基于域随机化的三自由度车载聚光光伏追日系统
项目背景
2020年12月的中央经济工作会议上，“碳达峰、碳中和”被列入为次年的八项重点任务之一。根据中汽统计的中国碳排放情况，汽车行业碳排放占比达到7.5%，仅次于电力和制造行业，汽车行业自然而然成为了碳减排中的重要一环。太阳能有不受地域限制、不会污染环境、能量巨大、可长久开发等优点，已成为人类使用能源的重要组成部分。太阳能汽车通过太阳能给车载电池充电，可降低中途使用充电设备的次数，有效提高续航里程与充电便捷性。
简介
近年来太阳能汽车有较好的发展势头，但其仍然存在成本高、效率低、稳定性差的不足。聚光光伏发电技术占地面积小，单位发电量大，但要求菲涅耳透镜光轴时刻正对太阳。本项目针对电动汽车运行环境复杂的问题，利用定位信息调整电板倾角，同时考虑车载系统易被遮挡等复杂环境，提出域随机化三自由度平台控制策略，以减少“现实差异”，从而提高光伏系统发电效率。本项目开拓了聚光光伏系统在新能源汽车的新探索，为下一代新能源汽车的设计提供新思路。
合作
技术优势
车载光伏发电系统占地面积小、环境变化大、易颠簸，有着明显独特的运行场景。为增强光伏系统效率及稳定性，本项目针对电动汽车运行环境复杂的问题，采用三自由度追日系统，研究环境特征对聚光光伏系统电气特征的影响，复杂气象环境下光伏系统电气特性与全局最大功率点位置之间的非线性关系。从而利用定位信息调整电板倾角与域随机化三自由度平台控制策略，以减少“现实差异”，从而提高光伏系统发电效率。
应用场景
本项目主要应用于电动汽车的光伏能源系统。车载光伏发电系统占地面积小、环境变化大、易颠簸，有着明显独特的运行场景。车载聚光系统的运行环境比较复杂，不但辐照度、温度、风速都会改变发电系统输出特性，而且受阴影遮挡面积与被遮挡频率影响。本项目首次提出了三自由度车载聚光光伏系统的方案，不但可在较小的车体上提升聚光光伏逐日系统跟踪精度，而且便携的结构更适合车辆使用。