Panels solars per a un cotxe: característiques, característiques de funcionament

2024 Autora: Erin Ralphs | [email protected]. Última modificació: 2024-02-19 12:50

La lluita contínua per la neteja ambiental i la seguretat ambiental ha provocat el desenvolupament i la producció massiva de plaques solars, que han trobat aplicació en diverses indústries. La indústria de l'automòbil tampoc s'ha quedat al marge: els petits cotxes elèctrics que funcionen amb energia solar avui no sorprenen ningú.

Principi de funcionament

Un cotxe amb energia solar està equipat amb un motor elèctric, la font d'energia del qual és un sistema solar que converteix l'energia solar en energia elèctrica. El principi de "permeabilitat p-n" dels elements d'una bateria solar de silici provoca la formació d'energia elèctrica segons un determinat esquema:

1. La capa n superior inclou fòsfor, la capa inferior, la capa p i el bor. La "conductivitat P-N" d'una fotocèl·lula està determinada per l'anomenada "unió p-n" formada al límit de dues capes.
2. Electrons carregats negativament es formen a la capa superior de la bateria sota la influència de la llum solar, carregats positivament - encapa inferior. Es forma un camp elèctric i una diferència de potencial entre les capes a causa de la presència d'un cert nombre de partícules amb diferents càrregues. El flux de corrent elèctric a través del circuit només és possible si hi ha una càrrega entre els elèctrodes connectats a la bateria, mentre que les partícules carregades positivament es mouran cap avall, les carregades negativament - cap amunt.

L'esquema anterior es pot utilitzar com a accionament per a la transmissió mecànica d'un cotxe, sempre que es connectin un motor elèctric i dispositius de tercers responsables del funcionament dels sistemes individuals del cotxe, com a càrregues per a un solar. bateria.

Història dels vehicles solars

L'origen de la indústria de l'automoció, especialitzada en la creació de vehicles amb bateries solars, va caure a mitjans del segle XX. A causa del retard tecnològic i la impossibilitat de crear bateries intensives en energia i plaques solars potents de mida compacta, el desenvolupament d'aquesta àrea es va suspendre i es va reprendre només als anys 90. L'augment de l'eficiència dels sistemes solars va permetre augmentar la quantitat d'electricitat produïda, una nova generació de bateries intensives en energia va permetre crear una reserva energètica suficient per a viatges llargs.

Els nous tipus de motors elèctrics, transmissions, estructures de carrosseria i materials han tingut un paper important en el desenvolupament de vehicles d'energia solar. Avui en dia, les transmissions de vehicles es produeixen a partir de peces amb una resistència mínima al rodament, elementscos - fet de plàstic lleuger i durador. Els motors utilitzats són unitats sense escombretes basades en pols fets de materials magnètics de terres rares.

Les rodes de motor van ser un altre invent que va donar impuls al desenvolupament d'aquesta indústria. La seva tecnologia implica la col·locació d'un motor elèctric a cadascuna de les rodes motrius, la qual cosa augmenta significativament l'eficiència global del mecanisme de transmissió.

L'aparició de plaques solars flexibles i un augment de l'àrea d'absorció d'energia ha afectat l'augment de la potència de les plaques solars per a la bateria del cotxe.

Preu mitjà del cotxe

L' alt preu dels vehicles que utilitzen sistemes solars com a font d'energia es deu a la complexitat del seu muntatge i producció d'una sola peça. Els fabricants d'automòbils que desenvolupen aquests models no difonen informació sobre tecnologies, màquines i el seu preu. Malgrat això, el cost dels cotxes ja posats en producció en sèrie, per exemple, el model Astrolab de l'empresa francesa Venturi, és d'uns set milions de rubles.

Dignitat

Abans dels motors de combustió interna clàssics, els vehicles d'energia solar tenen una sèrie d'avantatges:

• Respectuós amb el medi ambient a causa de l'absència d'emissions nocives.
• Energia del sol il·limitada.
• No cal construir estacions de recàrrega i benzineres
• Llarga vida útil.
• Energia assequible i gratuïta.

Defectes

La introducció àmplia de les bateries solars en funcionament es veu obstaculitzada pels següents desavantatges:

• L' alt cost de les bateries a causa de la necessitat de tecnologies innovadores i de producció de peces.
• En comparació amb els motors de combustió interna, els cotxes de carreres amb energia solar tenen una velocitat més baixa i un abast més curt.
• El procés d'operació es complica per la manca de serveis i serveis de reparació especialitzats en sistemes solars.

Autoinstal·lació

La instal·lació de plaques solars en un cotxe és factible amb les vostres pròpies mans, subjecte a la disponibilitat de les eines manuals necessàries, coneixements en el camp de la mecànica i electromecànica i temps lliure.

La conversió d'energia solar en energia elèctrica es realitza en un col·lector situat a la carrosseria del cotxe. La bateria emmagatzema l'energia generada.

El nivell de càrrega de la bateria, el consum d'energia emmagatzemada i el consum de corrent del motor elèctric estan regulats per una unitat de control electrònic instal·lada al cotxe. Una transmissió mecànica acciona les rodes d'un vehicle convertint l'electricitat en moviment de rotació.

Quan s'instal·len plaques solars, és convenient utilitzar elements estructurals fabricats en fàbrica. Només hi ha dos requisits per al cos: força i baix pes. Les seves dimensions depenen de les dimensions dels components principals i del muntat al sostrecotxe amb bateria solar. Les característiques tècniques de la bateria, la unitat electrònica i el motor elèctric han de correspondre a la potència del panell seleccionat.

Ubicació òptima: part superior del cotxe

La superfície mínima del sistema solar per obtenir la potència requerida és d'1 m2, fet que explica la col·locació freqüent de plaques solars al sostre del cotxe. Els panells s'uneixen a la superfície del sostre amb suports especials, cola de silicona o velcro. La bateria solar l'escull el propietari del cotxe en funció dels objectius marcats: per exemple, per a un sistema d'àudio i altres decoracions al cotxe amb una bateria solar, n'hi ha prou amb instal·lar un panell compacte. Aquesta estació no tindrà prou potència per carregar la bateria.

Ubicació del tauler de control

Els panells solars plegables es poden instal·lar al tauler i emmagatzemar-los al maleter. El cos de l'element ha d'estar fet de plàstic durador i resistent a les altes temperatures. Les bateries fetes de material poc fiable i barat es poden deformar quan s'exposen a la llum solar directa i a temperatures altes.

Els panells solars per carregar la bateria del cotxe es connecten de dues maneres:

• Estàndard - mitjançant encenedor.
• A través dels terminals de la bateria.

Abans de la instal·lació i connexió, cal llegir les instruccions que ofereix el fabricant de la bateria solar. La causa dels danys al sistema solar i a l'equip elèctric del cotxe en la majoria dels casos és incorrectaconnexió de la bateria.

Normes de càrrega de la bateria

El valor actual quan es carreguen bateries de plom-àcid no ha de superar el 10-12% de la seva capacitat, la qual cosa afecta el temps de recàrrega de la bateria. Una bateria d' alta qualitat i fiable amb una capacitat de 60 A / h es carrega amb un corrent, el valor màxim del qual és de 5-6 A. Amb aquests indicadors, el temps de càrrega mitjà és de 10-12 hores. El risc d'avaria de la bateria augmenta si es redueix el temps de càrrega o s'augmenten significativament els paràmetres especificats.

Els panells solars minimitzen tots els riscos a causa del fet que la seva intensitat de corrent màxima no supera els 1-2 A. La bateria té prou potència fins a 7 W per mantenir el rendiment de la bateria, mentre que les bateries solars amb una potència de 50 -Se'n necessiten 70 per carregar-lo completament Aquests sistemes estan equipats amb controladors que regulen les característiques tècniques dels panells i mantenen el rendiment i la integritat de la bateria.

Una bateria de 50 Ah es pot carregar completament en 7-9 hores amb un panell solar de 40 W de 20 V.

La longitud òptima dels panells solars instal·lats en un cotxe ha de ser d'un metre, tensió i potència: 12 volts i 15 watts, respectivament. Els experts recomanen comprar un controlador o un dispositiu de control similar que pugui protegir el sistema a bord del vehicle i la bateria de la càrrega inversa o excessiva. Els panells solars sovint es combinen en una única cadena per augmentarcapacitat i es col·loquen al sostre del cotxe amb la seva superfície suficient.

Visió general del model

La xarxa ofereix una àmplia gamma de panells solars fotogràfics per a un cotxe, però, amb una àmplia selecció, no tots els panells tenen la qualitat i la fiabilitat adequades. Els experts proposen fixar-se en tres models populars de sistemes solars amb les característiques necessàries.

Panels solars Sunsei SE-500

Model de sistema solar popular i demandat amb dimensions compactes - 38x36x3 cm. El fabricant ofereix una funda impermeable per emmagatzemar i transportar al kit.

La potència de les plaques solars petites no supera els 7,5 W, el corrent és de 0,6 A. Els Sunsei SE-500 estan muntats en un trípode i mantenen la bateria del cotxe en funcionament durant diverses hores, sempre que el motor estigui apagat.

La bateria es carrega tant amb el motor en marxa com amb el motor apagat. El panell solar ve amb un endoll de l'encenedor i terminals. A jutjar per les revisions del panell solar per al cotxe, molts consumidors instal·len Sunsei en vaixells dièsel, camions i tractors.

El desavantatge del panell solar SE-500 és la seva baixa potència, compensada per la combinació de diversos elements en una única xarxa.

Bateria SunForce

Model de panell solar d'un fabricant canadenc. Les dimensions nominals de la bateria són 97x35x4 centímetres, la tensió i la potència són 1,5 A i17 W respectivament. Complet amb endoll de l'encenedor, terminals i controlador de 7A/12V.

Malgrat la seva mida, es pot instal·lar fàcilment al sostre de vehicles lleugers, vaixells, camions i equips especials. Un avantatge addicional del model és la capacitat de treballar amb boira i pluja.

Panell TCM-15F

Panous solars portàtils per a un cotxe amb carrosseria flexible, 15 W de potència, 1A de tensió i dimensions compactes - 60x27x0,5 centímetres. A causa de la seva petita mida, el panell es pot plegar fàcilment i muntar de manera segura al sostre del vehicle. La carcassa hermètica del panell solar té prou fiabilitat. Les especificacions proporcionen una eficiència força alta del 22%.

Comentaris

Els propietaris d'automòbils en les seves ressenyes sobre plaques solars per a un cotxe assenyalen la necessitat d'adquirir un conjunt complet d'equips per a un sistema solar, inclosos panells, una carcassa resistent a les vibracions i duradora amb una superfície d'alumini que elimina bé la calor, un controlador i una bateria. Aquest últim només funciona en conjunt amb bateries de plom i ha de tenir una potència nominal de 12 volts. El funcionament efectiu i ininterromput dels panells solars només és possible si són perpendiculars als raigs solars. L'ideal és que els propietaris de cotxes adquireixin un sistema especial que faci un seguiment de la posició del sol i trobi l'angle òptim de la bateria en mode automàtic, però aquest tipus de disseny costa molt quanmuntatge.

Quan instal·leu una bateria solar en un cotxe, és convenient tenir en compte les característiques del model seleccionat, la bateria del cotxe i la xarxa a bord. Els fabricants de plaques solars en el kit proporcionen instruccions detallades d'instal·lació i funcionament de productes amb valors nominals de potència, capacitat i tensió. L'equip estàndard també pot incloure un controlador, terminals de bateria i un endoll de l'encenedor.

Els sistemes solars per a cotxes no són un substitut complet de la bateria, però permeten recarregar la bateria i proporcionar energia als principals equips elèctrics del cotxe. La millor manera d'utilitzar una bateria solar és recarregar la bateria en situacions d'emergència. Una càrrega completa de la bateria només és possible amb l'ajuda d'un carregador de xarxa.