随着汽车数量的增加，化石能源的消耗量在不断增加，能源消耗和环境污染已成为国内外的主要问题。太阳能是一种无污染可再生的清洁能源，因此研究设计一款太阳能电动汽车，并尽可能地提高其太阳能的利用率，对我国目前紧张的能源危机和环境保护问题有很重要的意义。利用太阳能来辅助发电并直接给电动机提供能源来驱动电动汽车，同时考虑单位时间发电量最大、单位发电量费用最低、汽车上表面利用率最大、经济效益最高这几个因素，对太阳能板面积的铺设进行多目标优化设计，并设计了一种适用于多种光照环境下的太阳能自动追光系统，使太阳能板始终与太阳光相垂直，实现能源利用率最大化。

  本项目设计了一种可适用于多种光照环境下的太阳能板自动追光装置。追光方式采用视日追踪与光电追踪相结合的模式，利用地磁计和车载系统准确调整太阳能板的初始位置，再依据时间信号与光强信号精准判断太阳的位置。其中光电追踪方式的感光元件由我们自行设计，提高了追光的准确性，感光效果更优。

创新点及技术关键：

（1）通过对太阳能板的铺设面积进行多目标优化求解，求出最佳的铺设面积，从而实现最优的经济效益；

（2）通过设计一种自动追光系统，实现车载向日葵式追光，追光后太阳能板发电量相较于追光前提升60%左右。

主要技术指标：

  太阳能板面积3.71m2、太阳能利用率20%、整车年发电总量844.3kWh、追光提升效率59%。

1.太阳能板铺设面积最优化

     在太阳能板面积的铺设问题上，本项目考虑单位时间发电量最大、单位发电量费用最低、汽车上表面利用率最大、经济效益最高这几个因素，利用Lingo对太阳能板面积的铺设进行多目标优化设计，得出引擎盖和车身共铺设3.71㎡，比一般电动汽车综合效益要好很多。

2.自动追光系统设计

  本项目设计了一种可适用于多种光照环境下的太阳能板自动追光装置。追光方式采用视日追踪与光电追踪相结合的模式，利用地磁计和车载系统准确调整太阳能板的初始位置，再依据时间信号与光强信号精准判断太阳的位置。其中光电追踪方式的感光元件由我们自行设计，提高了追光的准确性，感光效果更优。

    经实验验证，自动追光方式比平铺式太阳能利用率提升了近60%，而且本装置能耗较低，具有节能减排的作用和很高的社会效益，其发展空间巨大。