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Abstract-An效果的价格稳定增长hydrocarbon-based燃料,所造成的污染环境推动了研究人员和汽车工业认真审视电动汽车(EV)。混合技术也发现自己的地方去了汽车工业。混合动力和可充电混合动力车正在不断发展和完善。电动站在一个对接的车辆堵塞储存能量从一个太阳能电池板阵列可能是最好的方法shortdistance费用通勤电动汽车,而不是连接到电网。生产氢元素通电解水和随后的使用通过燃料电池是另一个有可能利用太阳能。一个对接的工作站,包括太阳能电池板阵列,DC-to-DC设计了转换器和电池。兼容性与氢电槽被认为是重点效率。两个独立的滑轨车辆跟踪调查的插件。一)电能转换;b)质子交换膜(PEM)燃料电池。范围的车辆、充电率和初始成本的两个独立的轨迹进行了计算,这样一个直接比较可能会出现。短的距离通勤者是主要的要求日常交通的多数个体。考虑平均旅行距离的10英里每/日平均速度的30miles /小时,这些车辆和对接电台将用于大多数的北美城市地区。条款,电动汽车,指数光伏电源一代、太阳能、燃料电池、能量储存从一开始的汽车工业,这个主意的动力、对环境友好的产品制造商和设计师。然而,这仅仅是在石油危机后在20世纪70年代末的想法(SEV)太阳能电动车走进画面由一个SEV本身具有复杂的局限性,由于尺寸电池的太阳能电池板,大小和电机。建设这些车辆已经演变成混合动力电动并且插件混合动力汽车和混合动力技术(PHEV)。一个详细的病史询问的太阳能汽车在文献1给出了。由一个SEV本身具有复杂的局限性,由于尺寸电池的太阳能电池板,大小和电机。建设这些车辆已经演变成混合动力电动并且插件混合动力汽车和混合动力技术(PHEV)。电力电气行业面临着不断增长需求的挑战,在保持高的可靠性指数在系统越来越复杂,由于电力输送基础设施的限制。根据美国复苏和再投资法案,2009年2额外的4亿美元将努力支持加电技术的车辆。这个工作的目的是为了提供一种选择制造商和消费者,鼓励使用清洁能源系统为交通工具的目的而维持品牌设计没有重要的修改。这是可能由使用外部独立发电系统的安装和操作在特定的住所单位、车库或停车场。为本研究的主要目的,能源储存系统和PV阵列是未连接到电网。一个独立的传统的系统,于太阳系的市场,目前已经对其进行评估及尺寸的汽车市场的领导者之一其中可提供一个优秀的基线的研究未来的技术。 II。丰田普瑞斯 09 以下数据总结了技术各种规格的丰田普锐斯混合气体/电动门三厢(ECVT),而被认定是在这一研究中3。 光电效应所涉及的直接转变辐射的能量为电能而中间生产的热量。该系统的设计是为了提供所有用直流电源,在不同的负载电压水平。这商用太阳能电池板规格选择了POUTmax Vnominal = = 200W,A1.45m2。整体这样的安排需要20板总面积29m2。利用一个参考的1000W /平方米(1日)作为发光的力量在地面水平、光伏阵列效率是13.7%。光伏阵列输出功率增加/减少了基于照明水平,既不是固定的。在这一份文件中,给出了26.3V最大输出功率最大的力量re-formulated电压,还需要为24V的可操作性电压。因此,真正的实际操作能力的输出190W PV模块(基于IV曲线制造商)。38千瓦,一个交货的24V直流特性进行分析从独立发电系统。这两个分开的轨迹跟随在这项研究是太阳系通过牵引电池铅蓄电池(阀调节酸)储能(1)和太阳能跟踪,牵引通过燃料电池细胞(2)为如图所示的轨道在图1。最大的挑战之一在建造和设计的太阳能车辆能源储存的大小元素。铅酸电池的设计开始,新发达氢镍(镍氢电池),Nickel-Cadmium(NiCd),锂离子或锂聚合物(Li-poly)电池。所有这些新镍和锂为基础的电池减轻体重的组件,而且增加了未来的投资成本和维护成本。粗糙的一些battery-available的比较技术研究进行了综述,在附表二。对于这一特定范围PHEV、预计在英里(R)作为一个函数的车辆的速度(V)在平坦的高速公路预期根据下面的短语:在T是总工期的电池。利用拖动滚动阻力计算和以前(3)及(4),的最终表现为范围作为一种功能的车辆给出了速度(5): 在这一研究中,车辆的效率的价值是在设定的75%。考虑到使用车辆以完全充电牵引电池(21kW),计算曲线的范围呈现在图2号。a.操作 整个系统的设计应能储存能量白天约八(8)小时(充电为履行这时间)和牵引能量进入电池系统的车辆在夜晚在大约十(10)个小时。b .设计 该系统由光伏组件,电子变流器、负载控制器,银行的电池与之相对应的指标水平的电池费用。额外的电子转换器相应的负荷控制器卸货/充电侧边朝向输入的牵引力电池银行的车辆。 PV组被设计来供应能量被保存在一个valve-regulated酸(蓄电池铅)密封电池银行。锂离子电池技术在研究中等的/大型储能的应用。这个铅酸电池是最常见的能量存储技术由于其相对经济功率密度。蓄电池的技术提出了主要优点例如降低维修工作,减少的尺寸和重量。主要缺点:更高的这种技术是成本,缩短由于寿命及充电局限性.充电的控制器是保证系统在最优水平的操作。收费控制器基本上关闭这个光伏阵列当电池银行是充分的受到指控。Deep-cycle电池用于光电系统通常用于以他们的流量。因此,在放电率100Ah C / 10必拯救10A。容量的电池的温度依赖于也是。计算这些能力的铅酸电池的条款是排放速率的法律表现于Peukert6:电池银行使用该研究中的单位组成的额定100-Ah 24蓄电池。考虑放电过程的10个小时,预计到每小时拟期间10A 10个小时的时期。 6中所示的热力学分析,存储部件是有限的,由动力学因素。因此,分析假定操作温度不变时,细胞和压力。基本热力学关系是:C. DC直流转换 输入电压48V直流对直流变流器的输入功率是;三千瓦而输出对液力变矩器被设定的电压201.6 v牵引电池系统具有最大输出功率的21个千瓦。自从step-up转换器被要求,提高转炉型(图3)被使用。同时,在一个转换器、能源预计将保存即输入功率,Ps,大约等于输出功率、采购订单。一个效率,可达95%,把一块石头扔进池塘的因素,V和开关频率,10%的1.0MHz fs,(因为片直流-直流转换器运作得更有效率在这个频率7)被用于系统。通过分析转炉、以下它的设计参数,即采用0.762、钾的叫责任周期”,代表了一部分时期开关打开了;整体周期时间、Tp的ontime,半;吨,不占用时间,700ns和300ns纨绔分别的,当输出电容、电感、Cout输入和系列的提单400nF和15H分别。5.追踪2 -太阳能电池系统通过,牵引燃料电池A. :燃料电池热力学和规格 一个质子交换膜(PEM)燃料电池通常可满足商旅需求的汽车工业9。这优势使用质子交换膜燃料电池相比其他燃料细胞技术,如固体氧化物燃料电池(SOFCs)和磷酸燃料电池(PAFCs)是:(一)直接的启动时,(b)清洁燃料输入,(c)低的方向敏感性、低运行成本的(d)9。商务印书馆的描述的燃料电池工作原理10,11的算法视图。有关的化学反应过程: 来料氢是在阳极导致离子化自由电子和氢离子。运输的离子与电子通过聚合物电解质膜的结果形成的水在阴极。贡献的释放电子流动的电流。 Nernst方程的基础上,将电压输出燃料电池反应方程,给出了以下12:在G的吉布斯自由能变化、G0是标准的吉布斯自由能变化、E的潜力是发达穿过电极在电压、E0是标准电池的潜在的伏特数,R是气体常数= 8.3.14 J / K-mol、F是9.649104法拉第常数= C /组分中,T是温度,n是度开尔文数量的电子转移在燃料电池和Q的反应进行了讨论。Q增加,反应走到自动完成和电压下降。势能联系较少反应物低于潜在所耗能源更多反应物。给出的转换效率12:b .设计分析和能量转换 最大的挑战在于转换水氢用太阳能。在这项研究中,通过合理的电解槽被认为是提供所需量的氢燃料电池的功能。同时,由于大量的 氢是需要适当的充电的时代,这是强制性的适当的安全标准是考虑了受压的储存易燃气体的性质14。 PV阵列的输出是用来发电氢电槽到其中一个稳定的水流被假定。氢率的变化从产品到产品9。根据估计,可以生产出足够的氢在平常的一天为地面发光强度和也为太阳能阵列输出、电解槽可定制17。 电力需求牵引电池是21kW与丰田普锐斯相比,在一个输入电压201.6 V的输出电压24v PV阵列与电流的输出从 158 a的可以利用的光伏阵列等电解水成氢气和氧气。根据要求适当的充电时间和燃料电池,氢元素合成输入率为输入流量电解槽的水被发现在38千瓦约24个scfh效率70%的16。图6显示氢率为电压输入从电解槽的太阳能电池板。 氢电槽是e生产192超临界流体存储多达6000名升18。氢作为capabl每天8小时,生产,等于体积的存储= 5,430公升的氢。这产生的氢存储于圆柱在K-size 2500 psi的能力 照明水平,既不是固定的。这一份文件中给出的最大输出功率26.3V最大功率电压,需要re-formulated为24V的可操作性电压。因此,真正的实际操作能力PV模块的输出结果,190W(基于IV曲线的制造商)。38千瓦,一个交货的24V直流,获得了独立发电系统。这两个分开的轨迹跟随在本研究通过太阳能来牵引电池(阀调节铅蓄电池储能(酸)轨道1)和太阳能电池,牵引通过燃料电池(轨道2)如图所示,如图1所示。b .的能量转换和储存最大的挑战之一在建造和设计的太阳能车辆大小的储能元件。铅酸电池的设计始于对新开发的氢镍(镍氢电池),Nickel-Cadmium(NiCd),锂离子或锂聚合物(Li-poly)电池。所有这些新镍和锂为基础的电池减轻体重的组件,但同时增加了投资成本和今后的维护成本。粗糙的一些battery-available的比较技术研究进行了综述,在附表二)。C .基础设计1)车辆基地参数2)负荷设计3)范围 对于这一特定范围PHEV、预计在英里(R)作为一个函数的车辆的速度(V)在平坦的高速公路预期根据下面的短语:在T是总工期的电池。利用拖动滚动阻力计算和以前(3)及(4),的最终表现为范围作为一种功能的车辆给出了速度(5):太阳能带电电和站,为燃料电池汽车是真实的技术的可能性。电台将孤独地站著对接的风险降到最小高峰期电力操作符,提供一种安全、便宜作为能源主要汽车司机。这是符合我们政府的新趋势减少对化石能源。PHEV)的影