太陽能汽車也是電動汽車的一種,所不同的是電動汽車的蓄電池靠工業(yè)電網(wǎng)充電,而太陽能汽車用的是太陽能電池。太陽能汽車使用太陽能電池把光能轉(zhuǎn)化成電能,電能會在儲電池中存起備用,用來推動汽車的電動機(jī)。由于太陽能車不用燃燒化石燃料,所以不會放出有害物。據(jù)估計,如果由太陽能汽車取代燃汽車輛,每輛汽車的二氧化碳排放量可減少43至54%。
工作原理
在太陽能汽車上裝有密密麻麻像蜂窩一樣的裝置,它就是太陽能電池板。太陽能電池依據(jù)所用半導(dǎo)體材料不同,通常分為硅電池、硫化鎘電池、砷化鎵電池等,其中最常用的是硅太陽能電池。在陽光下,太陽能光伏電池板采集陽光,并產(chǎn)生人們通用的電流。這種能量被蓄電池儲存并為以后旅行提供動力?;蛘咧苯犹峁┙o發(fā)動機(jī)也可以邊開邊蓄電。能量通過發(fā)動機(jī)控制器帶動車輪運(yùn)動,推動太陽能汽車前進(jìn)。而且沒有內(nèi)燃機(jī),太陽能電動車在行駛時聽不到燃油汽車內(nèi)燃機(jī)的轟鳴聲。
應(yīng)用形式
到目前為止,太陽能在汽車上的應(yīng)用技術(shù)主要有兩個方面:一、作為驅(qū)動力;二、用作汽車輔助設(shè)備的能源。
①完全用太陽能為驅(qū)動力代替?zhèn)鹘y(tǒng)燃油,這種太陽能汽車與傳統(tǒng)的汽車不論在外觀還是運(yùn)行原理上都有很大的不同,太陽能汽車已經(jīng)沒有發(fā)動機(jī)、底盤、驅(qū)動、變速箱等構(gòu)件,而是由電池板、儲電器和電機(jī)組成.利用貼在車體外表的太陽電池板,將太陽能直接轉(zhuǎn)換成電能,再通過電能的消耗,驅(qū)動車輛行駛,車的行駛快慢只要控制輸入電機(jī)的電流就可以解決。目前此類太陽車的車速最高能達(dá)到100km/h以上,而無太陽光最大續(xù)行能力也在100km左右。
②太陽能和其它能量混合驅(qū)動汽車,太陽能輻射強(qiáng)度較弱,光伏電池板造價昂貴,加之蓄電池容量和天氣的限制,使得完全靠太陽能驅(qū)動的汽車的實用性受到極大的限制,不利于推廣。復(fù)合能源汽車外觀與傳統(tǒng)汽車相似,只是在車表面加裝了部分太陽能吸收裝置,比如車頂電池板,用于給蓄電池充電或直接作為動力源。這種汽車既有汽油發(fā)動機(jī),又有電動機(jī),汽油發(fā)動機(jī)驅(qū)動前輪,蓄電池給電動機(jī)供電驅(qū)動后輪。電動機(jī)用于低速行駛。當(dāng)車速達(dá)到某一速度以后,汽油發(fā)動機(jī)起動,電動機(jī)脫離驅(qū)動軸,汽車便像普通汽車一樣行駛。
種類
實用型的太陽能汽車主要有兩種:一是與比賽用車相近的專用車身上裝載的5~7平方米電池和3~5千瓦時的蓄電池的汽車,二是在輕型且結(jié)構(gòu)緊湊的專用車身上裝載2~3平方米的太陽能電池和5~9千瓦時的蓄電池汽車。另外,還有一種實用型太陽能汽車,就是將市場上出售的小型乘用車改造后的電動汽車上裝載1.5~2平方米的太陽能電池和14~18千瓦時的蓄電池的車。
實用型太陽能車上的車載蓄電池,除應(yīng)付天氣變化外,還起到在太陽能電池電力不足時,能配合太陽能電池一同工作的作用。
比賽用太陽能汽車的車身為了減少空氣阻力,將其側(cè)斷面制成流線型;為了使車身更為輕便,大量使用了輕合金,復(fù)合材料等來制造。而且在車身表面搭載了面積在7~10平方米的太陽能電池。另外,為了應(yīng)付太陽輻射量及天氣情況的變化,增添了3~5千瓦時的蓄電池。
發(fā)展
汽車?yán)锰柲茏鳛閯恿Σ粫廴经h(huán)境,相比傳統(tǒng)熱機(jī)驅(qū)動的汽車,太陽能汽車是真正的零排放。而且太陽能也是“取之不盡,用之不竭”的清潔能源,因此太陽能汽車的研究開發(fā)長期以來一直受到普遍關(guān)注,太陽能汽車被諸多國家所提倡,太陽能汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也日益蓬勃。但太陽能汽車還沒有實用化,主要原因是成本過高,行駛里程不長。
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