太阳能电池板电压与充电效率的关系

核心提示太阳能电池板电压与充电效率的关系:1、充电快慢取决于电池容量、充电电压、电流,与电池多少V没关系。2、太阳能电池的电压与面积、蓄电池的电压与容量,都需要协调、搭配合理才行,搭配不合理是不行的。太阳能电池的电压需要高于蓄电池的电压才行,否则是

太阳能电池板电压与充电效率的关系:

1、充电快慢取决于电池容量、充电电压、电流,与电池多少V没关系。

2、太阳能电池的电压与面积、蓄电池的电压与容量,都需要协调、搭配合理才行,搭配不合理是不行的。太阳能电池的电压需要高于蓄电池的电压才行,否则是无法给蓄电池充电的。

电解池原理

移离RL,馀下电路的等效阻值 Req=20并5=4Ω,开路等效电压Uoc=25 x 20/(20+5)=20v

接RL到等效电路,按最大功率定义为当RL=Req=4Ω时 RL获得最大功率,

RL最大功率 Prl=(Uoc/2)²/RL=100/4=25w;

返回原图将RL=4Ω导入,电路总阻值=5+(20并4)=5 + 10/3=25/3 Ω,

25v电源发出功率 Pt=25²/(25/3)=75w,电源效率=Prl/Pt x 100%=333%。

不同电压下驱动电机效率

电解池原理如下:

电解原理:电解质中的离子常处于无秩序的运动中,通直流电后,离子作定向运动。阳离子向阴极移动,在阴极得到电子,被还原;阴离子向阳极移动,在阳极失去电子,被氧化。在水电解过程中,OH-在阳极失去电子,被氧化成氧气放出;H+在阴极得到电子,被还原成氢气放出。所得到的氧气和氢气,即为水电解过程的产品。

电压效率

电解时电解质的理论电解电压与实际电解电压之比。后者即是电解槽的槽电压。槽电压是理论电解电压、超电压和输电导体电压损失之和。影响槽电压大小的因素很多,除前述影响超电压的因素外,还有导线与电极之间的接触电压、隔膜材料、电解槽结构、电流密度等。槽电压通常远大于理论电解电压,导致电压效率很低。

根据电解原理,在电极上产生的氧气将与氯化作用结合,在较低的酸碱度(例如,酸碱度< 27)下产生次氯酸盐或亚氯酸盐离子水溶液。

另外,也有广告声称碱性电解水具有“中和酸性体质”的用途,但实际上电解产生的碱性水到达胃后,由强酸性的胃酸变成酸性。

开关电源为什么输入电压高时效率高

电动汽车的驱动系统主要由减速器、驱动电机、MCU(电机控制器总成,Motor Controller Unit,简称MCU)构成[3],因减速器主要为机械传动部件,与电压的大小无关,本文主要分析不同电压对驱动电机和MCU的性能影响,下述电动汽车驱动系统均指驱动电机和MCU。

本文基于一款峰值功率为55 kW的电动汽车驱动系统进行分析,其具体参数如表1所示,峰值外特性曲线见图1,驱动电机为永磁同步电机。MCU的直流母线电压范围为340~750 V,分别对340 V、480 V、540 V、650 V、750 V五种不同电压进行单独测试分析。

图1 驱动系统峰值外特性曲线

2 性能分析

21 扭矩特性分析

图2所示为MCU母线电压分别为340 V、480 V、540 V、650 V、750 V下的驱动系统实测峰值扭矩曲线。当母线电压达到540 V时,其峰值扭矩性能达到设计的标称值,当母线电压低于540 V时,因电压偏低,受永磁电机反电动势的影响,导致进入高速弱磁区间后电流下降,扭矩输出能力对应下降。在母线电压为340 V时,驱动系统处于欠压状态,拐点后的扭矩输出能力下降幅度达到46%,对驱动系统的性能影响较大,母线电压为480 V时,转速在4 500 r·min-1后的深度弱磁区内扭矩输出能力下降,降幅约为20%。

图2 不同母线电压下的峰值扭矩曲线

22 功率特性分析

图3所示为MCU母线电压分别为340 V、480 V、540 V、650 V、750 V下的驱动系统实测峰值功率曲线。与扭矩特性一样,当母线电压达到540 V时,其峰值功率性能达到设计的标称值,当母线电压低于540 V时,峰值功率输出能力出现衰减。当母线电压为480 V时,转速超过4 500 r·min-1后,峰值功率输出能力降低约18%。当母线电压为340 V时,峰值功率输出能力降低了约42%。

图3 不同母线电压下的峰值功率曲线

23 效率分析

表2所示为不同母线电压下的驱动系统最高效率、平均效率和高效区面积(效率≥90%)的对比,除了最低电压和最高电压2种工况下,其它电压下的最高效率和平均效率基本相当。但是,随着母线电压的升高,高效区面积具有明显的提升,这对整车的能耗具有较大的贡献。

将电动汽车NEDC(新欧洲驾驶周期,New Europe Driving Cycle)循环工况[4]中的工作点分解为对应的驱动系统转速和扭矩,利用Matlab软件插值法计算得到驱动系统的NEDC工作效率。图4所示为在5种电压下的MCU母线电压的驱动系统NEDC工作效率。

图4 不同母线电压下的NEDC工作效率

由图4可得,母线电压为340 V时,驱动系统的NEDC工况下的平均效率为8677%;母线电压为480 V时,驱动系统的NEDC工况下的平均效率为8859%;母线电压为540 V时,驱动系统的NEDC工况下的平均效率为8871%;母线电压为650 V时,驱动系统的NEDC工况下的平均效率为8927%;母线电压为750 V时,驱动系统的NEDC工况下的平均效率为8737%。由此可见母线电压为340 V时的效率最低,母线电压为650 V时的效率最高,与驱动系统单体的效率表现一致。

3 结论

本文基于一款峰值功率为55 kW的电动汽车驱动系统,在母线电压为340~750 V的范围内,进行了不同电压下对应的扭矩特性、功率特性、效率等性能特性的对比测试和分析,得出如下结论:①当驱动系统的母线电压过低处于欠压状态时,进入高速弱磁后电机的输出能

力大幅降低,当电压满足要求时,继续提升电压不影响电机的输出能力。②母线电压的提升对驱动系统的最高效率和平均效率无明显改善,但会提升电机的高效去面积,同时也会提升整车NEDC工况下的平均效率,实现整车能耗的降低。

这个不一定,有一个合理的输入电压范围。

开关管的损耗功率主要有两方面组成:导通时因为压降不为0V而产生的损耗、导通和截止过程中开关管进入线性工作区而产生的损耗。

后者对于频率固定的开关电源而言基本上就是固定的,而前者却不固定,一般定频调宽的电源,在相同负载情况下,电源电压越低开关管占空比就越大,这就意味着电压越低开关管导通时间越长,这样因为其导通压降而损失的能量就会越多,从而影响效率。

 
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