太阳能发电在汽车供电系统中的应用.docx

摘要：随着不可再生资源消耗的增加，特别是石油能源的枯竭，对汽车工业产生巨大的影响，人们开始思考如何保持可持续发展，新能源汽车将在新世纪的前几十年里成为发展主流，并被业内的专业人士所认同。太阳能在汽车中的应用，有效地减少了全球环境的污染，创造了清洁的生活环境。随着世界经济的和科学技术的快速发展，太阳能汽车成为了一个产业已经不再是神话。在这种背景下，一些环保人士主张开发太阳能汽车，太阳能汽车利用太阳能电池将光能转化为电能，电能储存在电池中，并驱动汽车使用。因为太阳能汽车使用光伏发电来提供动力，不使用化石燃料，所以它们不排放污染物。据报道，如果使用的是太阳能汽车而不是内燃机汽车，则每辆车的二氧化碳排放量可以减少43 - 54%。

本论文将太阳能发电与汽车动力相结合，提出了一种太阳能混合动力系统的方案。本文首先研究了光伏发电的基本构造和基本原理，简述了太阳能电池的工作原理，基本特性和分类，并选择了其中的一种作为本论文的充放电电池。其次对当今主流的控制方法MPPT进行简单的说明，选择了模糊逻辑控制作为本文MPPT的控制方法。然后是介绍了混合动力汽车的基本构造和工作原理，并且用薄膜电池将车顶变成太阳能电池充电设备。其中，由混合动力系统ECU（HV ECU）控制着整个车工作状态，并详细介绍了其工作原理。最后在这个基础上，提出了一种太阳能混合动力系统——太阳能混合动力汽车。

关键词：太阳能发电技术；最大功率点跟踪；混合动力系统ECU

目录

摘要

ABSTRACT

第一章  绪论-1

1.1 研究背景及意义-1

1.1.2 研究意义-1

1.2 国内外研究动态和现状-1

1.2.1 理论的渊源及演进过程-1

1.2.2 国外研究状况-2

1.2.3 国内研究状况-2

1.3 本文主要研究内容-2

第二章  太阳能发电技术-4

2.1 太阳能光伏发电的介绍-4

2.1.1太阳能电池方阵-4

2.1.2蓄电池-5

2.1.3控制器-6

2.1.4变换器-6

2.2太阳能电池的工作原理和特性-6

2.2.1 太阳能电池的工作原理-7

2.2.2太阳能发电原理-7

2.2.3太阳能电池的基本特性-7

2.3太阳能电池的分类-8

2.3.1硅基薄膜太阳能电池-8

2.3.2化合物太阳能电池-8

2.3.3.染料敏化太阳能电池-9

2.4太阳能发电系统的控制-9

2.4.1最大功率点跟踪控制-9

2.4.2最大功率点跟踪的算法-11

2.4.3蓄电池充放电控制技术-12

第三章  太阳能混合动力汽车-14

3.1混合动力系统的基本概念-14

3.2太阳能混合动力系统的基本结构-14

3.2.1.蓄电池及其管理系统-14

3.2.2.动力管理系统-15

3.2.3控制系统-15

3.2.4车顶太阳能电池充电系统-15

第四章  太阳能混合动力汽车控制系统的设计-17

4.1太阳能混合动力汽车的控制设计-17

4.1.1太阳能混合动力系统ECU（HV ECU）的控制设计-18

4.1.2发动机ECU控制设计-19

4.1.3变频器控制设计-19

4.1.4发电机(MG1)和电动机(MG2)的控制设计-19

4.1.5蓄龟池ECU控制设计-20

4.1.6系统主继电器(SMR)的控制功能-20

4.1.7碰撞时的控制-21

4.2太阳能混合动力汽车控制系统工作状态-21

4.3太阳能混合动力汽车的控制系统工作流程-23

第五章  总结及展望-25

致  谢-26

参考文献-27