考慮使用更清潔和環(huán)保的外部能源。因此，風(fēng)能和太陽能是逐漸被推廣的外部能源。它越來越受到房車制造商和轉(zhuǎn)換商的青睞。然而，由于技術(shù)限制，這兩種方法提供的可用功率相對有限，并且發(fā)電能力受天氣條件的影響很大。發(fā)電能力還受到風(fēng)能電動機(jī)和太陽能電池板的體積重量和能量轉(zhuǎn)換效率的影響?？傊?，每種類型的能量都不能用作房車的單一能源。因此，可以考慮提供多個能源的組合以提供住宅電力，其涉及多個電源的混合控制。

2 太陽能供電系統(tǒng)的設(shè)計方案

2.1 太陽能供電系統(tǒng)

太陽能汽車由鋰離子電池和太陽能充電電路以及分別連接到電池的電源充電電路組成。在正常情況下，太陽能充電電路對電池充電，并且電池向車載電器供電[1]。太陽能充電電路將太陽能電池板收集的太陽能轉(zhuǎn)換為電能，經(jīng)過增壓和收集到太陽能控制器后，電池組可直接充電，電池由DC/AC模塊處理后輸出房車上的電器，確保所有電器都能正常工作。在某些情況下，電池和車載電器由主電源充電電路供電。主電源充電電路直接由220V主電源供電。主電源直接通過DC充電樁為電池組充電。當(dāng)充電控制器檢測到市電充電電路的操作時，它自動切斷太陽能充電電路以對電池充電。電源系統(tǒng)將太陽能轉(zhuǎn)換為電能并將其存儲在RV的電池中。電池組充滿電后，通過變壓器轉(zhuǎn)換將其連接到RV上的各種電器。

2.2 太陽能板的布置與線路設(shè)計

太陽能系統(tǒng)的光能收集系統(tǒng)由28個單晶硅太陽能電池板組成，并排放置在車身的頂部表皮和車身的左側(cè)窗口上?？紤]到還需要空調(diào)和逃生窗，在車身頂部僅安裝七個太陽能電池板，并且太陽能電池板黏合到頂部皮膚上并避開空調(diào)和逃生窗的位置。將傳統(tǒng)的側(cè)窗玻璃從車身左側(cè)窗口取下，改用2mm厚的鐵皮，然后將太陽能板直接粘在鐵皮上?？紤]到照明問題，傳統(tǒng)的側(cè)窗結(jié)構(gòu)在右側(cè)保持不變[2]。

單晶硅太陽能電池板的峰值電壓為18.8V，峰值電流為5.58A，峰值功率為103.4W，開路電壓為23.76V，短路電流為5.95A。太陽能電池板通過堅固的MC4連接器連接。由于連接器的尺寸大，不能滿足車身內(nèi)部結(jié)構(gòu)部分中的開口尺寸。因此，在將電纜安裝到位后需要連接器組件。太陽能控制器的輸入電壓可以在DC和500V之間正常工作。如果側(cè)面背光等照明條件相對較差，則只有頂部太陽能電池板可以正常收集太陽光，輸出電壓較低[3]。如果側(cè)面太陽能電池板可以制成角度可調(diào)機(jī)構(gòu)，則可以大大提高太陽能電池板的發(fā)電效率。太陽能電池板與太陽能控制器串聯(lián)連接，BMS在收集和收集太陽能過程中起著重要的控制作用。

3 太陽能在房車中的應(yīng)用

太陽能作為一種新能源，資源豐富，使用方便，清潔環(huán)保，一直是人類探索和發(fā)展的首選之一。然而，由于太陽能的低能量密度，在這個階段不可能突破低轉(zhuǎn)換利用率的技術(shù)瓶頸，從而限制了光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

太陽能汽車是由太陽能驅(qū)動的汽車。與傳統(tǒng)的熱驅(qū)動汽車相比，太陽能汽車確實(shí)是零排放。1982年，冒險家漢斯。Sostrup設(shè)計并制造了世界上第一輛太陽能汽車，并將其命名為“QuietArrival”。1987年11月，世界太陽能汽車?yán)愒诎拇罄麃喤e行。參加比賽的7個國家共有25輛太陽能汽車。比賽的總長度為3，200公里，幾乎貫穿整個澳大利亞領(lǐng)土。

太陽能汽車使用太陽能電池陣收集太陽能并將其轉(zhuǎn)化為電能，以提供駕駛汽車所需的能源。然而，與燃料車輛相比，實(shí)用的太陽能車輛遠(yuǎn)比燃料車輛便宜。太陽輻射強(qiáng)度弱，光伏板價格昂貴，電池容量和天氣限制使太陽能汽車的實(shí)用性極為有限，不利于推廣。

到目前為止，太陽能在汽車中的應(yīng)用技術(shù)主要有兩個方面：一是驅(qū)動電源；另一種是用作汽車輔助設(shè)備的能源。

由于單獨(dú)使用太陽能不能支持RV的日常使用，在RV電源系統(tǒng)地設(shè)計中，太陽能被用作輔助能源[4]，結(jié)合RV營地的充電裝置和便攜式電源，三個電源的設(shè)計符合要求。用于RV的多個功率控制系統(tǒng)。

4 結(jié)語

太陽能供電系統(tǒng)設(shè)計為直接應(yīng)用于RV，并且太陽能被轉(zhuǎn)換成電能并存儲在RV電池中。該電池用于為RV中的每個電動車輛提供電力，為新能源車輛的開發(fā)和應(yīng)用提供新的解決方案。