便携式电动汽车太阳能充电装置的设计与实现【钜大锂电】

1引言

由于电动汽车使用轻快便捷，绿色环保，因此很多人选择它作为交通工具。但目前电动汽车的一些缺点也给广大使用者带来了不便，如电动汽车蓄电池寿命不长，功率有限，行驶里程短;在一些小区高层住户充电不方便;在野外没有市电的地方，其缺点更为突出。在环境污染和能源形势日趋严峻的情况下，太阳能作为一种清洁能源，取之不尽用之不竭，目前其应用技术非常成熟，且成本不断降低。在这种背景下，将太阳能发电与电动汽车的巨大市场相联系，必定有非常广阔的应用前景，但目前国内此类相关产品极少。这里针对电动汽车使用中的一些不足设计了一个给电动汽车及时、方便充电的太阳能充电装置。

2实现方法

此处太阳能充电装置的充电控制模块为一个基于UC2843电流型pWM控制芯片的大功率Boost变换器，充电实现方法如图1所示。太阳能电池板的输出，经DC/DCBoost变换后直接对电动汽车的蓄电池组进行充电，同时辅助对电动机负载供电。将太阳能电池板和充电控制模块固定在电动汽车的后座上，在行驶和停靠时，可不间断地给电动汽车充电。目前已商品化的电动汽车大多使用密封式铅酸蓄电池，针对48V和36V电动汽车，固定输出电压为56V或42V，恒压充电。

5样机电路设计

过针刺低温防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆标准

充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%

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图4为UC2843控制的Boost电路原理图，Ui既作为升压变换的输入，又给UC2843供电。R2和C6为RC振荡器，控制主电路的工作频率和最大输出占空比;R1，C1，R6为输出电压反馈调节器，将输出电压反馈信号，即输出电压Uo按比例反馈到COMp端。调节R6可实现Uo持续可调。

6性能指标及经济技术指标

此处充电器样机中太阳能电池板选用30W的多晶硅单板。针对36V电动汽车，充电装置的开路输出电压调节为42V。经实测，在各种日照情况下，输出电压波动不超过1%。在太阳光照强烈的情况下，充电电流峰值约为400mA，在阴雨天时，充电电流也约有30mA。该装置性能指标如下：Ui为10～32V;Uo为调节电位器，输出35～60V持续可调的电压;最大输出电流为5A;最大输入电流为16A;最大输出功率为120W;DC/DC模块转换效率为80%。

目前电动汽车使用非常普遍，一般蓄电池的设计寿命为8年，但电动汽车蓄电池的使用寿命仅有2～3年，其重要原因是充电不合理。蓄电池若长期充电不足或过放电，则会使内部硫酸铅结晶，极板硫化，造成蓄电池“饿死”现象。使用太阳能充电装置，只要是白天，就能随时随地为电动汽车充电，防止电池极板硫化，极大延长电池使用寿命。

此外，在一些小区高层住户和广大的农村地区，用太阳能为电动汽车充电会带来极大的方便，可以不间断新增行驶里程。在一些特殊情况下，还可以应急充电。电动汽车太阳能充电装置的经济技术指标如下：①安装简便，用螺丝固定在电动汽车后铁架上;②可以适用于36V，48V的电动汽车充电;③在电动汽车行驶过程中能够给蓄电池充电，同时也能够向电动机输出功率，共同驱动电机，新增了行驶里程：④由于其能持续不断地给蓄电池充电，可以防止和清除电池极板硫化，恢复电池容量，有效延长电池使用寿命。