印度奧迪沙技術(shù)與研究大學(xué)(Odisha University of Technology and Research)的研究人員開(kāi)發(fā)出了一種由光伏陣列驅(qū)動(dòng)的直流電機(jī)模型。該系統(tǒng)依靠人工智能優(yōu)化太陽(yáng)能電池陣列的輸出,使電機(jī)的運(yùn)行效率達(dá)到88%;而現(xiàn)實(shí)世界中直流電機(jī)的效率為75%至80%。這種太陽(yáng)能電機(jī)有朝一日可用于工業(yè)機(jī)械、家用電器,甚至電動(dòng)汽車。
該研究的主要作者比斯米特-莫漢蒂(Bismit Mohanty)說(shuō),該模型的重點(diǎn)是提高系統(tǒng)的整體效率,在太陽(yáng)能發(fā)電的情況下獲得最高的電機(jī)輸出功率。效率的提高來(lái)自人工智能算法,該算法優(yōu)化了太陽(yáng)能電池陣列的功率輸出、電機(jī)的再生制動(dòng)系統(tǒng)以及可同時(shí)從太陽(yáng)能電池陣列和制動(dòng)系統(tǒng)充電的電池。
太陽(yáng)能電池有一個(gè)最大功率點(diǎn),即在一定輻照量下可輸出的最大電力。最大功率點(diǎn)會(huì)隨溫度和日照而波動(dòng),因此太陽(yáng)能電池并不總是能輸出最大功率。盡可能接近最大輸出的方法是改變太陽(yáng)能電池的電阻,從而改變提取的功率。
這就是人工智能模型的作用所在。在他們的 MATLAB/Simulink 模型中,莫漢蒂和他的同事們訓(xùn)練了一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),根據(jù)每天數(shù)千次的溫度和輻照度測(cè)量結(jié)果,計(jì)算出能產(chǎn)生最大輸出的太陽(yáng)能電池電阻。這項(xiàng)技術(shù)利用了現(xiàn)有的最大功率點(diǎn)跟蹤人工智能技術(shù)。由于該模型是通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的,因此它可以使用復(fù)雜的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行預(yù)測(cè),但無(wú)法傳達(dá)這些預(yù)測(cè)的確切標(biāo)準(zhǔn),更像是一個(gè)預(yù)測(cè)黑盒。
根據(jù)該模型,當(dāng)天氣晴朗時(shí),太陽(yáng)能電池陣列會(huì)產(chǎn)生足夠的電能來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī),并將多余的能量?jī)?chǔ)存在電池中。陰天時(shí),電機(jī)靠電池驅(qū)動(dòng)。每當(dāng)剎車時(shí),電機(jī)的再生制動(dòng)系統(tǒng)就會(huì)為電池充電,將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。該團(tuán)隊(duì)只創(chuàng)建了一個(gè)虛擬模型,但未來(lái)可能會(huì)建立一個(gè)可工作的物理模型。
這種太陽(yáng)能電動(dòng)馬達(dá)模型可用于工業(yè)環(huán)境或家用電器,如冰箱和風(fēng)扇。莫漢蒂說(shuō),他希望有一天能看到這樣的系統(tǒng)用于電動(dòng)汽車,這樣就不需要將電動(dòng)汽車插入主電網(wǎng)了。
"現(xiàn)在,我們必須在電站或家中為電動(dòng)汽車充電。"Mohanty說(shuō):"我想要的是一種無(wú)需充電的電動(dòng)汽車,它可以直接從[汽車上的]太陽(yáng)能電池陣列獲取電力?!?/p>
該研究成果于 7 月在 2023 年電氣科學(xué)應(yīng)用智能系統(tǒng)國(guó)際會(huì)議上發(fā)表。
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