超声波风速风向传感器在太阳能汽车上的应用

太阳能汽车是一种靠太阳能来驱动的汽车。相比传统热机驱动的汽车，太阳能汽车是真正的零排放。正因为其环保的特点，太阳能汽车被诸多国家所提倡，太阳能汽车产业的发展也日益蓬勃。

太阳能汽车使用太阳能电池把光能转化成电能，电能会在储电池中存起备用，用来推动汽车的电动机。由于太阳能汽车不用燃烧化石燃料，所以不会放出有害物。据估计，如果由太阳能汽车取代燃汽车辆，每辆汽车的二氧化碳排放量可减少43至54%。目前实用型的太阳能汽车主要有两种：一是与比赛用车相近的专用车身上装载的5～7平方米电池和3～5千瓦时的蓄电池的汽车，二是在轻型且结构紧凑的专用车身上装载2～3平方米的太阳能电池和5～9千瓦时的蓄电池汽车。

另外，还有一种实用型太阳能汽车，就是将市场上出售的小型乘用车改造后的电动汽车上装载1．5～2平方米的太阳能电池和14～18千瓦时的蓄电池的车。实用型太阳能车上的车载蓄电池，除应付天气变化外，还起到在太阳能电池电力不足时，能配合太阳能电池一同工作的作用。

比赛用太阳能汽车的车身为了减少空气阻力，将其侧断面制成流线型；为了使车身更为轻便，大量使用了轻合金，复合材料等来制造。而且在车身表面搭载了面积在7～10平方米的太阳能电池。另外，为了应付太阳辐射量及天气情况的变化，增添了3～5千瓦时的蓄电池。世界太阳能汽车挑战赛始于1987年，每两年一届，在澳大利亚酷热难耐的沙漠里完成3000公里的赛程。之所以选择在沙漠里举行比赛，是因为太阳能赛车受天气影响显著，云量和风速是两个重要参数。在比赛前期过程中，需要用特定仪器实时测量风速以及风向，方便在开车的过程中更好地了解汽车在各种风条件下的特性，这样才能制定一个更好的比赛策略。一般使用风速风向传感器来测量风速以及风向。除了比赛场景之外，风速风向传感器在太阳能汽车的前期研发测试以及后期生产开发过程中都会用到，有些太阳能汽车甚至将风速风向传感器合成在太阳能汽车上。针对以上需求，ISWEEK工采网推荐以下几个超声波传感器作为解决方案：法国LCJ Capteurs 超声波风速传感器 - CV7-OEM、 SONIC-ANEMO-MICRO。

传统的风速计具有旋转的机械部分，这些移动的部分容易使得传感器损坏。超声波传感器设计旨在避免任何的机械部件，以确保最佳和更可靠的操作。超声波风速传感器具有长期的稳定性且无需维护。声音（和超声波）通过它所穿过的流体的运动来传递。电声换能器使用超声波信号两两相互通信，根据正交轴确定由气流引起的波传播时间差。CV7-OEM换能器彼此之间进行通信，提供四种独立的测量，而头风测量矢量则用于计算。结合这些测量结果计算出相对于参考轴的风速及风向。温度测量是用于校准。传感器的设计减小了倾角的影响（基于空间的形状，传感器倾角的影响被部分校正）。

CV7_OEM超声波风速传感器可提供4个独立的测试数据。正确性检查用于头风矢量的计算。这种方法提供了0.15m/S的风速灵敏度，可靠性和卓越的线性度高达40m/S。

法国LCJ Capteurs 超声波风速传感器CV7-OEM 参数

法国LCJ Capteurs 超声波风速传感器SONIC-ANEMO-MICRO 描述
传统的风速计有旋转的机械部分。这些移动的部分容易使得传感器损坏，超声波传感器设计于避免任何的机械部分，为了确保更可靠的操作。超声波传感器有着长期的稳定性而不需要维护。声音在交叉口由流动的物体传输。电子声学传感器(1)用超声波信号(2)在他们之间通信，沿着正交轴，由风速(3)引起声波传输时间不同。CV7传感器在他们之间通信传输4种不同的测试，然而测试得到的食量头部风用于计算。结合测量计算出风速和根据基轴计算出风向。温度测量是用于校准。传感器的设计减小倾角的影响(4)（传感器倾角的影响能被部分校正是由于传感器空间的形状）。

CV7传输了4个独立的测试数据。正确性检查用于头风矢量的计算。这个方法给出了0.15m/S的风速灵敏度，卓越的线性度，可达到40m/S。

法国LCJ Capteurs 超声波风速传感器SONIC-ANEMO-MICRO参数

审核编辑：汤梓红