为什么做太阳能车_太阳能汽车工作原理

大家好！今天让小编来大家介绍下关于为什么做太阳能车_太阳能汽车工作原理的问题，以下是小编对此问题的归纳整理，让我们一起来看看吧。

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太阳能汽车是如何发明的呢？

太阳是一个硕大炽热的球体，它每时每刻地向周围空间释放出巨大的能量，而且这能量是取之不尽、用之不竭的，既干净又无污染，还是免费供应。所以污染严重的今天，人们自然而然地就把心思转向了太阳。太阳能汽车也就应运而生了。

太阳能汽车工作原理

呵呵市场经济你首先要考虑的是赢利 。。。就这么简单

太阳能汽车被称为“未来汽车”

和传统的汽车不同，太阳能汽车已经没有发动机、底盘、驱动、变速箱等构件，而是由电池板、储电器和电机组成，车的行驶只要控制流入电机的电流就可以解决，全车主要有3个技术环节，一是将太阳光转化为电能；二是将电能储存起来，三是将电能最大程度地发挥到动力上。

太阳能汽车由于其零污染、能源用之不竭，代表了汽车发展的新水平，因此被人们称为“未来汽车”。但因其造价昂贵、动力受太阳照射时间限制及承载能力差等特点而无法普及。

太阳能汽车形似“UFO”

为什么太阳能汽车形状古怪？清华大学汽车工程系副书记杜汇良说，由于太阳能汽车首先要解决的是把太阳光转为电能，这就需要电池板和太阳光有一个大的接触面，而且太阳光越是直射越是转化率高，所以一般太阳能汽车做成扁平状。

另外一个原因是现有技术有限，假设电动车的动力是有限的，那么车体要解决的是减轻重量，这样太阳能汽车才能跑得更好。这次巡回展的3辆车中，清华大学的“追日号”重800公斤左右，比其他两辆重一些，所以也是速度只能达到80公里/小时的主要原因。

还有一个原因是：世界各地每年都要举行规模很大的太阳能汽车赛，而每一项赛事对车都有不同的要求，包括它的长度、宽度，每个参赛人都要按照有关标准进行车身设计，所以大多数太阳能汽车力图做得车体轻、风阻小，这就形成了各种古怪的样子。

太阳能汽车造价有多高

3辆太阳能汽车除清华大学代表队的“追日号”造价60多万元外，其他两辆都是在100万元以上。这主要是所采用的电池板及所用材料不同而造成的，这些太阳能汽车普遍采用质轻价贵的航空、航天材料，力求达到车体轻、速度快。还有就是电池板，以清华大学的“追日号”为例，其采用的电池板是我国第五代产品，太阳能转化率只能达到14%，而其他两辆都达到20%以上（目前新型的电池板太阳能转化率可以达到29%），这就使得其造价要高很多。

诸如此类原因，太阳能汽车仍处于实验改进阶段，据南京理工大学车辆工程系教授吴小平说，太阳能汽车走入现实生活中，还至少需要30至50年时间，但其一些科研成果将会迅速地被运用到各种领域，特别是各大汽车厂商竞相开发的太阳能汽车。（

新能源汽车能否发明太阳能充电的，为什么？

太阳能汽车工作原理：利用贴在车体外表的太阳电池板，将太阳能直接转换成电能，再通过电能的消耗，驱动车辆行驶，车的行驶快慢只要控制输入电机的电流就可以解决。

太阳能汽车是一种靠太阳能来驱动的汽车。相比传统热机驱动的汽车，太阳能汽车是真正的零排放。正因为其环保的特点，太阳能汽车所提倡。

在太阳能汽车上装有密密麻麻像蜂窝一样的装置，它就是太阳能电池板。太阳能电池依据所用半导体材料不同，通常分为硅电池、硫化镉电池、砷化镓电池等，其中最常用的是硅太阳能电池。在阳光下，太阳能光伏电池板采集阳光，并产生人们通用的电流。这种能量被蓄电池储存并为以后旅行提供动力。或者直接提供给发动机也可以边开边蓄电。能量通过发动机控制器带动车轮运动，推动太阳能汽车前进。而且没有内燃机，太阳能电动车在行驶时听不到燃油汽车内燃机的轰鸣声。

太阳能汽车也是电动汽车的一种，所不同的是电动汽车的蓄电池靠工业电网充电，而太阳能汽车用的是太阳能电池。太阳能汽车使用太阳能电池把光能转化成电能，电能会在储电池中存起备用，用来推动汽车的电动机。由于太阳能车不用燃烧化石燃料，所以不会放出有害物。据估计，如果由太阳能汽车取代燃汽车辆，每辆汽车的二氧化碳排放量可减少43至54%。

太阳能电动车的工作原理

新能源 汽车 用太阳能电池补电是可行的，而且在商用车市场已经普及很长一段时间，作用主要是补偿但并不能替代，用于乘用车得不偿失。

太阳能电池板安装一般以瓦数作为单位，换算到一平方米大致在150w作用，商用车以公交车为例，车顶面积一般在30㎡作用，可以利用的面积至少有25㎡。

以以上数据作为参考，一台公交车可以安装3750w光伏板，一小时可以发电3.75kw，一天平均日照算8小时，一台车一天可以补电30kw。

虽然对于电池组占比依旧很少，但是面对保有量动辄上万台的公交车而言，一天则能省出20万度以上的电能，所以太阳能发电普及在商用车上已经有相当长的时间了。

但是太阳能发电确实不适合民用车，代步车型以轿车和SUV为例，车顶面积补不会超过2㎡，去掉天窗和其他装饰件做占的空间以外，可以利用的面积有一平方米已经很难得。

假设安装150w的电池板，一天发电量也仅在1度电左右，一年去掉雨雪阴霾天气能省出300度电已经很难得。而已不计谷峰电价的新能源 汽车 专用电表为例，300度电费用不超过100元，安装电池板的费用却要高太多。

用到卖车都不能省回安装费用，除非厂家出于节能减排的目前原车安装不影响美观的电池板，否则自行安装没有意义。光伏发电适合大面积普及，目前在西部荒漠地区已经开始逐渐增加装机量，随着动力电池的不断淘汰作为储能电池不断丰富之后，光伏会有更快速度的发展。

大阳能作为辅助补充能源还是可以的，但是做主动力还是首先太多，目前以太阳能为辅助能源的 汽车 尚有生产。

目前，德国 科技 公司Sono Motors 宣布即将生产太阳能电动 汽车 Sion，据驾享兄了解，Sino这款电动 汽车 很可能将是第一款采用全表面太阳能集成的电动 汽车 。

Sion拥有约35千瓦时电池，在阳关充足且满电的状态下，最远行驶距离可达到255公里，S它的百公里加速不到9秒，最高时速可达140公里，携带的50 kW直流快速充电能力和11 kW车载三相充电器能保障短时间内迅速补充能源，车内设备包括空气调节、发热座椅，可连接手机的信息 娱乐 系统等，能满足人们基本的 娱乐 要求。

Sion的标准行驶距离在正常情况下是达不到255公里的，但Sion在行驶过程中可以继续接受太阳光的能源补充，可以再行驶大概34公里的距离，不过根据驾享兄的推测，这极有可能是在阳光最充足的夏天才能达到的情况，若是放在我国长江流域的地区，赶上梅雨时节，仅仅能保障基础行驶200公里的距离左右。

处于 汽车 行业能源变革年代，我们需要更多的尝试，换而言之，太阳能 汽车 虽然限制过多，但是利用与短距离输送和辅助能源补充功能还是极其不错的选择，对于未来还是有所期望。

这个话题我也曾和相关的媒体朋友聊过，瓶颈还是在于能源，其实就车辆能源而言，如果都是太阳能的话，保证基本的动力输出和一定的续航里程，还要保证安全，风阻等等运动参数，需要做得很大，造价也很高，而且充电也是个问题，所以如果使用太阳能为新能源 汽车 充电，短期内还不太现实。

提问说的是新能源 汽车 ，不是两轮电动车。现在有一种风能光伏储能充电站，可以解决这个难题。以双直流母线的原理，利用太阳能风能和市电转换，储能电池的梯次利用，实行把太阳能和风能的电能转换和储存，以大功率的充电桩实施快速充电，而晚上利用用电的波谷吸收市电入储能充电站，进行补充。从技术上没有问题，具体可以查看www.gnne-china.cn,只是成本高，普及难度大。主要应用在大型加油站，电厂等大型大应用量的地方。

新能源 汽车 的太阳能板充电模式，早就已经被许多厂家进行试验论证了。

因为太阳能板的电量转化率实在是太低，根本不足以支撑 汽车 的日常行驶，并且还会受到众多环境因素的影响，所以各大厂家才没有采用。

关于新能源 汽车 跑长途的问题，目前常见的解决办法就是充电桩、快速换电池两种模式。而且大部分购买新能源 汽车 的朋友，也都没有太长距离的行程需要，中短途的距离，一般的新能源 汽车 也都可以保证续航里程。

新能源 汽车 是未来 汽车 工业发展的主流，也是目前 汽车 工业的热门所在。新能源 汽车 有多种类型，像甲醇 汽车 ，乙醇 汽车 ，天然气 汽车 ，混合动力、纯电动，燃料电池 汽车 等等。那么，新能源 汽车 为什么不开发出太阳能充电的呢？

是否可以用太阳能充电 汽车 ？

一个字回答， 能。

作为可再生的清洁能源，太阳能当然可以成为新能源 汽车 的能源之一，太阳能众所周知，取之不尽用之不竭，而且隐含能量极大，如果真的能够克服技术难关，用太阳能充电，对新能源 汽车 来说是个不错的选择。

为什么现在无法实现用太阳能充电？

一句话， 技术达不到。

目前 全世界的太阳能电池板的转化率都比较低 ，世界顶级电池板（实验室数据）的发电量，也需要晒一个礼拜的晴天，才能让你开上半天，这样的太阳能发电 汽车 ，你要不要？

如果想要实现太阳能发电 汽车 的大规模使用，目前的太阳能电池板肯定是不够看的，需要长期的技术发展才能够达到，而这时间，也许是几年，也许是十几年，也许是几十年。

将来的太阳能充电 汽车 会是怎样的？

虽然目前实现不了， 但是太阳能充电 汽车 ，乃至于其他的很多太阳能充电产品，在将来的发展中，绝对是一个可以期待的领域。 想象一下，在未来的时空中，一块小小的太阳能电池板既可以做饭、供暖，也可以驾驶，这将是多么美的一个画面。

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也不是没有啊，你看看，有些 汽车 已经有了太阳能面板了，只不过好像你说，就是辅助一下，还是不能完全依靠。

既然不能完全依靠太阳能，很多人就觉得鸡肋了，因为你始终要面对新能源 汽车 要面对的充电的问题。所以很多人就觉得多玩这么多钱，还是要面对这些问题，还不如不花钱好了。

花钱解决问题，但是花了钱还解决不了问题，大家就不乐意了。

要解决新能源 汽车 的问题，是需要解决电池技术的问题，充电桩的普及性问题，已经电池的寿命问题等等。不能说有一个方面解决了，就能一劳永逸的。尤其是新能源 汽车 这一种新事物，技术还不成熟呢。

现在，大家想的是，能不能利用无线充电， 汽车 在路上跑的时候，路上安装太阳能面板，然后边跑边充电。但是，这个离我们还有一点遥远。

能，新能源电动车可以使用太阳能充电，太阳能充电低速电动车利用太阳能光伏板充电每天增加行驶三四十公里，新能源电动车因为电池容量大，电机功率大，新能源电动车每天晒太阳增加行驶应该十公里左右吧。

我曾经算过这个问题，以某宝275w的太阳能板举例，275瓦=0.275kw，一小时发电0.275kwh（度），10个小时完全有太阳的情况下，2.75度电，我的秦充满电13度电，跑70公里，每度电跑5.4公里，换算一下，如果在我的车上装一块太阳能板，晒10小时，差不多能跑15公里。理论上在 汽车 上装太阳能板是没问题的，但是如何把太阳能发的电并入动力系统，关于太阳能板的维护，等等这些难度换来15公里，值不值得？大家可以可以自己算一下这笔账。

你这是严重缺乏基础知识。

第一 能量转换是工程学里面最难的，你拿锤子敲原子弹，看炸不炸

第二，太阳能的特点是能量密度不够高，可以用来发电的光谱占比非常低。受照射角度和遮挡的因素影响大

第三，为了这点点的电能转换，成本极高，效果极差。

了解这三项，你就不会提车子上铺设太阳能板来发电，沙漠是可以的，一来无遮挡，二来静止，面积足够大，底价还便宜，匹配追日系统，效果好。三来可以匹配储能电站，便于智能并网。以上不是原理问题，原理就是极致情况下的结果，工程技术只能接近，不可能突破原理

阳光照射电池阵列时，产生光生电流。能量(电流)通过峰值功率跟踪器2被直接传送到电机控制器中，驱动电机5旋转，使车辆行驶。剩余电量由蓄电池储存起来，以便太阳电池板电量不足或阴雨天气时驱动电机。这一过程由控制器控制。车辆的启动、加速、转向、制动由驾驶员操纵。

太阳能电池是一种对光有响应并能将光转换成电力的器件装置。能产生光伏效应的材料有许多种，如单晶硅、多晶硅、非晶硅、砷化镓、硒铟铜等，它们的发电原理基本相同。以晶体为例：P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，形成P-N结。当光线照射太阳能电池阵列板的表面时，一部分光子被硅材料吸收，光子的能量传递给了硅原子，使电子产生了跃迁，成为自由电子，在P-N结两侧集骤形成了电位差，当外部电路接通时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路，从而产生一定的输出功率。这个过程的实质是：光子能量转换成电能的过程。太阳能阵列电池板是由光敏半导体材料制成的，大多使用硅化合物。

根据所用材料的不同，太阳能电池板可分为：硅太阳能电池；以无机盐如砷化镓III-V化合物、硫化镉、硒铟铜等多元化合物为材料的电池；功能高分子材料制备的太阳能电池；和纳米晶太阳能电池等。不论以何种材料来制作电池，对太阳能电池材料一般的要求有：半导体材料的禁带不能太宽；要有较高的光电转换效率；材料本身对环境不造成污染；材料便于工业化生产且材料性能稳定。基于以上几个方面考虑，硅是最理想的太阳能电池材料，这也是太阳能电池板以硅材料为主的主要原因。

太阳能电池组件是供电系统中的核心部分，也是太阳能供电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能量转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。太阳能组件中的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。太阳能控制器的作用是管理和控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到充电保护、过放电保护的作用，与纯电动汽车的电动源控制管理系统具有相同的作用。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其它附加功能如光控、时控等应当都是控制器的可选项。蓄电池的作用是在有光照时将太阳能电池组件所提供出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。

太阳能电池组件是由单个光伏电池拼接组成，或由折叠式支架拼接组成阵列。因为单个光伏电池（如硅电池）的电压太低，所以都要把它们串、并联构成有实用价值的光伏电池板，阵列成一个应用单元，然后根据供电要求，再由多个应用单元的串、并联组成整个太阳能光伏电池板的供电组件。蓄电池组是太阳能光伏电池的储能装置，在夜间或光照不足及负载消耗超出光伏电池的发电量时，由蓄电池组向负载供电。为了减轻整个系统的重量，应采用高能蓄电池组。

太阳能电动汽车与燃油汽车在动力结构上有很大的不同，但与纯电动汽车的结构却有许多相同之处。所不同的是纯电动汽车的充电方式必须依靠电源，而太阳能电动汽车的电能装置来自于太阳能光伏电池和电源两种充电方式，而纯电动车不必背负巨大的太阳能光伏陈列电池板。当太阳能电池板产生电能，与控制装置和储能装置连接后，再由另一端连接负载，负载就是电动汽车的电动机（驱动装置）。一般在电动车运行时，被转换的太阳光能通过控制装置直运送到负载，而在停驶或太阳光足时，剩余部分的电能向蓄电池充电并储存起来，当太阳光不足时，由太阳能光伏电池和蓄电池同时向负载供电；当汽车减速或刹车时，还应设计“回授性制动装置”，将电能量通过控制器，将发动机变成发电机，反向进入蓄电池进行储存。用互补式不间断供电技术，改变严重依赖天气的缺陷，完善电动车的性能。

在设计电动车整个供电系统时应综合考虑以下几个方面：

一是光强与负载。太阳能光伏电池是一种光电转换装置，其输出功率的大小取决于光照的强度，要拼装多大的太阳能光伏电池组件主要取决于能够接受光照的强度及所用负载的大小。

二是蓄电池组的选择。要根据光伏电池组合的发电容量来选择蓄电池组的容量，以便在阴雨天及晚上可以由蓄电池向负载供电，为了减轻系统重要，最好选用高比能量的蓄电池。

三是机械强度。考虑到电动汽车的整个供电系统都是在运动和运行中使用，必须考虑系统的机械强度，耐腐蚀性，耐气候变化等各种因素。太阳能光伏电池组阵列应采取高强度钢化玻璃外壳，支架系统应采用高强度材料。使整个供电系统具有便于运行、重量轻、效率高、可靠性好、造价低等优势。

5　太阳能电动汽车的控制系统

太阳能光伏电池板是将太阳能量转变为电能，是因为光子在日光下产生能量带动电子从一个半运动的金属粒子的一层转移到另一层面，电子的运动产生了通用的电力。太阳能光伏电池板可以由光电转化率、能量比大小来选择。由于许多独立的硅片被组合，形成庞大的太阳能光伏阵列，并产生能够电动汽车驱动的电能，而这种电能量还必须达到高电压、高功率的程度，这就要有一个重要的系统-电力控制系统。

电动汽车的心脏部位就是电源及其蓄电池组，而运行系统基本上是由电源、电控、电机来组成。而在太阳能电动汽车上其控制系统不仅仅控制电动源（电池），还要增加太阳能光伏电池阵列的控制功能。太阳能光伏电池所供应的电压与蓄电池组饱和电压基本相同，可以直接耦合，在太阳能功率充足时，多余的能量进入储能的蓄电池，在太阳能光电功率不足时由蓄电池完成电力驱动的任务。这些，必须由控制系统来完成。控制系统的功能就是对充电和放电的过程进行控制和保护，这样才能保证对整个电动源系统的正常充电、放电及其对电动汽车的驱动。最简单的控制系统也应该起到以下三个方面的作用：

一是按照使用要求给出稳定的电压、电流；

二是蓄电池过充电或过放电时可以报警或自动切断电路；

三是负载发生短路时可以自动切断电源电路。

控制系统是控制太阳能光伏电池阵列板对蓄电池的充电以及蓄电池和太阳能电池对负载的放电过程，实现对太阳能光伏电池和蓄电池的科学管理，指示蓄电池过压、欠压等运行状态，具有两路负载输出的管理，或两路负载可以随意设置为同时工作、分时工作或单独工作等模式，同时具有负载过流、短路保护功能，具有较高的自动化和智能化水平。其硬件结构主要由电压采集电路、负载输出控制与检测电路、指示或显示电路及键盘电路等部分组成。电压采集电路包括太阳能光伏电池板和蓄电池电压采集，用于太阳光线强弱的识别以及蓄电池电压的获取等。

在电动源控制系统利用子系统的控制功能对蓄电池进行充电管理时，若太阳能光伏电池正常充电蓄电池时，控制器将关断负载，以保证负载不被损伤，当充电电压高于保护电压时自动关断对蓄电池的充电；此后若电池电压掉至维护电压时，蓄电池进入浮充状态，当蓄电池低于维护电压时，启动的应当是均充状态。当蓄电池荷电电压低于保护电压时，控制系统应当自动关闭负载开关，以保护蓄电池不受损坏。在蓄电池负载关闭后，有两路充电电路可选择使用，在太阳光照较强时自动启动太阳能光伏电池板充电电路，使其发挥更大功效，或使用外充电源进行快速充电。

太阳能电动汽车电动源控制系统的软件设计与硬件电路是相对应的，包括有主程序、定时中断程序、A/D转换子程序、外部转换子程序及键盘处理子程序、充放电管理子程序、负载管理子程序等。作为太阳能电动汽车的“心脏”——电动源的控制系统，不仅仅需要具备基本的电力控制功能，还要能体现现代控制理念，也就是达到“一体化”控制，并实现“智能化”的控制管理能力，在基本电动源电力系统基础上，“智能化”的电动源控制系统是以电子模块为控制中心，增加了以键盘输入、遥控及液晶显示组成的人工界面模块，还增加了以安全报警模块，在内部控制算法还可采取模糊控制或其它智能控制算法实现，此外还可以使用预留可扩展模块。