Pannelli solari per un'auto: caratteristiche, caratteristiche di funzionamento

2024 Autore: Erin Ralphs | [email protected]. Ultima modifica: 2024-02-19 17:04

La continua lotta per la pulizia e la sicurezza ambientale ha provocato lo sviluppo e la produzione in serie di pannelli solari, che hanno trovato applicazione in vari settori. Anche l'industria automobilistica non è stata esclusa: le piccole auto elettriche a energia solare oggi non sorprendono nessuno.

Principio di funzionamento

Un'auto a energia solare è dotata di un motore elettrico, la cui fonte di alimentazione è un sistema solare che converte l'energia solare in energia elettrica. Il principio della "permeabilità p-n" degli elementi di una batteria solare al silicio provoca la formazione di energia elettrica secondo un certo schema:

1. Lo strato n superiore include fosforo, lo strato p inferiore e il boro. La "conducibilità P-N" di una fotocellula è determinata dalla cosiddetta "giunzione p-n" formata al confine di due strati.
2. Gli elettroni caricati negativamente si formano nello strato superiore della batteria sotto l'influenza della luce solare, caricati positivamente - instrato di fondo. Tra gli strati si formano un campo elettrico e una differenza di potenziale per la presenza di un certo numero di particelle con cariche diverse. Il flusso di corrente elettrica attraverso il circuito è possibile solo se c'è un carico tra gli elettrodi collegati alla batteria, mentre le particelle caricate positivamente si sposteranno verso il basso, quelle caricate negativamente verso l' alto.

Lo schema di cui sopra può essere utilizzato come azionamento per una trasmissione meccanica di un'auto, a condizione che un motore elettrico e dispositivi di terze parti responsabili del funzionamento dei singoli sistemi dell'auto siano collegati, come carichi per un solare batteria.

Storia dei veicoli solari

L'origine dell'industria automobilistica, specializzata nella realizzazione di veicoli con batterie solari, cade a metà del 20° secolo. A causa del ritardo tecnologico e dell'impossibilità di creare batterie ad alta intensità energetica e potenti pannelli solari di dimensioni compatte, lo sviluppo di quest'area è stato sospeso, riprendendo solo negli anni '90. La maggiore efficienza degli impianti solari ha permesso di aumentare la quantità di energia elettrica prodotta, una nuova generazione di batterie ad alta intensità energetica ha permesso di creare una riserva di energia sufficiente per i lunghi viaggi.

Nuovi tipi di motori elettrici, trasmissioni, strutture della carrozzeria e materiali hanno svolto un ruolo significativo nello sviluppo dei veicoli a energia solare. Oggi, le trasmissioni dei veicoli sono prodotte sulla base di parti con una resistenza al rotolamento minima, elementicorpo - realizzato in plastica leggera e resistente. I motori utilizzati sono unità brushless basate su poli realizzati con materiali magnetici in terre rare.

Le ruote a motore sono state un' altra invenzione che ha dato impulso allo sviluppo di questo settore. La loro tecnologia prevede il posizionamento di un motore elettrico su ciascuna delle ruote motrici, che aumenta notevolmente l'efficienza complessiva del meccanismo di trasmissione.

L'emergere di pannelli solari flessibili e un aumento dell'area di assorbimento di energia ha influenzato l'aumento della potenza dei pannelli solari per la batteria dell'auto.

Prezzo medio dell'auto

Il prezzo elevato dei veicoli che utilizzano i sistemi solari come fonte di energia è dovuto alla complessità del loro assemblaggio e della produzione in un unico pezzo. Le case automobilistiche che sviluppano tali modelli non diffondono informazioni su tecnologie, macchine e il loro prezzo. Nonostante ciò, il costo delle auto già messe in produzione in serie - ad esempio il modello Astrolab della società francese Venturi - è di circa sette milioni di rubli.

Dignità

Prima dei classici motori a combustione interna, i veicoli a energia solare presentano una serie di vantaggi:

• Rispettoso dell'ambiente grazie all'assenza di emissioni nocive.
• Energia illimitata dal sole.
• Non c'è bisogno di costruire stazioni di ricarica e stazioni di servizio
• Lunga durata.
• Energia economica e gratuita.

Difetti

L'ampia introduzione in funzione delle batterie solari è ostacolata dai seguenti svantaggi:

• L' alto costo delle batterie dovuto alla necessità di tecnologie innovative e produzione di pezzi.
• Rispetto ai motori a combustione interna, le auto da corsa a energia solare hanno una velocità inferiore e un'autonomia ridotta.
• Il processo operativo è complicato dalla mancanza di servizi e servizi di riparazione specializzati in sistemi solari.

Autoinstallazione

L'installazione di pannelli solari su un'auto è fattibile con le proprie mani, previa disponibilità degli utensili manuali necessari, conoscenze nel campo della meccanica ed elettromeccanica e tempo libero.

La conversione dell'energia solare in energia elettrica avviene in un collettore posto sulla carrozzeria. La batteria immagazzina l'energia generata.

Il livello di carica della batteria, il consumo di energia immagazzinata e il consumo di corrente del motore elettrico sono regolati da una centralina elettronica installata a bordo vettura. Una trasmissione meccanica aziona le ruote di un veicolo convertendo l'elettricità in movimento rotatorio.

Quando si installano i pannelli solari, è preferibile utilizzare elementi strutturali fabbricati in fabbrica. Ci sono solo due requisiti per il corpo: forza e peso ridotto. Le sue dimensioni dipendono dalle dimensioni dei componenti principali e dal tettoauto a batteria solare. Le caratteristiche tecniche della batteria, dell'unità elettronica e del motore elettrico devono corrispondere alla potenza del pannello selezionato.

Posizionamento ottimale: tettoia per auto

L'area minima dell'impianto solare per ottenere la potenza richiesta è 1 m2, il che spiega il frequente posizionamento di pannelli solari sul tetto dell'auto. I pannelli sono fissati alla superficie del tetto con staffe speciali, colla siliconica o velcro. La batteria solare viene scelta dal proprietario dell'auto in base agli obiettivi prefissati: ad esempio, per un sistema audio e altre decorazioni in auto su una batteria solare, è sufficiente installare un pannello compatto. Tale stazione non avrà energia sufficiente per caricare la batteria.

Posizionamento dashboard

I pannelli solari pieghevoli possono essere installati sul cruscotto e riposti nel bagagliaio. Il corpo dell'elemento deve essere realizzato in plastica durevole resistente alle alte temperature. Le batterie realizzate con materiale inaffidabile ed economico possono deformarsi se esposte alla luce solare diretta e alle alte temperature.

I pannelli solari per caricare la batteria dell'auto sono collegati in due modi:

• Standard - tramite accendisigari.
• Tramite i terminali della batteria.

Prima dell'installazione e del collegamento, è necessario leggere le istruzioni fornite dal produttore della batteria solare. La causa del danno all'impianto solare e alle apparecchiature elettriche dell'auto nella maggior parte dei casi non è correttacollegamento della batteria.

Regole di ricarica della batteria

Il valore corrente durante la carica delle batterie al piombo non deve superare il 10-12% della loro capacità, il che influisce sul tempo di ricarica della batteria. Una batteria di alta qualità e affidabile con una capacità di 60 A / h viene caricata con una corrente, il cui valore massimo è 5-6 A. Con tali indicatori, il tempo medio di ricarica è di 10-12 ore. Il rischio di guasto della batteria aumenta se il tempo di ricarica viene ridotto o se i parametri specificati vengono notevolmente aumentati.

I pannelli solari riducono al minimo tutti i rischi perché la loro corrente massima non supera 1-2 A. La batteria ha una potenza sufficiente fino a 7 W per mantenere le prestazioni della batteria, mentre le batterie solari con una potenza di 50 -70 sono necessari per caricarlo completamente Tali sistemi sono dotati di controller che regolano le caratteristiche tecniche dei pannelli e mantengono le prestazioni e l'integrità della batteria.

Una batteria da 50Ah può essere ricaricata completamente in 7-9 ore utilizzando un pannello solare da 40W 20V.

La lunghezza ottimale dei pannelli solari installati su un'auto dovrebbe essere di un metro, voltaggio e potenza - 12 volt e 15 watt, rispettivamente. Gli esperti raccomandano vivamente di acquistare un controller o un dispositivo di controllo simile in grado di proteggere il sistema di bordo del veicolo e la batteria dalla carica inversa o eccessiva. I pannelli solari sono spesso combinati in un'unica catena per aumentarecapacità e sono posti sul tetto dell'auto con la sua superficie sufficiente.

Panoramica del modello

La rete offre una vasta gamma di pannelli fotovoltaici per un'auto, tuttavia, con una ricca scelta, non tutti i pannelli hanno la qualità e l'affidabilità adeguate. Gli esperti propongono di soffermarsi su tre modelli popolari di sistemi solari con le caratteristiche necessarie.

Pannelli solari Sunsei SE-500

Modello di sistema solare popolare e richiesto con dimensioni compatte - 38x36x3 cm. Il produttore offre una custodia impermeabile per la conservazione e il trasporto nel kit.

La potenza dei piccoli pannelli solari non supera i 7,5 W, la corrente è 0,6 A. I Sunsei SE-500 sono montati su un treppiede e mantengono la batteria dell'auto in funzione per diverse ore, a motore spento.

La batteria viene caricata sia a motore acceso che a motore spento. Il pannello solare viene fornito con una presa per accendisigari e terminali. A giudicare dalle recensioni del pannello solare per l'auto, molti consumatori installano Sunsei su barche, camion e trattori diesel.

Lo svantaggio del pannello solare SE-500 è la sua bassa potenza, compensata dalla combinazione di più elementi in un'unica rete.

Batteria SunForce

Modello di pannello solare di un produttore canadese. Le dimensioni nominali della batteria sono 97x35x4 centimetri, la tensione e la potenza sono 1,5 A e17 W rispettivamente. Completo di presa accendisigari, terminali e controller 7A/12V.

Nonostante le sue dimensioni, può essere facilmente installato sul tetto di veicoli leggeri, barche, camion e attrezzature speciali. Un ulteriore vantaggio del modello è la capacità di lavorare con nebbia e pioggia.

Pannello TCM-15F

Pannelli solari portatili per un'auto con carrozzeria flessibile, potenza 15 W, voltaggio 1A e dimensioni compatte - 60x27x0,5 centimetri. Grazie alle sue dimensioni ridotte, il pannello può essere facilmente ripiegato e montato in modo sicuro sul tetto del veicolo. La custodia ermetica del pannello solare ha un'affidabilità sufficiente. Le specifiche forniscono un'efficienza abbastanza elevata del 22%.

Recensioni

I proprietari di auto nelle loro recensioni di pannelli solari per un'auto sottolineano la necessità di acquistare un set completo di apparecchiature per un sistema solare, compresi i pannelli, una custodia resistente alle vibrazioni e durevole con una superficie in alluminio che rimuove bene il calore, un controller e una batteria. Quest'ultimo funziona solo in tandem con batterie al piombo e deve avere una potenza nominale di 12 volt. Il funzionamento efficace e ininterrotto dei pannelli solari è possibile solo se sono perpendicolari ai raggi solari. Idealmente, si consiglia ai proprietari di auto di acquistare un sistema speciale che tiene traccia della posizione del sole e trova l'angolo ottimale della batteria in modalità automatica, ma questo tipo di progettazione costa molto quandomontaggio.

Quando si installa una batteria solare su un'auto, è opportuno tenere conto delle caratteristiche del modello selezionato, della batteria dell'auto e della rete di bordo. I produttori di pannelli solari nel kit forniscono istruzioni dettagliate per l'installazione e il funzionamento di prodotti con valori nominali di potenza, capacità e tensione. L'attrezzatura standard può includere anche un controller, terminali della batteria e una presa per accendisigari.

I sistemi solari per auto non sostituiscono completamente la batteria, ma consentono di ricaricare la batteria e fornire alimentazione alle principali apparecchiature elettriche dell'auto. Il modo migliore per utilizzare una batteria solare è ricaricare la batteria in situazioni di emergenza. Una carica completa della batteria è possibile solo con l'aiuto di un caricatore di rete.