太陽能電動汽車模型優(yōu)化了光伏陣列 可為電動機供電

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印度奧迪沙科技大學（https://www.cet.edu.in/）的研究人員開發(fā)了一種由光伏陣列供電的直流電動機模型（https://ieeexplore.ieee.org/document/10199309/）。該系統(tǒng)依靠人工智能來優(yōu)化太陽能電池陣列的輸出，并以88%的效率運行電機；現(xiàn)實世界中的直流電動機具有75%到80%的效率。這種太陽能電機有朝一日或可用于工業(yè)機器、家用電器，甚至電動汽車。

該研究的主要作者Bismit Mohanty表示，該模型的重點是提高系統(tǒng)的整體效率，以獲得可用太陽能的最高電機輸出。效率的提高來自AI算法，該算法優(yōu)化了太陽能電池陣列的功率輸出，以及電機的再生制動系統(tǒng)和可以從太陽能電池陣列和制動系統(tǒng)充電的電池。

太陽能電池有一個最大功率點，這是在給定的照射量下它們將提供的最大電能。最大功率點隨溫度和陽光而波動，因此太陽能電池并不總是輸出最大功率。盡可能接近最大輸出的方法是改變太陽能電池的電阻，從而改變提取的電量。

這就是人工智能模型的用武之地。在他們的MATLAB/Simulink模型中，Mohanty和他的同事訓練了一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)每天數(shù)千次的溫度和輻照度測量，計算出能產(chǎn)生最大輸出的太陽能電池電阻。該技術(shù)利用現(xiàn)有的人工智能技術(shù)進行最大功率點跟蹤。因為該模型是使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓練的，所以它可以使用復雜的標準進行預(yù)測，但不能傳達這些預(yù)測的確切標準，更像是一個預(yù)測黑匣子。

根據(jù)該模型，當陽光明媚時，太陽能電池陣列產(chǎn)生足夠的電力來運行電機，將多余的能量儲存在電池中。陰天時，電動機會耗盡電池。每當剎車時，電機的再生制動系統(tǒng)都會給電池充電，將動能轉(zhuǎn)化為電能。該團隊只創(chuàng)建了一個虛擬模型，但構(gòu)建一個可工作的物理模型可能是未來的進一步研究。

這種太陽能電機模型可以用于工業(yè)環(huán)境或家用電器，如冰箱和風扇。Mohanty說，他希望有一天能在電動汽車中使用這樣的系統(tǒng)，這將消除將電動汽車接入主電網(wǎng)的需要。

Mohanty說：“現(xiàn)在我們必須在充電站站或家里為電動汽車充電。我想要打造一款無電荷的電動汽車，它的電力直接來自（汽車上的）太陽能電池陣列。”