臺灣博碩士論文加值系統

一般的電動車之電力來源只有蓄電池，所以續航力不足。本研究針對此問題，使用超級電容和太陽電池作輔助並開發電源管理系統，將太陽電池的電力提供電池組充電，及運用超級電容具儲能裝置適時調節電能，期望能改善現階段影響電動車之使用效能與不便性(如充電耗時，續航力不足，電池壽命短)，進而提昇電動車的使用功效，以減少汽油車造成之環境污染及石化能源的耗損。

The power source of general electric vehicles is only provided by batteries. Thus, the voyage is not long enough. For this problem, ultra capacitors and solar cells are used to assist the power systems as well as a power management system is also developed in this thesis. It aims to improve the obstructing factors in the development of electric vehicles, such as insufficient charging device and time-consuming, which limit the efficiency of electric vehicles and result in inconvenience, and in order to improve the functions of electric vehicles and increase the market share, in turn to decrease the environmental pollution caused by gasoline vehicles and consumption of petroleum resources.

摘要‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥i
Abstract ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ii
目錄‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥iii
圖目錄‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥v
表目錄‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥vi
第一章 緒論‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥1
1-1 研究背景與動機‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥1
1-2研究的目的‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥2
1-3 論文的架構‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥2
第二章 電動車之探討‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥4
2-1電動車沿革‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥4
2-2電動車種類‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 5
2-3所使用的電動車電源系統架構‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 7
2-4太陽能電池‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 8
2-4.1太陽能電池之電氣特性‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥10
2-4.2太陽電池之能量轉換‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥13
2-5蓄電池‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14
2-6市電充電器‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥16
2-7超級電容‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥17
第三章系統架構‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥20
3-1 系統架構‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥20
3-2 車體‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥21
3-3 太陽電池‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥22
3-4 蓄電池‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥24
3-5超級電容‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 25
3-6市電充電器‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 26
3-7電源管理系統‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 27
第四章測試結果與分析‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥28
4-1 測試結果‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 28
4-2基本測試‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥29
4-3效能測試分析‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥34
第五章結論‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 38
參考文獻‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 39








圖目錄
圖2-1 太陽能輔助式電動車電源系統架構圖……‥‥…‥‥……8
圖2-2太陽能電池發電原理………………………‥‥‥‥‥……9
圖2-3 太陽能電池之等效電路………………………‥‥‥‥……11
圖2-4 太陽電池在不同狀況下之特性曲線‥………‥‥‥‥‥‥12
圖2-5太陽電池之能量轉換系統方塊圖‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥13
圖2-6超級電容(電雙層電容)結構圖‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥17
圖2-7超級電容基本電路圖‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥18
圖2-8 PC100不同電流放電時間‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥19
圖2-9 1F 5.5V 56 ohm充放電時間‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥19
圖3-1太陽能輔助式電動車架構圖‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥20
圖3-2 電動車之圖‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥21
圖3-3 太陽能電池板‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥22
圖3-4 SM1611 V-I特性曲線圖‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥23
圖3-5 SM1611 V-P特性曲線圖‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥24
圖3-6鉛蓄電池(12V24AH) ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥25圖3-7市電充電器(24伏特3安培)‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 27
圖3-8電源管理模組‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 28
圖4-1簡易電動車‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 29
圖4-2電腦模擬器‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 30
圖4-3電流轉換器‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 30
圖4-4空載電池端能量圖‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 31
圖4-5電動車電池平地特性圖‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥31
圖4-6電動代步車電池消耗圖‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥32
圖4-7太陽電池電壓曲線圖‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥32
圖4-8行進間太陽電池無載特性圖‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 33
圖4-9行進間太陽電池有載特性圖‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥33
圖4-10道路行駛電池損耗有載圖‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 34
圖4-11行進間電池有載特性圖‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 35
圖4-12空載時太陽能電池加電池端電壓圖‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 36
圖4-13有載時太陽能電池未電池端電壓圖‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 36
圖4-14有載時太陽能電池加電池端電壓圖‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 37
圖4-15馬達特性曲線圖‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥37
圖4-16超級電容特性曲線圖‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥38




表目錄
表2-1電動車優缺點評估‥‥‥‥………‥…‥‥‥‥‥‥‥ 6
表2-2電池特性比較表………‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 14
表2-3充電模式與充電特性比較‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 16
表3-1城市遊俠(CR-08)電動車規格…………………………22
表3-2太陽電池型號(SM1611規格)…………………………23
表3-3 鉛蓄電池的規格‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 26

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