环绕地球卫星使用的太阳电池使用的是典型的砷化合物电池,而硅电池则更为普遍的为地面基础设备所使用。
一般等级的太阳能汽车通常使用硅电池板。许多独立的硅片(接近1000个)被组合,形成太阳电池方阵。依靠光伏电源供电动发动机驱动太阳能汽车。这些方阵的通常工作电压在50V~200V之间,并能提供1O00W的电力。方阵输出功率的大小受到太阳、云层的覆盖度和温度的影响。超级太阳能汽车也能使用通常类型的太阳能光电板。但更多的是使用太空级光电板。这种板很小,但是比普通的硅片电池板要昂贵得多,然而它们的使用效率非常高。
一般情况下,车子在运动时,被转换的太阳能光被直接送到发动机控制系统。但有时提供的能量要大于发动机需求的电力,那么多余的能量就会被蓄电池储存以备后用。当太阳电池方阵不能提供足够的能量来驱动发动机时,蓄电池内的被储存的备用能量将会自动补充。当然,当太阳能汽车不运动时,所有能量都将通过太阳能光伏阵列储存在蓄电池内。也可以利用一些回流的能量来推动汽车。当太阳能汽车开始减速时,换用通用的机械制动,这时发动机将变成了一个发电机,能量通过发动机控制器反向进入蓄电池内进行储存。回充到蓄电池中的能量是非常少的,但是却非常实用。
2 电力系统
太阳能汽车的心脏部位就是电力系统,它由蓄电池和电能组成,电力系统控制器管理全部电力的供应和收集工作。蓄电池组就相当于普通汽车的油箱。一个太阳能汽车使用蓄电池组来储存电能以便在必要时使用,太阳能汽车启动装置控制着蓄电池组,但是当太阳能汽车开动后,是通过太阳能阵列提供能量,从而再充到蓄电池组内。
大量的蓄电池作为能量被使用是有限的。目前在太阳能汽车上所用的蓄电池主要有如下几种:1.铅酸蓄电池,2.镍镉蓄电池,3.锂电池,4.锂聚合物电池。
镍镉、镍氢和锂电池比普通的铅酸蓄电池远远提高了蓄电能力,重量比普通电池要轻的多。但是他们很少在太阳能汽车中被广泛使用,主要是维护起来很小心,并且很昂贵。另外一种蓄电池能够提供强劲能量的就是锂电池,在今后蓄电池的储存能力将会更高。
电池组是由几个独立的模块连接起来,并形成系统所须的电压。比较有代表性的系统电压一般是在84-108V。蓄电池组由几个独立的模块连接起来,并形成系统所须的电压。我们可以使用的系统电压在84V-108V。
3电力控制系统
在太阳能汽车里最高级的组件部分就是电力控制系统。它们包括峰值电力监控仪、发动机控制器和数据采集系统。
电力控制系统最基本的功能就是控制和管理整个系统中的电力。
当太阳能光伏阵列正在给蓄电池充电的时候,电池组电力监控仪会保护蓄电池组因过充而被损坏。电池组电力监控仪随我们的设计而被使用在太阳能汽车里。峰值电力监控仪是由轻质材料构成,并且一般效率能达到95%以上。
发动机控制器控制发动机的启动,而发动机启动信号是来自驾驶员的加速装置。对发动机控制器电力管理是通过程序来完成的。发动机的启动需要配备不同型号的发动机控制器,使用的工作效率一般超过90%。
太阳能汽车使用精确数据检测系统来管理整个太阳能汽车的电力系统,其中包括,太阳能光伏阵列、蓄电池组、发动机控制器和发动机。在有些时候,我们需要掌控电池的电压和电流。从监控系统获得的数据常常用来判断太阳能汽车的状况,并用来解决太阳能汽车出现的问题。
4电动机
在太阳能汽车里使用什么类型的电动机没有限制。大多数太阳能汽车使用的电动机是双线圈直流无刷电机,这种直流无刷电机是相当轻质的材料机器,在额定的RPM(每秒转速)达到98%的使用效率。但是它们的价格比普通有刷型交流发动机要贵一些。
5 底盘
要求:重量最小,严格的强度和安全系数要求。 通常,有三种类型的底盘使用在太阳能汽车上。 1、空间框架结构
一个空间框架使用一个焊接或保护管结构用于支撑装载或车体,这种车体重量轻,但不能装载。合成的外壳是可以将分离的底盘组装起来。
2、半单体横造或碳纤维
半单体横造或碳横梁使用合成横梁和空间隔开达到支撑装载的能力,而整合就不能支撑装载并承受一个整体的腹部底盘。
3、单体横造
一个单体横造的太阳能汽车的底盘使用躯体结构并用来支撑装载。