[01353867]混合动力多功能太阳能电动自行车研究

1. 任务来源：本项目属自选项目（驻马店市二零一二年科技发展计划项目）。 2. 应用领域和技术原理 本项目是在分析研究现有电动自行车存在问题的基础上,提出了混合动力多功能太阳能电动自行车研究项目。通过增加太阳能光伏充电系统,使太阳能充电与交流电源充电模式并存,以太阳能光伏充电为辅,并利用其自身的太阳能电池组件达到自动充电、遮风挡雨功能的电动自行车。其中涉及的两个关键技术是太阳能光伏充电控制技术和最大功率跟踪技术。针对光伏充电控制技术,结合试验用电动自行车性能参数,选择和设计了相应充电系统组件,开发了适用于电动自行车的太阳能光伏充电系统,最后通过系统整体测试,验证了该系统应用在电动自行车上的可行性。针对最大功率跟踪技术的研究,选择了干扰观测法作为太阳能电动自行车最大功率跟踪控制算法,并开展了最大功率跟踪系统的软硬件设计。 该研究成果应用于电动自行车上,不但有助于实现电动自行车的绿色环保和多功能化,延长电动自行车原电池的使用寿命,而且也为从事光伏技术开发和应用领域研究的人员提供有效参考。 3.性能指标 （1） 太阳能电池组件尺寸：52.8×35.2×3（cm）; 额定功率：25W; 开路电压： 17.5V; 短路电流：1.61A; 最大功率点电压：14.4V。 （2） 蓄电池容量：12Ah; 蓄电池额定电压：48V。 （3） 主控制芯片为STC12C5201AD单片机,Buck电路作为降压斩波电路。 （4） 天气晴好、温度适宜的条件下,9小时充电行驶里程为26km～38km。 4.与国内外同类技术相比：国内外将光伏发电技术应用在电动自行车上的研究可参考文献很少,从事研究开发实用型太阳能电动自行车的人更少,因此本项目的研究处于国内领先水平。 5.本课题创新点 （1） 分析了太阳能电动自行车的研究现状,探讨了光伏发电的基本理论; （2） 确定了应用于太阳能电动自行车发电系统的最大功率控制算法; （3） 设计并实现了最大功率跟踪（MTTP）控制电路及太阳能充电控制电路; （4） 完成了太阳能充电与交流电源充电模式并存的设计与研究,并通过系统整体性能测试,验证其系统设计在电动自行车上应用的可行性; （5） 完成了太阳能电池板安装支架的设计与研究。 6.作用和意义 目前电动自行车的市场需求量很大,本课题研究和开发的具有“节能、低碳、环保”特点和自动充电、遮风挡雨功能的太阳能电动自行车若投入批量生产,在给企业带来生产利润、新的利益增长点的同时,也可以带动相关产业的发展,提升相关产品的质量和产业层次,扩大社会的就业率,其经济效益和社会效益将十分显著。 7.推广应用的范围、条件和前景以及存在的问题和改进意见：该太阳能电动自行车是在原电动自行车基础上改造的,目前市场上太阳能电池板价格低、易购置,只要具备一定的设备、场地和生产能力即可加工生产,其推广应用前景广阔。