太陽能電動汽車模型優化了光伏陣列 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/）。該系統依靠人工智能來優化太陽能電池陣列的輸出，并以88%的效率運行電機；現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和可以從太陽能電池陣列和制動系統充電的電池。

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網絡，根據每天數千次的溫度和輻照度測量，計算出能產生最大輸出的太陽能電池電阻。該技術利用現有的人工智能技術進行最大功率點跟蹤。因為該模型是使用神經網絡訓練的，所以它可以使用復雜的標準進行預測，但不能傳達這些預測的確切標準，更像是一個預測黑匣子。

根據該模型，當陽光明媚時，太陽能電池陣列產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都會給電池充電，將動能轉化為電能。該團隊只創建了一個虛擬模型，但構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環境或家用電器，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，這將消除將電動汽車接入主電網的需要。

Mohanty說：“現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。”