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研究生:魏祥輝
研究生(外文):Wei shiang hui
論文名稱:太陽能輔助電動車效益研究
論文名稱(外文):Effectiveness of Photovoltaic AssistedElectrical CarEffectiveness of Photovoltaic Assisted Electrical Car
指導教授:溫超東
學位類別:碩士
校院名稱:中華技術學院
系所名稱:機電光工程研究所碩士班
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
中文關鍵詞:太陽能電池電動車太陽能輔助效益光伏電池老化
外文關鍵詞:Solar cellElectrical carSolar assistedEffectivenessPhotovoltaicBattery ageing
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本研究在測試單人座電動車使用太陽能輔助時的效益,此電動車配置一24V、900W馬達,並以兩顆12V電池串聯提供電力,太陽能系統包括串聯的兩片40W單晶矽太陽能板和一太陽能充電控制器,測試場地為在台北市中華技術學院附近的一段平坦的柏油路,測試時以最高速14~16 km/h行駛此路段來回共700公尺為一次。為分析及比較使用太陽能系統的效益,測試項目包括使用和未使用太陽能系統,未使用太陽能系統時,我們以連續行駛和間隔10分鐘行駛一次的方式測試,使用太陽能時,我們僅以間隔10分鐘測試一次,我們共使用了兩組電池,一組為全新、容量為44 Ah的非密封型鉛酸電池,另一組為老化中、容量45 Ah的密封膠質鉛酸電池。使用全新電池時,我們所測得的平均增加效益為61.57%,最高可達81%,故使用太陽能系統有明顯的效果,使用老化中的電池時,我們發現使用太陽能輔助也有不錯的效益,但電池愈老化,負載中發生電壓急遽下降的電壓愈高,表示即使有太陽能輔助,也要注意電動車可能在行駛中突然停止的情形。
The purpose of this research was to study the effectiveness of a solar system on a single-rider electrical car. The car was equipped with a 24 V, 900 W motor. Two 12 V batteries in series were used to provide the power. The solar assisted system consisted of two mono-crystalline, 40 W photovoltaic plates in series and a solar charge controller. Tests were performed on a section of flat asphalt road near China Institute of Technology at Taipei. Each run, the car ran at full speed of about 14-16 km/h for a round trip distance of 700 meters. In order to compare and analyze the effectiveness of the solar assisted system, the solar assisted and no solar assisted cases were tested. For the no solar assisted case, continuously running and 10 minutes interval running tests were adopted. For the solar assisted case, only the 10 minutes interval running tests were performed. In the research, two sets of batteries were used. One set was the brand new flooded lead-acid batteries with a capacity of 44 Ah for each battery. The other set was the gel type seal lead-acid batteries with a capacity of 45 Ah for each battery. The seal batteries were in aging condition. During the tests of using the brand new batteries, an average effectiveness of 61.57 % from the solar system was obtained. The maximum effectiveness was 81 %. From the tests, we learned that the effectiveness of the solar assisted system was significant. During the tests of using the aging batteries, the effectiveness of the solar assisted system was found to be good. But as the battery was more aged, the battery’s voltage-sudden-drop phenomenon was happened at higher voltage. Therefore when aged batteries were used, one had to aware of that even with the solar assisted system, the electrical car might suddenly stop during its mission.
目錄

中文摘要 i
英文摘要 ii
目錄 iii
圖目錄 v
表目錄 viii
第一章 序論 1
1.1 介紹 1
第二章 相關技術 6
2.1 太陽能電池介紹 6
2.2 太陽能電池種類 9
2.3 太陽能電池數學模式 11
2.4 太陽能充電控制器介紹 13
2.5 鉛酸電池結構與原理介紹 14
2.6 鉛酸電池充電方式介紹 18
2.7 太陽位置計算 22
2.8 太陽時間計算 25
2.9 太陽與水平面關係計算 27
2.8 太陽輻射計算 28
2.9  Air Mass計算 31
第三章 研究方法 33
3.1 太陽能輔助電動車測試條件 33
3.2 資料擷取系統 35
第四章 80W太陽能輔助電動車試驗結果 40
第五章 電池老化過程對於太陽能輔助系統的影響 53
5.1 測試方法 53
5.2 未用太陽能輔助時電池老化的影響 53
5.3 電池老化對太陽能輔助系統的影響 55
第六章 結論 60
參考文獻 61
附錄 65
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