1）Prius Prime的太陽能車頂
豐田在Prius上面是較早采用太陽能車頂?shù)?，在之前采用了半幅車頂，留出了天窗的空間；整個功率為60W。前后兩個類型的太陽能單體的實(shí)際構(gòu)造，如圖1所示。
圖1 上一代Prius的60W 太陽能車頂
而最近發(fā)布的Prius Prime（歐洲和日本版本）對太陽能電池板進(jìn)行了革新，它的電池系統(tǒng)只有8.8Kwh（120kg，351.5V），這個太陽能板在整個系統(tǒng)里面主要包括三部分：
1） 太陽能車頂模塊：如圖所示，官方聲稱的最大輸出為180W
2） 12V鎳氫電池：作為容納太陽能發(fā)電的首要電源
3） DCDC變化器：如圖3所示，DCDC有高壓輸出，分兩個接頭在兩種模式下轉(zhuǎn)換
a.可以經(jīng)由車載充電機(jī)到電池系統(tǒng)
b.也可以直接進(jìn)入輸出總線，在車輛驅(qū)動的時候輸出部分能量
圖2 Prius Prime的系統(tǒng)（電氣化部分）
如下圖2所示，車頂模塊有兩片構(gòu)成，根據(jù)文獻(xiàn)3里面每塊的輸出設(shè)計最大為94W。
圖3 太陽能三件套
在前期設(shè)計的考慮的時候，主要是根據(jù)選擇樣本點(diǎn)，選擇不同的時間上來監(jiān)測實(shí)際的太陽能發(fā)電輸出效能；而實(shí)際車主是可以通過整個大屏后臺的顯示數(shù)據(jù)，來監(jiān)控頭頂上的這個東西，在當(dāng)前時刻的功率，以及在整個使用壽命過程中，到底發(fā)了多少電，相對應(yīng)的是多少的續(xù)航里程。
圖4 太陽能的實(shí)用效率和顯示界面
在目前的效能來看，不同季節(jié)、不同的工作日和不同的功率電池配比等因素下，太陽能板對整個系統(tǒng)的供電是不同的，根據(jù)參考文獻(xiàn)1，可以根據(jù)文獻(xiàn)中1kW的20%的折算，粗略的估計下的效能為10%左右，每天0.5Kwh。
·不同的時間段停放的區(qū)域會導(dǎo)致挺大的不同
·不同季節(jié)因素大約有5%的差異，可以參見參考文獻(xiàn)4
圖5 不同Solar Panel的影響因素
2） 太陽能汽車是否可行？
其實(shí)這個問題，可以和國內(nèi)的一家做太陽能汽車的企業(yè)結(jié)合在一起。同樣，我們可以看到工程師們，給某輛改裝車。通過這個案例的實(shí)際分析，我們可以對這個類型獲得更多的質(zhì)疑和探討的角度。在這個實(shí)際改裝配置中，平均的發(fā)電的情況為2.09 kWh/天，相當(dāng)于續(xù)航里程14.6 km；最大的發(fā)電量為4.23 kWh/天，對應(yīng)的續(xù)航里程約為29.6 km。
圖6 把太陽能電池擴(kuò)展到車身上
整車的電能效率問題：太陽能汽車布置在不同位置的發(fā)電效能是不同的，這個問題是客觀存在的，因此在不同的時段，按照理想估算和實(shí)際測試的結(jié)果會有挺大的差異；而如圖6所示，不同的太陽能發(fā)電模組，需要通過線纜進(jìn)行匯總和橋接之后匯集到DCDC變換器里面，里面需要通過半導(dǎo)體器件分離，就會存在導(dǎo)線阻抗壓降、半導(dǎo)體壓降和整個轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換效率等影響整體發(fā)電效率的一些問題。
圖7 車頂、前后和兩側(cè)各個位置的差異
小結(jié)：總體來看，目前在車頂配太陽能電池板，在PHEV配合小電池組（5～10kWh）這個配置上，可以發(fā)揮一些作用。
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