2.2.1 太陽能電動汽車基本構造

車身外罩、車架、車輪與輪胎、轉向系、制動系統、懸架系統等要素組合構成太陽能車體的基本結構；太陽電池、電機為其動力源；蓄電池為其儲能裝置。對于概念型太陽能電動汽車，其車體構造、底盤布置與純電動汽車沒有什么太大區別，在構造組成上兩者最大的區別就在于太陽能概念車最后在車身外面貼太陽電池板，以及多了對太陽電池充放電的控制和管理的電力電子控制系統。而對于現有的太陽能競賽汽車，其大都是單人駕駛，無論是從外形或者內部結構及其總布置都與傳統汽車或者純電動汽車有很大不同，比如，為了駕駛員的視野，駕駛員座艙是突出的；也不強調乘坐和駕駛如同轎車一樣的舒適性，而僅僅考慮駕駛員的生理需求和操縱方便性。目前太陽能電動汽車還是以競賽用車占多數，以下將對競賽用太陽能電動汽車的車身、車架及車輪布局進行介紹。

1.車身

由于受太陽能利用技術的限制，同時為了確保太陽能電動汽車的性能，太陽能電動汽車要具有小的空氣阻力和迎風面積，所以首先太陽能汽車的車身外形一般是寬而且是扁平狀的；其次，太陽能車車身結構一般采用輕量化而且剛性強度高的單殼式車身結構，也稱為罩式車身。所謂單殼式車身是沒有骨架，只靠外殼支撐用所謂的“結構式外壁”構造而形成的車身；最后，因要在車身外表面貼太陽電池，而太陽電池又為脆硬性材料，不能承受太大的彎曲度，故太陽能汽車車身的曲度不能很大。車身外罩的制作一般采用FRP（Fiber Reinforced Plastics）材料成型技術。車全長一般為4～5m，寬一般1500～1800mm。圖2-5所示為競賽用太陽能電動汽車的典型車身外形。

2.車架結構

太陽能電動汽車多數是由底盤與罩式車身組合而成。雖然罩式車身無一例外地全部是由FRP制的單殼車身，但是底盤車架部分就有空間框架結構或者整體式車架兩種形式。作為車身基本骨架的車架，要求要達到以下3個要求：擁有在行駛過程不被破壞的強度；輕量化以獲得良好的行駛性能；足夠的剛性以提高行駛穩定性。茲將空間車架和整體式車架介紹如下：

（1）空間車架（桁架結構） 很多太陽能車輛的車架（見圖2-6）都采用以鋁（或者鋼）制的薄壁管件，利用焊接工藝連接的方式。車架強度剛性最弱的部位處在車架材料不能通過的駕駛員周邊的開口部分。這種車架必須考慮上側管件由于支撐載荷的壓縮變形，特別是對強度剛性要求比較高的太陽能電動汽車，上側縱向的主管件最好比其他部位的管件大一個尺寸。部件不能受到極大的彎曲應力是空間車架設計的基本原則。

（2）整體式車架 整體式車架形狀的自由度高、重量輕且能夠抵受沖擊，制作材料一般選用環氧樹脂系膠水加固的CFRP，雖然材料費有點高，但是在制作上，因為用剪刀，鉗子和膠水之類的就可以制作材料，與需要用到焊接器件和焊接技巧的金屬管式空間車架相比，比較容易制作。

3.車輪及其布局

汽車一般都是4輪車，但是對于太陽能電動汽車，3輪車是其主流。把滾動阻力降到最低的最基本條件就是要使全部輪胎都必須朝正確的方向行走，因為太陽能電動汽車一般只有3輪，所以只要把左右前輪前束角設為零度即可。

（1）前兩輪后一輪布局（3輪車） 前面兩車輪作為轉向輪，后面一個車輪作為驅動輪的布局，在彎道前減速時轉彎的穩定性也容易得到保證，是最標準的布局。

（2）前一輪后兩輪布局（3輪車） 與上述的布局相反，制動與轉彎性能較差，特別是在減速加轉彎的時候，因為其向前撲倒的形狀，側翻的危險性高，一般不被采用。但是，因為轉向輪只有一個，所以全部輪胎的轉彎中心都一致，能有效防止轉彎阻力的惡化。