2021潔能競賽 大專綠運輸組 銅牌

劉定有、呂柏賢、何朝郁

國立中興大學 電機工程系 國立臺北科技大學 車輛工程系

 

指導老師

賴慶明教授/國立中興大學 電機工程系

 

■ 作品運作

本作品硬體由兩組馬達、驅動器、電源供應器以及本作品之高功因電池充電器電路所組成。一開始由電源供應器供應48V電源至馬達驅動器，驅動器驅動其中一顆馬達使其轉動，接著透過聯軸器帶動另一顆馬達使其轉動產生反電動勢形成三相交流電源，而三相交流電輸入到高功因電池充電器電路進行AC/DC轉換，最後透過電路將電源轉成直流電並且按照蓄電池規格輸出24V直流電。

■ 創意特色

1.本作品提出一種高功因電池充電電路，使用脈波寬度調變(PWM)方式，並結合不需偵測輸入電流之功率因數修正技術，以改善傳統車輛發電系統功率因數以及穩定直流電壓。

2.藉由功率因數以提高發電效率，其包含三相功率因數修正電路並結合三階降壓型轉換器，可適用於較高輸入電壓之場合。

3.硬體實作以無刷直流馬達模擬車輛發電機，實作可驗證功因修正器在輸出功率150W時，三相功率因數值可保持0.97~0.99。

4.本作品雖以傳統車輛作為研究規劃，但其概念可適用於其他發電機應用場合，例如:水力發電，以及應用於油電混和動力車系統。

■ 發展潛能

本作品於三相功因修正轉換器使用同步整流控制時，能有效降低約 5%直流匯流排端電流漣波，已達到減小電流漣波及增加元件之壽命；能有效解決傳統車輛供電系統中電流諧波、功率因數較低…等問題，且能有效降低發電機損耗，進而提高轉換器效率。