Нужен ли контроллер заряда?
Контроллер уровня заряда АКБ представляет из себя устройство, основное предназначение которого понятно из названия. Приобретать его нет необходимости, если автомобиль оснащен современным бортовым компьютером.
Индикатор уровня зарядки аккумуляторных батарей не будет лишним
При использовании компактных солнечных панелей в салоне машины для обеспечения нужд мелкой электроники – показания контроллера тоже вряд ли так уж необходимы. Но если ничего, кроме аналогового вольтметра или тестера, в автомобиле нет, то покупка прибора для мониторинга заряда в любом случае не лишена смысла.
В особенности, если в распоряжении водителя имеются мощные солнечные панели, позволяющие полностью зарядить аккумулятор. В этом случае качественный контроллер не даст перезарядить АКБ или, наоборот, не допустит его критической разрядки.
Какие существуют солнцемобили
Практически в каждой компании ведутся разработки по созданию эффективных солнцемобилей. Вот какие проекты концепт-каров уже готовы:
- Французский электрокар, имеющий данный тип источника питания,– Venturi Eclectic. Концепт был разработан в 2006-м году. Автомобиль оснащен силовой установкой, мощность которой достигает 22 лошадиные силы. Максимальная скорость транспорта – 50 км/ч., при которой запас хода составляет полсотни километров. В качестве дополнительного источника энергии производитель использует ветряной генератор.
- Astrolab Eclectic – еще одна разработка той же французской компании, работающей от солнечной энергии. Особенность автомобиля заключается в том, что он имеет открытый кузов, а панель расположена по периметру вокруг водителя и его пассажира. Это позволяет сохранить центр тяжести максимально близко к земле. Такая модель разгоняется до 120 км/ч. Сам аккумулятор имеет большую емкость, и расположен непосредственно под солнечной панелью. Мощность установки составляет 16 кВт.
- Нидерландский солнцемобиль для всей семьи – Stella. Модель была разработана группой студентов в 2013-м году. Машина получила футуристические очертания, а кузов выполнен из алюминия. Максимальная дистанция, которую может преодолеть авто, составляет около 600 километров.
- В 2015 году появилась еще одна действующая модель – Immortus, которую создала компания EVX Ventures из Мельбурна, Австралия. Этот двухместный электрокар получил приличную солнечную панель, площадь которой составляет 2286 квадратных сантиметров. В солнечную погоду транспорт способен целый день ездить без подзарядки на любое расстояние. Для обеспечения энергией бортовой сети используется АКБ емкостью всего 10 кВт/час. В пасмурный день машина способна преодолеть расстояние в 399 км, и то при максимальной скорости в 59 км/ч. Компания планирует пустить модель в серию, но лимитированную – всего около сотни экземпляров. Стоимость такого автомобиля будет составлять примерно 370 тысяч долларов.
- Еще один автомобиль, использующий данный тип энергии, показывает неплохие результаты, даже в качестве спорткара. Модель Green GT от Solar World GT обладает мощностью в 400 лошадиных сил, а предел скорости находится на отметке в 275 километров в час.
- В 2011-м году состоялось соревнование среди солнцемобилей. Его выиграл Tokai Challenger 2 – японский электромобиль, использующий энергию солнца. Весит болид всего 140 килограмм, а разгоняется до показателя в 160 км/ч.
Спустя три месяца эксплуатации
Была дозаказана вторая аналогичная панель для симметрии. Эффект от первой меня более чем устроил — АКБ все эти три месяца удерживал свой заряд условно посередине. На две недели расстался с автомобилям по уже привычной для текущих времен причине — COVID-19. Пока лежал в красной зоне, автомобиль исправно подзаряжался на солнце и GSM сигнализация на пару с USB-ELM327 не смогли навредить аккумулятору.
Свеженькая 🙂 Лот для заказа тот же, но комплектацию выбрал без контроллера. Цена вопроса — 1300₽.
Цена, конечно, слегка завышена за 15Вт панельку. У меня дома стоит две солнечных панели ВОСТОК Восток Pro ФСМ 150М, купленные по 6500₽ каждая. Путем нехитрой математики получаем 6500⁄150 = 43.3₽ стоимость одного солнечного ватта. А у свежекупленной мини-панели для автомобиля имеем 1300⁄15 = 86.6₽ за один ватт. Ровно в два раза дороже классических стационарных вариантов.
Но в комплекте так же идет вилка для прикуривателя, крокодилы, присоски, карабины и какой-никакой DC-DC с USB портами. В конце концов стояла задача просто повесить еще одну панель для более-менее симметричного вида сзади автомобиля.
На момент получения и дополнения статьи погода печальная, потому проверяем буквально на руле:
Светодиод светится, уже неплохо. На дисплее мультиметра выше пяти вольт не увидел, но оно и понятно. Будем считать, что модуль рабочий.
Далее просто подключаем его параллельно уже установленному. Ведь наша задача нарастить ток, а не напряжение. Вот дома стационарные панели у меня подключены последовательно для получения 24В, ибо контроллер требует такого напряжения.
По прежнему осуществляем колхозный навесной монтаж:
Игрушки IKEA как борьба с вечно отваливающимися присосками.
И если в ближайшую солнечную погоду всё заработает как положено, то наконец переделаю на скрытый монтаж. Пока же такой уверенности нет. Может оказаться, что вторая панель банально не выдает ожидаемые от неё показатели.
Как это выглядит снаружи:
Внешний вид автомобиля
И какой в итоге обзор в зеркало заднего вида:
Что-то да виднеется по-прежнему
Не сказал бы, что обзор сильно ухудшился. При движении какого-либо дискомфорта не ощущаю, как и в целом существования панелей. Про них банально забываешь. Но в теории можно найти им и другое расположение — стекла задних дверей. Всё равно в моем случае пассажиры там редкие гости. А в ответ получаем полноценный обзор в заднее стекло и двунаправленность панелей. Будет больше шансов при случайной парковке на то, что хотя бы одна из них попадет под воздействие солнечного излучения.
Продолжаем наблюдение 🙂
Просмотров статьи: 1 398
Минусы
Недостатки не позволяют широко войти описанным автомобилям в повседневную жизнь.
Они созвучны с преимуществами:
Тем не менее, новое направление, т.е. создание солнцемобилей способно в недалеком будущем вытеснить автомобили с ДВС с рынка.
К тому же, концерны финансируют работы по развитию солнцемобилей, создающихся небольшими бюро и коллективами.
Важно: Серийное производство солнцемобилей достигнет небывалых размеров, как только КПД панелей достигнет 50%. Сегодня не составит проблем солнечную батарею емкостную для автомобиля купить даже Интернет. Сегодня не составит проблем солнечную батарею емкостную для автомобиля купить даже Интернет
Сегодня не составит проблем солнечную батарею емкостную для автомобиля купить даже Интернет.
Видео: Автомобили на солнечной энергии вышли на старт
Источник
Достоинства и недостатки солнечных автомобилей
Итак, солнцемобиль – это такой же электромобиль, только в нем используется дополнительный источник питания – солнечная панель. Как и любой электрический автомобиль, этот тип транспорта обладает следующими достоинствами:
- Отсутствие выбросов, но только в случае использования исключительно электричества;
- Если ДВС используется только в качестве генератора, это также положительно влияет на экологичность транспорта. Силовой агрегат не испытывает перегрузок, благодаря чему ВТС сгорает эффективно;
- Можно использовать батарею любой емкости. Самое главное – чтобы автомобиль смог увезти ее;
- Отсутствие сложных механических агрегатов обеспечивает более продолжительный рабочий ресурс транспортного средства;
- Высокий комфорт во время управления машиной. В процессе работы силовая установка не гудит, а также не вибрирует;
- Нет необходимости искать подходящее топливо для мотора;
- Современные разработки обеспечивают эффективное использование энергии, которая выделяется в любом транспорте, но не задействуется в обычных автомобилях.
Ко всем недостаткам электромобилей солнцемобили имеют следующие минусы:
- Слишком дорогие солнечные панели. Бюджетный вариант требует большой площади воздействия солнечных лучей, а компактные модификации используются в космических аппаратах, и слишком дорогие для обычных автолюбителей;
- Солнцемобили не такие мощные и быстрые, как обычные бензиновые или дизельные авто. Хотя это плюс к безопасности подобного транспорта – меньше на дорогах было бы летчиков, несерьезно относящихся к жизни окружающих;
- Обслуживание такого транспорта не представляется возможным, так как даже официальные сервисные станции не имеют специалистов, разбирающихся в подобных установках.
Это основные причины, по которым даже рабочие экземпляры остаются в категории концептов. По-видимому, все ждут того, кто осознанно пойдет на огромные растраты, чтобы дать делу ход. Нечто подобное произошло, когда многие компании имели рабочие модели электромобилей. Однако пока компания Илона Маска не взяла на себя всю нагрузку, никто не хотел тратить свои средства, а решили идти уже проторенным путем.
Вот небольшой обзор одного из таких автомобилей – Toyota Prius:
Вот это да! Toyota Prius на солнечных панелях!
Смотрите это видео на YouTube
Особенности гелиоавтомобилей
Таким образом, машины на солнечной энергии – это уже давно не миф, а обычная реальность. Правда, название «автомобиль» не совсем правильно, по сути это – электромобиль, ведь он оснащен именно электродвигателем. На крыше автомобиля размещаются фотопанели, которые и снабжают мотор энергией. Также обязательно имеются мощные аккумуляторы, необходимые для накопления энергии. Причем, как правило, производители предусматривают комбинированный вариант зарядки аккумуляторных блоков. То есть при необходимости их можно подзарядить от специальной электросети. Делается это для повышения надежности и рабочего ресурса солнечного автомобиля.
Выгоды от массового использования таких солнечных электромобилей очевидны. Это и отсутствие загрязнения окружающего пространства, и удобство эксплуатации, и независимость от заправок. Однако есть и целый ряд проблем. Прежде всего – недостаточно высокий КПД современных фотоэлементов (и слишком высокая стоимость высокопроизводительных опытных образцов). Кроме того, это необходимость максимально снизить вес автомобиля без уменьшения его прочности, то есть применение достаточно дорогостоящих композитных материалов.
Тем не менее, инженеры продолжают активную работу в этом направлении, поскольку перспективность гелиоавтомобилей не вызывает сомнений. А значит, необходима эффективная, но не слишком дорогая солнечная батарея и прочные, но легкие составы для корпуса (ведь вес электромотора и аккумуляторов нельзя опустить ниже определенной отметки).
Новый вид спорта — ралли солнцемобилей
В результате бума разработок автомобилей на солнечных батареях возник и новый вид спорта брейнспорт, в рамках которого ежегодно в Австралии проводятся ралли солнцемобилей с пробегом около 3000 км между городами Дарвин и Аделаида. Эти соревнования собирают тысячи зрителей, а миллионы наблюдают за ними по телевидению
Не обделены вниманием эти соревнования и со стороны крупных автомобильных концернов, понимающих, что за этим видом энергии будущее
Результатом более чем пятидесятилетнего прогресса, стал ряд конструкций электромобилей, питающихся от панелей, преобразующих солнечную энергию в электрическую.
Так, в 1996 году на австралийском ралли, автомобиль Мечта компании Honda прошел 3010 километров со скоростью 90 км/час и максимальной скоростью 135 км/час.
В этом же году компанией GeneralMotors был представлен автомобиль Sunracer, разгоняющийся до скорости 100 км/час за 9 секунд и имеющий максимальную скорость 130 км/час. Он был оснащен передовым, на тот момент, электродвигателем с высоким КПД и на обычных свинцовых аккумуляторах мог пройти около 100 километров.
В одном из австралийских соревнований третье место заняло детище студентов Мичиганского университета. Автомобиль Momentum показал скорость 105 км/час, неся на своем борту водителя и панели из более 3000 солнечных батарей. Мощность двигателя составила 2 кВт и вес 290 килограмм вместе с водителем. Техника имеет три колеса шириной всего 65 миллиметров для снижения сопротивления качению.
Победителями австралийского ралли в 2001 и 2003 годах стала команда гонщиков из Голландии на автомобилях Nuna3, которые прошли дистанцию за двадцать девять часов одиннадцать минут при средней скорости 102,75 км/час. Теоретической максимальной скоростью этого автомобиля является показатель в 170 км/час.
Перспективы развития
Часто возникает вполне резонный вопрос — кто водит солнечные автомобили и когда, на дорогах их не видно. Необходимо понимать, что на данном этапе разработок подобные модели являются штучными изделиями и в промышленное производство пока не идут
Для инженеров важно определить уровень возможностей подобной техники и создать конкурентоспособные образцы по доступным ценам
Существуют разные варианты конструкции, от общего двигателя до мотор-колес, обеспечивающих самостоятельный привод для каждого колеса. Высокие перспективы не позволяют конструкторам отказываться от работы, а полученные результаты демонстрируют успех и стимулируют дальнейшие исследования.
Компания Hanergy готовит семейство электромобилей на солнечных батареях
Hanergy — это китайский энергетический холдинг, который занимается производством и установкой экологически чистых электростанций, работающих от возобновляемых источников энергии: воды, ветра или солнца. Компания существует с 1994 года, имеет множество филиалов и партнеров по всему миру, а ее штат превышает 15 тысяч сотрудников. В прошлом году у Hanergy появились интересы и в автомобильной сфере. Точнее, в электромобильной. Прошлой осенью компания представила первый прототип электромобиля на солнечных батареях, а теперь в Китае прошла масштабная презентация сразу четырех концепт-каров.
Прототип Hanergy 2015 года
Все они построены на оригинальной модульной платформе, которая предусматривает разные типы привода (в зависимости от компоновки кузова и предназначения машины электромотор можно установить на любой оси). Литий-ионный тяговый аккумулятор располагается между осями под полом салона, а на поверхности кузова находятся современные тонкопленочные солнечные батареи. По сравнению с традиционными кристаллическими они легче, имеют повышенный КПД, лучше работают в пасмурную погоду и при загрязнении, а из-за гибкой конструкции их проще интегрировать в кузов автомобиля. А самый существенный недостаток — цена. Четыре машины как раз призваны продемонстрировать широкие возможности этих технологии.
Hanergy Solar O — это однообъемный сити-кар, созданный по более-менее традиционным лекалам. Солнечные батареи встроены в крышу, передок и подъемные двери, а в багажнике могут поместиться два электроскутера.
Hanergy Solar O
Необычная форма кузова и в первую очередь крыши концепта Solar A продиктована желанием максимально увеличить горизонтальную площадь солнечных батарей. По задумке у хэтчбека массой 1,2 т вдобавок есть раскладные панели, поэтому на парковке общая площадь солнечной батареи достигает 7,5 квадратных метра.
Hanergy Solar A
Но это еще ерунда. Минивэн Solar L в длину достигает шести метров, как Rolls-Royce Phantom! У него огромный покатый хвост, а площадь солнечных элементов — почти десять квадратных метров! При этом заявленная масса машины — всего 700 кг.
Hanergy Solar L
Ну а Hanergy Solar R — это электрический спорткар. Грозного вида купе имеет солнечные батареи на крыше, капоте, дверях, а также вместо заднего стекла. Увы, динамические характеристики машин пока не сообщаются.
Hanergy Solar R
По заверениям разработчиков, за 5—6 часов солнечные батареи могут выработать энергию, которой хватит для того, чтобы электромобиль мог проехать около 80 км. Для городских поездок по маршруту дом—работа—магазин—дом этого достаточно. При этом система управления на основании прогнозов погоды подскажет, когда лучше заряжать машину и сколько времени займет восполнение заряда для требуемого пробега. А если энергии солнца недостаточно, то запасы электричества можно пополнить от розетки. Полной емкости аккумулятора должно хватить на 350 км пробега.
В Hanergy уверяют, что нынешние технологии изготовления тонкопленочных солнечных батарей позволяют иметь коэффициент фотоэлектрического преобразования до 31,6%, хотя в среднем по отрасли этот показатель составляет около 20%. А в планах — увеличение коэффициента до 42% к 2025 году. В разработке находятся и прозрачные солнечные батареи, которые можно будет «наклеивать» на стекла, заметно увеличивая общую площадь фотоэлементов.
Компания намерена начать производство электромобилей на солнечных батареях в 2021 году
Но не исключено, что весь этот автомобильный проект сделан лишь в рекламных целях, чтобы привлечь внимание публики. Ведь помимо энергетических проектов широкую известность компании Hanergy принес еще и крупный финансовый скандал: прошлой весной после долгих махинаций акции одного из подразделений холдинга (Hanergy Thin Film Power) на Гонконгской бирже за 24 минуты подешевели почти вдвое, разом снизив капитализацию на 19 миллиардов долларов! Какие уж тут электромобили
Принцип действия
Принцип работы автомобиля на солнечных батареях основан на преобразовании солнечной энергии в электрическую, которая является источником питания электрического двигателя на солнечных батареях, устанавливаемого на автомобиле.
Принцип преобразования энергии солнца в электрическую энергию основан на «p-n проводимости», создаваемой в элементах солнечной батареи, изготавливаемой из двух слоев кремния, с добавлением различных веществ.
Процесс образования электрического тока приведен на ниже приведенной схеме:
- В верхний слой, при его изготовлении, добавляется фосфор, это «n» слой, а в нижний – бор, это «р» слой. На границе слоев образуется «р-n переход», который определяет «р-n проводимость» фотоэлемента, из определенного количества которых, состоит солнечная батарея.
- Под воздействием солнечных лучей, в верхнем слое, образуется дополнительное количество отрицательно заряженных электронов, а в нижнем – положительно заряженных («дырок»). Наличие дополнительного количества разно заряженных частиц создает электрическое поле между слоями, образуется разность потенциалов. В этом случае, при наличии нагрузки между электродами, присоединенными к верхнему и нижнему слоям, в цепи протекает электрический ток, при этом отрицательно заряженные частицы движутся вверх, а положительно заряженные – вниз.
Если в качестве нагрузки подключить электрический двигатель, с установкой дополнительных электронных устройств, обеспечивающих нормальный режим работы в различных режимах эксплуатации и определенного количества аккумуляторов, отвечающих за запас электрической мощности, то подобная схема, может служить приводом для механической передачи, в том числе и для передвижения автомобиля.
Обзор солнцемобилей
Stella
Автомобиль был разработан в 2013 году командой студентов из Технологического университета Эйндховена (Голландия). Он был представлен как авто семейного типа, работающий исключительно за счет солнечного излучения. Суммарная площадь батарей, которые вырабатывают энергию для передвижения транспортного средства – 5,8 кв. м, скорость – до 125 км/час. При полном заряде аккумуляторной батареи машина проедет до 1000 км.
Основной материал корпуса – углеродистое волокно и алюминий, благодаря этому автомобиль получился легким и аэродинамичным. Вес без пассажиров – 375 кг. Транспортное средство оснащено инновационными устройствами, в том числе и необычной навигационной системой. Она следит за изменениями погодных условий и автоматически выбирает тот маршрут движения, по которому получит максимальное количество солнечного света. Фото автомобиля на солнечных батареях вы увидите далее.
Trev
Это транспортное средство было разработано австралийскими учеными в качестве пробного образца. Разработчики уверены в том, что в скором времени автомобиль Trev станет популярным средством передвижения. Изобретение проходит стадию регистрации, когда будут получены все необходимые документы – машины поступят в продажу.
Характеристики авто на солнечных батареях Trev:
- масса – 270 кг;
- время разгона до 100 км/час – 10 секунд;
- масса батареи – 44 кг;
- расстояние, которое машина проедет без подзарядки – 150 км;
- количество сидений – 2;
- бесшумный ход;
- есть большое багажное отделение.
Конструкция автомобиля обеспечивает пассажирам комфорт и безопасность. Источником энергии может быть как солнце, так и ветер.
Solar World Gt
Машина на солнечных батареях была создана в 2011 году разработчиками из Бохумского университета (Германия). По внешнему виду она напоминает легковое купе, в котором с комфортом смогут разместиться два человека и багаж. На крыше и бампере электромобиля расположены высокопроизводительные солнечные элементы, а во внутреннем отделении – аккумуляторы для накопления электричества. Скорость, которую способно развивать транспортное средство, – до 100 км/час.
В 2011 году работающая на солнечной энергии машина участвовала в ежегодной гонке World Solar Challenge в Австралии, но не выиграла ее. Зато она стала победителем в номинации «Лучший дизайн». После завершения гонки автомобиль отправился в кругосветное путешествие, за год он преодолел более 30 тыс. км.
Sono Sion
Это первый автомобиль на солнечных батареях, который будет запущен в серийное производство. Разработчики обещают сделать это в 2019 году. Созданием транспортного средства в течение трех лет занималась группа инженеров из Мюнхена.
На кузове электромобиля размещено 330 фотоэлементов. От неблагоприятных условий окружающей среды и механического воздействия они защищены поликарбонатным покрытием. Солнечные батареи способны обеспечить машине запас хода в 30 км. Время заряда встроенных аккумуляторов от солнечных панелей – 8 часов, от розетки – 1 час. Ожидаемая стоимость транспортного средства – 16 тыс. евро, батареи будут продаваться отдельно.
Venturi Astrolab
Гоночный автомобиль на солнечной батарее был разработан французской компанией Venturi, его стоимость составляет 90 тыс. евро. Транспортное средство обладает рядом характеристик, которые делают его подходящим вариантом для повседневной езды:
- асинхронный двигатель с воздушным охлаждением;
- аккумуляторные батареи 7 кВт/час;
- источник питания – фотогальванические элементы мощностью 600 Вт;
- автономный ход при полном заряде – 110 км;
- скорость – до 100 км/час;
- вес устройства – 300 кг;
- корпус изготовлен из легких композитных материалов.
Преимущества и недостатки солнцемобилей
Машины на солнечной энергии имеют такие преимущества:
- отсутствие вредных выбросов в окружающую среду;
- продолжительный срок эксплуатации;
- энергия, которая обеспечивает работу транспортного средства, абсолютно бесплатная;
- отсутствие необходимости останавливаться на заправочных станциях;
- низкие затраты на эксплуатацию.
К недостаткам можно отнести следующее:
- низкая скорость движения по сравнению с машинами, работающими на обычном топливе;
- высокая стоимость;
- отсутствие специализированных ремонтных сетей и автосервисов, что усложняет эксплуатацию солнцемобилей.
Такие автомобили пока не получили широкого распространения среди населения. Это обусловлено высокой ценой и низким КПД по сравнению с обычными транспортными средствами. Но технологии постоянно развиваются, и вполне возможно, что через несколько лет производителям удастся создать мощные и надежные солнцемобили, которые по своим характеристикам ни в чем не будут уступать машинам с бензиновыми двигателями.
Общие характеристики
Солнечная панель работает по принципу преобразования энергии нашего светила в электричество. Чтобы автомобиль смог передвигаться в любое время суток, энергия должна накапливаться в акб. Этот источник питания должен обеспечивать нужным электричеством также и другие потребители, необходимые для безопасного движения (например, дворники и лампочки фар) и для комфорта (например, обогрев салона).
Первыми попытались применить эту технологию некоторые компании Соединенных Штатов в 1950-х годах. Однако этот практический шаг не был успешен. Причина заключалась в отсутствии аккумуляторов с большой емкостью. Из-за этого электромобиль имел слишком маленький запас хода, особенно в темное время суток. Проект был отложен до лучших времен.
В 90-х годах технологией вновь заинтересовались, так как появилась возможность создавать аккумуляторы с увеличенным кпд. Благодаря этому модель могла собрать больше энергии, которую потом можно было бы использовать во время передвижения.
Развитие электротранспорта позволяет более эффективно использовать заряд. Кроме того, каждая автомобильная компания заинтересована в снижении энергопотребления за счет уменьшения сопротивления, которое оказывает трансмиссия, встречный поток воздуха и другие факторы. Это позволяет увеличить запас хода на одной зарядке не на один километр. Теперь этот промежуток измеряется несколькими сотнями км.
Также неплохую помощь в этом сыграла разработка облегченных модификаций кузовов и разных агрегатов. Это снижает вес автомобиля, положительно влияя на скорость транспортного средства. В солнцемобилях используются все эти инновационные разработки.
Особенного внимания заслуживают двигатели, которые устанавливаются на такие авто. Это бесколлекторные модели. В таких модификациях используются особенные редкие магнитные элементы, которые снижают сопротивление качению, а также повышают мощность силовой установки.
Еще один вариант, имеющий максимальный эффект, – это использование мотор-колес. Так силовая установка не будет тратить энергию на преодоление сопротивления от разных элементов трансмиссии. Особенно практичным это решение окажется для автомобиля, который имеет гибридный тип силовой установки.
Последняя разработка позволяет использовать электрическую силовую установку практически в любом четырехколесном транспорте. Эта модификация – гибкий аккумулятор. Он способен эффективно выделять электричество и принимать разные формы. Благодаря этому источник питания можно устанавливать в разных отделах авто.
Зарядка акб осуществляется от панели, которая в основном размещается сверху машины, так как крыша имеет плоскую структуру и позволяет разместить элементы под прямым углом к солнечным лучам.
Как происходит зарядка автомобильного аккумулятора?
В отличие сети, где циркулирует переменный ток, солнечные панели сразу выдают постоянный, что существенно снижает вес конструкции, поскольку не нужно использовать трансформатор. Эта особенность частично компенсирует зависимость производительности гелиопанелей от их габаритов.
Дополнительное удобство связано с тем, что у большинства моделей автомобильных солнечных батарей предусмотрено два способа их подключения:
- напрямую к АКБ (при помощи клемм);
- через гнездо прикуривателя.
Важно. При заряжании кислотного аккумулятора от гелиопанели практически отсутствует риск снижения срока его службы вследствие подачи высоких значений силы тока
Простой пример: при емкости АКБ 60 А/ч сила зарядного тока не должна превышать 6 A.
Простой пример: при емкости АКБ 60 А/ч сила зарядного тока не должна превышать 6 A.
Выходной ток у большей части солнечных батарей не превышает 1 ампера, что заведомо меньше 0,1 от номинальной емкости АКБ. С другой стороны, если гелиопанель не обеспечивает номинальный зарядный ток (менее 0,08 от емкости аккумулятора), то речь может идти лишь о частичной подзарядке.
Возможность полной зарядки АКБ становится доступной при эксплуатации панелей мощностью от 30 Вт и выше (желательно 60 Вт). Для того, чтобы просто поддерживать заряд аккумулятора, может хватить 5-6 Вт.
Вариант, когда модуль обладает напряжением 12 вольт и номинальным уровнем мощности 15 Вт, можно отнести к числу оптимальных для решения большинства задач возлагаемых на вспомогательный источник питания в современном автомобиле. При грамотном использовании такой панели в связке с генератором – АКБ может быть опустошен разве что в экстремальном стечении неблагоприятных обстоятельств.
Использование солнечной энергии в автомобилестроении
Впервые фотоэлектрические панели на крыше автомобиля попробовали установить довольно давно. В наше время появились полноценные авто, которые приводятся в движение исключительно от солнечной энергии. И эти автомобили делаются не в единичном экземпляре энтузиастами, а в производственных цехах крупных автомобильных корпораций.
Автомобиль на солнечных батареях
Разработкой автомобиля занимался Уильям Кобб ─ инженер компании GM. Эти исследования были профинансированы автомобильным гигантом в надежде на прорыв. Но тогда исследования свернули из-за низкой рентабельности, а вернулись к ним лишь через несколько десятилетий.
Солнечные панели на крыше машины
Особенности автомобилей на энергии солнца
Электромобилей с солнечными батареями объединяют в себе все самые последние разработки в области автомобилестроения. Поскольку КПД фотоэлементов небольшой, требуется минимизировать вес машины и потери энергии на трении, а также улучшить аэродинамику. Именно поэтому в таких электромобилях используются последние разработки в сфере трансмиссии, колёс, покрышек. Для изготовления кузова применяются прочные, но лёгкие композитные материалы. Такие концепт-кары в дальнейшем являются донорами технологий для серийных моделей.
К примеру, для электромобилей в своё время были разработаны электромоторы бесколлекторного типа, имеющие малый вес и полюса из редкоземельных металлов. Для того, чтобы избавиться от потерь на трансмиссии, были разработаны колёса-моторы. То есть, электродвигатель устанавливается прямо на каждое колесо. Известные производители покрышек (Dunlop, Michelin) уже работают над созданием специальных покрышек для электромобилей. Коэффициент сопротивления качению у них достигает 0,007. Подобные покрышки позволяют существенно экономить на расходуемой энергии и уже используются на некоторых автомобилях с ДВС.
Вот такой автомобиль из будущего
О серийном выпуске гелио автомобилей пока говорить преждевременно. Чтобы сделать их массовыми нужно решить ряд трудных задач. Вот основные из них:
- Увеличение КПД фотоэлементов;
- Снижение стоимости солнечных панелей;
- Снижение веса автомобиля.
Плюсы
- Солнечная энергия бесплатна;
- Не требуется сеть заправочных станций;
- Фотоэлементы имеют большой срок службы (до 30 лет);
- Не выбросов а атмосферу;
- Использование таких авто стимулирует разработку передовых технологий в смежных сферах.
Минусы
- Низкий КПД фотоэлектрических панелей (максимум 12─15%);
- Высокая стоимость солнечных панелей;
- Эффективность выработки электроэнергии зависит от времени суток и погоды;
- Необходимо осуществлять накопление энергии от батарей.
