便攜式電動(dòng)車(chē)太陽(yáng)能充電裝置的設計與實(shí)現

　　1 引言

　　由于電動(dòng)車(chē)使用輕快便捷，綠色環(huán)保，因此很多人選擇它作為交通工具。但目前電動(dòng)車(chē)的一些缺點(diǎn)也給廣大使用者帶來(lái)了不便，如電動(dòng)車(chē)蓄電池壽命不長(cháng)，功率有限，行駛里程短;在一些小區高層住戶(hù)充電不方便;在野外沒(méi)有市電的地方，其缺點(diǎn)更為突出。在環(huán)境污染和能源形勢日趨嚴峻的情況下，太陽(yáng)能作為一種清潔能源，取之不盡用之不竭，目前其應用技術(shù)非常成熟，且成本不斷降低。在這種背景下，將太陽(yáng)能發(fā)電與電動(dòng)車(chē)的巨大市場(chǎng)相聯(lián)系，必定有非常廣闊的應用前景，但目前國內此類(lèi)相關(guān)產(chǎn)品極少。這里針對電動(dòng)車(chē)使用中的一些不足設計了一個(gè)給電動(dòng)車(chē)及時(shí)、方便充電的太陽(yáng)能充電裝置。

　　2 實(shí)現方案

　　此處太陽(yáng)能充電裝置的充電控制模塊為一個(gè)基于UC2843電流型PWM控制芯片的大功率Boost變換器，充電實(shí)現方案如圖1所示。太陽(yáng)能電池板的輸出，經(jīng)DC/DC Boost變換后直接對電動(dòng)車(chē)的蓄電池組進(jìn)行充電，同時(shí)輔助對電動(dòng)機負載供電。將太陽(yáng)能電池板和充電控制模塊固定在電動(dòng)車(chē)的后座上，在行駛和?？繒r(shí)，可不間斷地給電動(dòng)車(chē)充電。目前已商品化的電動(dòng)車(chē)大多使用密封式鉛酸蓄電池，針對48 V和36 V電動(dòng)車(chē)，固定輸出電壓為56 V或42 V，恒壓充電。

　　　　5 樣機電路設計

　　圖4為UC2843控制的Boost電路原理圖，Ui既作為升壓變換的輸入，又給UC2843供電。R2和C6為RC振蕩器，控制主電路的工作頻率和最大輸出占空比;R1，C1，R6為輸出電壓反饋調節器，將輸出電壓反饋信號，即輸出電壓Uo按比例反饋到COMP端。調節R6可實(shí)現Uo連續可調。

　　6 性能指標及經(jīng)濟技術(shù)指標

　　此處充電器樣機中太陽(yáng)能電池板選用30 W的多晶硅單板。針對36 V電動(dòng)車(chē)，充電裝置的開(kāi)路輸出電壓調節為42 V。經(jīng)實(shí)測，在各種日照情況下，輸出電壓波動(dòng)不超過(guò)1%。在太陽(yáng)光照強烈的情況下，充電電流峰值約為400 mA，在陰雨天時(shí)，充電電流也約有30 mA。該裝置性能指標如下：Ui為10～32 V;Uo為調節電位器，輸出35～60 V連續可調的電壓;最大輸出電流為5 A;最大輸入電流為16 A;最大輸出功率為120 W;DC/DC模塊轉換效率為80%。

　　目前電動(dòng)車(chē)使用非常普遍，一般蓄電池的設計壽命為8年，但電動(dòng)車(chē)蓄電池的使用壽命僅有2～3年，其主要原因是充電不合理。蓄電池若長(cháng)期充電不足或過(guò)放電，則會(huì )使內部硫酸鉛結晶，極板硫化，造成蓄電池“餓死”現象。使用太陽(yáng)能充電裝置，只要是白天，就能隨時(shí)隨地為電動(dòng)車(chē)充電，防止電池極板硫化，極大延長(cháng)電池使用壽命。

　　此外，在一些小區高層住戶(hù)和廣大的農村地區，用太陽(yáng)能為電動(dòng)車(chē)充電會(huì )帶來(lái)極大的方便，可以不間斷增加行駛里程。在一些特殊情況下，還可以應急充電。電動(dòng)車(chē)太陽(yáng)能充電裝置的經(jīng)濟技術(shù)指標如下：①安裝簡(jiǎn)便，用螺絲固定在電動(dòng)車(chē)后鐵架上;②可以適用于36 V，48 V的電動(dòng)車(chē)充電;③在電動(dòng)車(chē)行駛過(guò)程中能夠給蓄電池充電，同時(shí)也能夠向電動(dòng)機輸出功率，共同驅動(dòng)電機，增加了行駛里程：④由于其能連續不斷地給蓄電池充電，可以防止和清除電池極板硫化，恢復電池容量，有效延長(cháng)電池使用壽命。

　　7 結論

　　電動(dòng)車(chē)太陽(yáng)能充電是一個(gè)應用前景廣闊、市場(chǎng)潛力較大的項目。這里設計的充電裝置中，基于UC2843的升壓控制電路簡(jiǎn)單可靠，成本低，整個(gè)充電裝置簡(jiǎn)易實(shí)用，實(shí)驗效果良好。后續將進(jìn)一步增加太陽(yáng)能最大功率點(diǎn)跟蹤、充電監視等更多功能，并改進(jìn)太陽(yáng)能板的外形，提升安裝后整體美觀(guān)性，使該裝置更加完善。