1、太陽能汽車設計 專業(yè)：機械設計制造 及其自動化 指導老師 ： 班級： 姓名：2012年畢業(yè)設計題目太陽能汽車產(chǎn)生的背景及意義 隨著太陽能電池材料技術(shù)的進步和更為先進的太陽能電池生產(chǎn)工藝的發(fā)展，性能更穩(wěn)定，轉(zhuǎn)換效率更高、成本更低的的太陽能電池已被應用于人們生產(chǎn)生活的各個方面，其中太陽能交通工具，如太陽能飛機、太陽能汽車的發(fā)展格外引人注目。 太陽能汽車就是利用太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)換為電能,并利用該電能驅(qū)動車輛行駛。太陽能汽車清潔、環(huán)保,可以說是真正“零排放”的交通工具。太陽能汽車的優(yōu)點與缺點 太陽能汽車的能源來自于太陽，并且真正實 現(xiàn)了“零污染” 。優(yōu)點：（1）節(jié)能:能源來自于取之不盡、用之不竭的

2、太陽能。機械系統(tǒng)較少，利用導線傳遞能量，能源利用效率高。（2）環(huán)保:太陽能電動車消耗電能，無尾氣排放，運行時無發(fā)動機噪聲、機械系統(tǒng)噪聲很小。（3）良好的控制性能:太陽能電動車傳動系統(tǒng)以電子元件為主要部件，易于實現(xiàn)運動、舒適性控制及故障診斷。 缺點：造價高、技術(shù)不夠成熟、太陽能轉(zhuǎn)換效率還不夠高、速度慢 。太陽能汽車的原理和結(jié)構(gòu)1.電力系統(tǒng)太陽能電池板太陽能(充放電)控制器蓄電池電機控制器電機2.機械系統(tǒng)車架和車殼底盤和懸架轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理獨立驅(qū)動方式太陽能電池板蓄電池減速器車輪電機控制器 陽光照射電池陣列時，產(chǎn)生光生電流，能量通過蓄電池被直接傳送到電機控制器中，驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)，

3、使車輛行駛。剩余電量由蓄電池儲存起來，以便太陽電池板電量不足或陰雨天氣時驅(qū)動電機。太陽能汽車的整體設計整車參數(shù)設計長寬高：950 mm490mm465mm 質(zhì)量：40kg(包括駕駛?cè)藛T的質(zhì)量32kg) 迎風面積A：0.8 m2空氣密度：1.2kg/m3空氣阻力系數(shù)Cd ：0.3(普通汽車的空氣阻力系數(shù)為0.30.5)設計時速速度v：3 km/h=0.83m/s滾動阻力系數(shù)f：0.015(一般來把滾動阻力系數(shù)看作與速度無關(guān)的系數(shù)，普通汽車與摩托車輪胎的滾動阻力系數(shù)大概是0.01)。連續(xù)行駛時間：在無太陽能供應的情況下，二次電池能夠滿足汽車設計工況下兩個小時的運行。1、空氣阻力Fd=1/2CdAv

4、2=1/20.30.231.20.830.83=0.03N2、滾動阻力Fr=mgf=409.80.015=5.88N3、電動機的功率Pe=（Fd+Fr）Vmax/t=（0.03+5.88）0.83/0.95=5.4W其中t是傳動系效率，取值0.95。 為了保證太陽充足時，太陽能電池能單獨向電動機供電。我們假定太陽能汽車的能源系統(tǒng)和機械系統(tǒng)分別有80%的效率，那么需要太陽能電池的功率為6.75W以上。提高太陽能汽車性能的措施1. 選用高效率的太陽能電池。2. 減輕太陽能汽車的重量。 (1)用鋰離子電池代替鉛酸蓄電池。 (2) 用單體太陽能電池代替光伏組件。 (3) 使用新材料和型材。 此外，選用高效率的電動機，提高電力系統(tǒng)和機械系統(tǒng)的效率也能有效改善太陽能汽車的性能?？偨Y(jié) 太陽能電動車對于減少空氣污染、緩解能源危機、改善人類生存環(huán)境具有重要意義。我們之前對太陽能汽車相關(guān)項目的缺乏相應的知識儲備和項目經(jīng)驗，在接到這個課題之后開始調(diào)研，在此基礎上進行了研究工作，本文所作的主要工作如下：(1) 介紹了太陽能汽車的的原理和結(jié)構(gòu)組成，以及國內(nèi)外發(fā)展歷史。(2) 分析了太陽能電池、鉛酸蓄電池和鋰離子電池的特性。(3) 根據(jù)氣象統(tǒng)計資料和理論計算數(shù)