光电驱动电动车的研究——光电转换系统-答辩稿

论 文 题 目： 光 电驱动 型 电动车 光 电转换 系 统 目录 1电动车的发展趋势 2光电驱动型电动车的意义 3设计思路 4电路分析 5结语与致谢 电动车的发展趋势 近年来，中国的电动车行业呈现出举世瞩目的快速增长。在农村，电动车的使用量正在迅速的增长，在城市，电动车已达到普及水平 ,并且正在成上升趋势发展。 我国石油资源比较贫乏，燃油与尾气的排放又是未来大中城市大气污染的主要染源。电动车行业的发展正是适应了解决污染和节能的这种趋势，是绿色环保、净化空气污染的最好交通产物，成为一种社会可持续发展的工具。 因此，我国发展电动车辆无疑是未来交通发展的必然趋势，也符合绿色环保革命的需求。 光电驱动型电动车的意义 目前人们所使用电动自行车的行程完全依赖蓄电池容量的大小，而且化学类的蓄电池容量扩展技术一直没有得到太大的发展，并且会对环境产生污染，不利于二次回收。电动车在刹车和下坡等情况下，会将电能和机械能转变为热能而浪费掉。 如果采用太阳能配合蓄电池充当电动车的动力源，再采用回馈制动技术使目前电动车所存在的缺点得到改善，会对电动自行车的行驶里程的增加和人们的使用带来很大的方便。将对电动车未来的发展具有深远意义。 设计思路 本设计总电路是以太阳能电池组件为基础的光电转换电路。通过防过充电路可以有效的保证蓄电池的正常使用，延长使用寿命；太阳能电池组件输出的 18228电池还要向控制器提供 5V、 12 后面通过以单片机 过计算使用太阳能电池组件可以为电动自行车在原有基础上增加约7%左右的行程。 光电转换系统总体设计框图 太阳能供电控制电路是为电动车提供源动力的重要系统，设计包括充电控制电路、防过充电路、 阳能电池板和蓄电池的选用等。 太阳能 电池阵 源 转换器 防反充 二极管 负 载 防过充保护电路 蓄 电 池 控 制 器 电路分析 太阳能电池板 防过充保护电路 升压电路 控制电路框图 光电转换总电路图 太阳能电池是一对光有响应并能将光能转换成电 力的器件。其发电的原理主要是半导体的光伏效 应。太阳能电池的表示符号以及多晶硅、单晶硅 太阳能电池组件分别如图所示： 防过充保护作用是防止损坏蓄电池。因为过充或过放对蓄电池的寿命都会有大的损伤，大大减少蓄电池的使用寿命。 具体电路如下图所示： R 1 16 C 1 210 16 R P 13 2V，但是电动车蓄电池所需的电压是 48V，所以要通过一个升压电路对它进行升压转换，输出一个 48电流高效率升压式 体电路如下图所示： V c O P L A I A S 1G B I A S 2G B I A A T E 1D C LR s e tV e e 1B G A T E 2S E N S E 1 N S E 1 +S E N S E 2 +S E N S E 2 3 7 8 2V e e 2 s 10 4 R s 20 4 0R f r e s l o p i u F / 5 0 VC o u t 11 0 u F / 5 0 1 u 8 n FC o u t 12201S i 7 8 5 2 d 0 B Q 0 6 0 B Q 0 6 0i 7 8 5 2 d f 1475KR f 22 4 1 0 - - 3 6 蓄电池到电动车电机 控制电路是以单片机 过脉宽调制 而实现电动车的调速控制。利用升压斩波的原理实现能量回馈制动。其回馈制动的实质，就是将电机的机械能及储存在电机绕组中的磁场能量转换为电能，经电感升压斩波的作用，将能量回馈给蓄电池，以节约电能，增加电动车的行驶里程。 护电路 电源 电机驱动电路 电机霍尔信号 直流无刷电动机 1 2 3 4 5 6i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z a t e : 2 4- M a y - 20 0 9 S he e t o f F i l e : F : 老 2 学习 李晓辉电路设计 B D r a w n B y:V c O P L A I A S 1G B I A S 2G B I A A T E 1D C LR s e tV e e 1B G A T E 2S E N S E 1 N S E 1 +S E N S E 2 +S E N S E 2 3 7 8 2V e e 2 KR s 10 4R s 20 4R f r e 5 KR s l o 4 KC i u F / 5 0 VC o 1 0u F / 5 0 1 u 0 p 8 n FC o 2 20 u 1S i 7 8 52 d B Q 0 6 0B Q 0 6 0i 7 8 52 d n n FR f 14 75 KR f 22 4. 9 - - 3 6 0 5 00 .1 u F C 1 14 7u 20 .1 u 02V+5 0V / 4A+到电动车电机铅酸蓄电池R 1 16 0 0 u F+C 1 21 0u 5 05 0Z D 16 R P 13 2V 输出输出12 3 0812345 - P 此次设计综合运用了自己所学到的模拟和数字电路等方面的知识，学到了许多解决问题的方法、思想，开拓了思路。通过上机画图，使自己对 仅巩固了以前所学绘图技巧，而且又学会了许多新的绘图技巧，对 大提高了自己的动手能力。同时对单片机也有了更多的了解，在设计过程中我又一次增加了自己的知识面。 在本次设计的过程中，确实遇到了很多的困难，例如对知识掌握的不熟，所要运用的许多知识在以前没有接触到。所以刚拿到这个题目感到很盲目，不知该从何处下手，后来通过查阅大量的资料找出本次设计的难点和重点，然后再对这一部分进行深入的学习研究。再对整个设计的总体框架清楚之后，接下来就是要把所用到的知识形成论文形式，这一部分是对工具运用的一个体现。绘制图形，利用抓图工具，排版格式等。通过本次设计无论在对专业知识的掌握和运用还是对工具的运用和资料的收集和整理方面，对自己都是一个很大的提高，相信在以后的工作当中将受益无穷。 该设计的优点是思想新颖，很好的顺应当今能源匮乏急需开发新能源的发展需求；而且控制电路采用单片机控制更加智能方便。有利于太阳能的广泛开发和利用，做到对无限资源的可持续利用和对环境的零污染，是未来电动自行车和电动汽车的发展趋向。但是设计的电路比较繁琐，在稳定性方面还有待提高。 致谢 本课题的选题是在杨老师的精心点拨和悉心指导下完成的。杨老师专业知识丰富、才思敏捷、治学严谨，而且认真负责，在我做毕业设计的每个阶段，从外出实习到查阅资料，设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计等整个过程中杨老师都给予了我悉心的指导，使我能够顺利的完成毕业设计。在此谨向杨老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。 在论文设计和制作期间，我也得到了很多老师、同学的帮助，在此，谨向各位答辩老师和给予了我很多