电动汽车车载光伏充电系统的研究与设计

殷战稳，刘豪

(河南城建学院，河南平顶山467036)

随着石油资源的日益枯竭和节能环保要求的提高，电动汽车成为热门研究课题，在近几年得到迅速发展，相关技术不断走向成熟。目前制约电动汽车发展的一大瓶颈是电能问题：快速充电很难将电池充满，一次性充电续驶里程短，受到循环寿命的限制等。为此采用电动汽车车载磷酸铁锂动力电池组设计了一种车载光伏电池充电系统，随电动汽车移动，时刻跟踪光伏电池的最大输出功率，实现高效、稳定、安全地对动力电池长时间补给充电，解决电池组充电时间和充电状态之间的矛盾。本文以光伏电池充电系统作为研究对象，在系统的结构和控制算法方面作了详细的分析和研究，并在此基础上完成了整个系统的设计与验证。

1 光伏电池最大功率跟踪算法研究

光伏电池既非恒压源、也非恒流源，不能给负载提供任意大的功率，是一种非线性直流电源，其输出受日照强度、环境温度和负载等情况影响。只有在某一输出电压值时，光伏阵列的输出功率才能达到最大值。这时光伏阵列的工作点可以达到输出功率电压曲线的最高点，称之为最大功率点。为了有效利用光伏电池，对光伏发电系统进行最大功率点跟踪是必要的［1-6］。

当光伏电池对动力电池充电时，由于动力电池本身也是一个电压源，因此该DC/DC变换器的输出电压可以被认为在短时间内是一个常量。在理想情况下，DC/DC变换器的功率损耗为零，那么光伏电池输出的全部功率与动力电池吸收的全部功率相等。……