太陽能車期中報告太陽能車期中報告

指導教授指導教授 :: 蔡志成蔡志成 ,, 王國禎王國禎組員組員 :: 張友倫張友倫 (49161023)(49161023)

溫承豫溫承豫 (49161018)(49161018)

李志健李志健 (49161046)(49161046)

緣起：緣起： 有幾次在電視新聞及網路有幾次在電視新聞及網路

上看到了台大與南台科大上看到了台大與南台科大所展示有關太陽能車的報所展示有關太陽能車的報導，而又由於先前世界所導，而又由於先前世界所引發的能源危機而造成對引發的能源危機而造成對太陽能的研究，因此便對太陽能的研究，因此便對此有了一些疑惑及興趣想此有了一些疑惑及興趣想去進一步的深入了解。 去進一步的深入了解。

資料來源：認識太陽能電池 http://www.solar-i.com/know.html

功能描述 功能描述 1.1. 太陽電池所產生之電流與電壓均很小，必須藉由串、並聯設太陽電池所產生之電流與電壓均很小，必須藉由串、並聯設 計形成一陣列計形成一陣列

2.2. 在太陽能板上加裝透鏡以達到集中光線來增強能量的效果。在太陽能板上加裝透鏡以達到集中光線來增強能量的效果。  3.3. 因太陽電池不具蓄電能力，故需設充電電池和控制裝置，把用不到的剩因太陽電池不具蓄電能力，故需設充電電池和控制裝置，把用不到的剩 餘電力藉由電池來儲存。 餘電力藉由電池來儲存。

4.4. 接裝一個負載極微小的防逆二極體以防止蓄電池內的電流逆流回到太陽接裝一個負載極微小的防逆二極體以防止蓄電池內的電流逆流回到太陽 能板。 能板。

5.5. 利用感測器對其所偵測到的光線強弱自行做判斷，然後使反射鏡旋轉到利用感測器對其所偵測到的光線強弱自行做判斷，然後使反射鏡旋轉到 適當的位置或者是使整塊的太陽能板隨時都能正對陽光以增加可使用的適當的位置或者是使整塊的太陽能板隨時都能正對陽光以增加可使用的 能量。 能量。

目前技術討論目前技術討論

核研所在核研所在 9393 年年 1212 月所發表出結合商用月所發表出結合商用 III-VIII-V 族太陽電池族太陽電池與菲涅爾透鏡（與菲涅爾透鏡（ Fresnel lensFresnel lens ）製作完成的聚光型發電模）製作完成的聚光型發電模組，其模組能量轉換效率已達組，其模組能量轉換效率已達 19﹪19﹪ ，優於現今商用矽質太，優於現今商用矽質太陽電池（模組效率約為陽電池（模組效率約為 1010 ～～ 14﹪14﹪ ）的效能。並搭配太陽光）的效能。並搭配太陽光追蹤系統結合而成的國內第一套折射式聚光型太陽能發電追蹤系統結合而成的國內第一套折射式聚光型太陽能發電系統（輸出功率為系統（輸出功率為 150W) 150W) 。。

日本夏普（日本夏普（ SharpSharp ）公司在）公司在 20042004 年年 66 月巴黎的國際會議月巴黎的國際會議上，發表薄如紙張並且能夠彎曲捲起的太陽能電池。新開上，發表薄如紙張並且能夠彎曲捲起的太陽能電池。新開發的太陽能電池的轉換效率為發的太陽能電池的轉換效率為 28.5%28.5% ，比，比 14%14% 的住宅用多的住宅用多結晶矽太陽能電池在效率上提高許多。 結晶矽太陽能電池在效率上提高許多。

初步設計與評估：初步設計與評估：太陽能車太陽能車 (( 競賽用競賽用 ))資料來源：資料來源：http://ww.kreysler.com/projects/spons http://ww.kreysler.com/projects/spons

or/yalesol.htmor/yalesol.htm

小型太陽能模型車小型太陽能模型車資料來源：資料來源：http://www.solari.com/youngstrong/1. http://www.solari.com/youngstrong/1.

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車身：車體結構以輕量化材料為主，以避免能量的消耗，所以車身：車體結構以輕量化材料為主，以避免能量的消耗，所以 採用飛機木採用飛機木 (( 不耐衝擊不耐衝擊 ) ) ，而對於傳輸機構的支撐架則使用，而對於傳輸機構的支撐架則使用 較堅固之材料如壓克力，避免造成受力不均勻而導致損較堅固之材料如壓克力，避免造成受力不均勻而導致損 壞，而目前已經有現成的車子，如沒有必要，應該不會對壞，而目前已經有現成的車子，如沒有必要，應該不會對 其做出更改或是重新設計。其做出更改或是重新設計。動力：動力： 1.1. 太陽能所提供的電力較不穩定，還尚需可供儲存電力的電太陽能所提供的電力較不穩定，還尚需可供儲存電力的電 池，關於這點我們打算採用鋰電池，因為它具有高工作電池，關於這點我們打算採用鋰電池，因為它具有高工作電 壓壓 (3.6V)(3.6V) 、高能量密度、放電平穩、工作溫度區間大等優、高能量密度、放電平穩、工作溫度區間大等優 點。點。 2.2. 馬達則是用馬達則是用 DCDC直流馬達。直流馬達。 3.3. 車體的行進則是依靠後輪的動力，方向的控制則是由前輪車體的行進則是依靠後輪的動力，方向的控制則是由前輪 的伺服器所控制。的伺服器所控制。感測器類型：利用光敏電阻也就是對「感測器類型：利用光敏電阻也就是對「光光」「」「敏感敏感」 」 的電阻器，並利用可偵測光線強弱之特性，來的電阻器，並利用可偵測光線強弱之特性，來 帶動反光鏡或者是太陽能板的轉動帶動反光鏡或者是太陽能板的轉動

太陽能板：為了使太陽能板隨時都能正對太陽來提高能量太陽能板：為了使太陽能板隨時都能正對太陽來提高能量 的吸收，就需要有感測器的存在，並利用光感測元件將的吸收，就需要有感測器的存在，並利用光感測元件將 光線明暗變化的程度轉換為電信訊號，並成為電子電路光線明暗變化的程度轉換為電信訊號，並成為電子電路 邏輯處理之依據來驅動太陽能板旋轉到最佳的位置，而邏輯處理之依據來驅動太陽能板旋轉到最佳的位置，而 在太陽能板上加裝透鏡及反射鏡也能達到增加能量的效在太陽能板上加裝透鏡及反射鏡也能達到增加能量的效 果。果。

擬進行方法與步驟 擬進行方法與步驟 ((方法一方法一 )) 可自轉式的反射鏡面可自轉式的反射鏡面

能量收集上會有兩種可能的情況：能量收集上會有兩種可能的情況：1.1. 設計反射鏡在反射太陽光之後能照射到整面的太陽能板設計反射鏡在反射太陽光之後能照射到整面的太陽能板

2.2. 設計反射鏡在反射太陽光之後將能量再太陽能板上的某一部分做加強設計反射鏡在反射太陽光之後將能量再太陽能板上的某一部分做加強

(( 方法二方法二 )) 可自轉的太陽能板可自轉的太陽能板

可能之困難 可能之困難

感測器 感測器 電路系統的設計或伺服器的控制 電路系統的設計或伺服器的控制 額外地提供電力 額外地提供電力

期許目標 期許目標

能增加太陽能板所產生出來的能量，並有能增加太陽能板所產生出來的能量，並有足夠的電力來驅動車子足夠的電力來驅動車子

反光鏡能藉由感測器的判斷而自行達到陽反光鏡能藉由感測器的判斷而自行達到陽光反射最佳位置 光反射最佳位置

太陽能板能隨時保持太陽的垂直角度太陽能板能隨時保持太陽的垂直角度

工作項目及工作分配 工作項目及工作分配 工作項目 工作分配資料的收集 全體透鏡的類型 全體

透鏡的材料及形狀 全體可自轉反射鏡的設計 全體

聚焦透鏡最佳的擺放位置 全體感測器的應用及位置 全體傳動系統的設計 全體

伺服器及電路的設計 全體車體外型與結構分析 全體設計圖的繪製 李志健

總務 張友倫

甘特圖甘特圖

參考資料： 參考資料： 1.1. 國科會國際合作簡訊網國科會國際合作簡訊網 http://stn.nsc.gov.tw/view_detail.asp?doc_uid=0930917017 http://stn.nsc.gov.tw/view_detail.asp?doc_uid=0930917017

2.Tour a Solar Car 2.Tour a Solar Car www.formulasun.org/education/seles9.html www.formulasun.org/education/seles9.html

3. 太陽能模型車http://www.solar-i.com/youngstrong/1.html

4. 電池介紹http://www2.khjh.kh.edu.tw/~r120838649/li.htm

5.5.黃文雄著 太陽能之應用及理論 民國六十七年六月初版 協志工業叢書黃文雄著 太陽能之應用及理論 民國六十七年六月初版 協志工業叢書

6.6.陳瑞和編著 感測器 民國八十年初版 全華科技圖書股份有限公司陳瑞和編著 感測器 民國八十年初版 全華科技圖書股份有限公司

7.7. 光敏電阻 光敏電阻 http://www.phys.ncku.edu.tw/modphyslab/ggda/gds/photoresister.htm http://www.phys.ncku.edu.tw/modphyslab/ggda/gds/photoresister.htm