一种便携式电动车太阳能充电装置的实现

摘要：针对电动车使用中的一些不足，介绍了一种便携式电动车太阳能充电装置的设计和实现方案，该充电装置为一个基于UC2843的Boost变换器，它从光伏电池中收集电能，经Boost变换后，可实现对电动车蓄电池组不间断充电。实现升压控制的电路简单可靠，外围元件少，成本低廉。实验结果表明，该充电装置简单实用，可有效延长电动车行驶里程，增加电动车蓄电池的使用寿命，具有一定应用前景。
关键词：充电装置；太阳能；电动车

1 引言
由于电动车使用轻快便捷，绿色环保，因此很多人选择它作为交通工具。但目前电动车的一些缺点也给广大使用者带来了不便，如电动车蓄电池寿命不长，功率有限，行驶里程短；在一些小区高层住户充电不方便；在野外没有市电的地方，其缺点更为突出。在环境污染和能源形势日趋严峻的情况下，太阳能作为一种清洁能源，取之不尽用之不竭，目前其应用技术非常成熟，且成本不断降低。在这种背景下，将太阳能发电与电动车的巨大市场相联系，必定有非常广阔的应用前景，但目前国内此类相关产品极少。这里针对电动车使用中的一些不足设计了一个给电动车及时、方便充电的太阳能充电装置。

2 实现方案
此处太阳能充电装置的充电控制模块为一个基于UC2843电流型PWM控制芯片的大功率Boost变换器，充电实现方案如图1所示。太阳能电池板的输出，经DC／DC Boost变换后直接对电动车的蓄电池组进行充电，同时辅助对电动机负载供电。将太阳能电池板和充电控制模块固定在电动车的后座上，在行驶和停靠时，可不间断地给电动车充电。目前已商品化的电动车大多使用密封式铅酸蓄电池，针对48 V和36 V电动车，固定输出电压为56 V或42 V，恒压充电。

3 Boost变换器原理
Boost变换器原理上又称为并联型开关变换器，Boost电路拓扑结构如图2所示。由开关管VT、续流二极管VD、储能电感L以及滤波电容C组成。开关管的工作频率为几十到几百千赫兹，在Ton期间导通，Toff期间关断，工作周期T=Ton+Toff。当VT导通时，L储能，VD反偏截止，C向负载供能；当VT截止时，由于L上电流不能突变，L中的感应电势使VD导通向电容充电，同时向负载提供能量。通过控制开关频率和开通占空比，可得到不同的输出电压。