Szolárelemek autókhoz: jellemzők, működési jellemzők

2024 Szerző: Erin Ralphs | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-02-19 16:35

A környezeti tisztaságért és a környezet biztonságáért folyó küzdelem kiváltotta a napelemek fejlesztését és tömeggyártását, amelyek számos iparágban alkalmazásra találtak. Az autóipar sem maradt ki – a napelemes kisméretű elektromos autók ma már senkit sem lepnek meg.

Működési elv

Egy napenergiával hajtott autó villanymotorral van felszerelve, melynek energiaforrása egy napelemes rendszer, amely a napenergiát elektromos energiává alakítja. A szilícium napelem elemeinek "p-n permeabilitásának" elve elektromos energia képződését okozza egy bizonyos séma szerint:

1. A felső n-réteg foszfort, alsó, p-réteget és bórt tartalmaz. A fotocella "P-N vezetőképességét" a két réteg határán kialakuló úgynevezett "p-n átmenet" határozza meg.
2. Negatív töltésű elektronok képződnek az akkumulátor felső rétegében a napfény hatására, pozitív töltésű - inalsó réteg. A rétegek között elektromos tér és potenciálkülönbség képződik bizonyos számú, különböző töltésű részecske jelenléte miatt. Az elektromos áram átáramlása az áramkörön csak akkor lehetséges, ha az akkumulátorhoz csatlakoztatott elektródák között terhelés van, miközben a pozitív töltésű részecskék lefelé, a negatív töltésűek felfelé mozognak.

A fenti séma használható egy autó mechanikus sebességváltójának meghajtójaként, feltéve, hogy egy villanymotor és az autó egyes rendszereinek működéséért felelős harmadik féltől származó eszközök csatlakoztatva vannak a napelem terheléseként akkumulátor.

A napelemes járművek története

A napelemes járművek gyártására szakosodott autóipar a 20. század közepére esett. A technológiai lemaradás és az energiaigényes akkumulátorok és kompakt méretű nagy teljesítményű napelemek létrehozásának képtelensége miatt e terület fejlesztése felfüggesztésre került, és csak a 90-es években indult újra. A napelemes rendszerek megnövekedett hatásfoka lehetővé tette a megtermelt villamos energia mennyiségének növelését, az energiaigényes akkumulátorok új generációja lehetővé tette a hosszú utakra elegendő energiatartalék létrehozását.

Az új típusú villanymotorok, sebességváltók, karosszériaszerkezetek és anyagok jelentős szerepet játszottak a napelemes járművek fejlesztésében. Ma a jármű sebességváltóit minimális gördülési ellenállású alkatrészek, elemek alapján gyártjáktest - könnyű és tartós műanyagból készült. A használt motorok kefe nélküli egységek, amelyek mágneses ritkaföldfém anyagokból készült pólusokon alapulnak.

A motorkerekek egy másik találmány, amely lendületet adott ennek az iparágnak a fejlődéséhez. Technológiájuk magában foglalja egy-egy villanymotor elhelyezését a meghajtó keréken, ami jelentősen növeli az átviteli mechanizmus általános hatékonyságát.

A rugalmas napelemek megjelenése és az energiaelnyelési terület növekedése befolyásolta a napelemek autó akkumulátorának teljesítményének növekedését.

Átlagos autóár

A napelemes rendszereket energiaforrásként használó járművek magas ára összeszerelésük és egy darabból álló gyártásuk összetettségéből adódik. Az ilyen modelleket fejlesztő autógyártók nem terjesztenek információkat a technológiákról, a gépekről és azok áráról. Ennek ellenére a már sorozatgyártásba helyezett autók költsége - például a francia Venturi cég Astrolab modellje - körülbelül hétmillió rubel.

Méltóság

A klasszikus belső égésű motorok előtt a napelemes járműveknek számos előnye van:

• Környezetbarát a káros kibocsátások hiánya miatt.
• Korlátlan energia a napból.
• Nem kell töltőállomásokat és töltőállomásokat építeni
• Hosszú élettartam.
• Megfizethető és ingyenes energia.

Hibák

A napelemek széles körű üzembe helyezését a következő hátrányok nehezítik:

• Az akkumulátorok magas költsége az innovatív technológiák és a darabgyártás iránti igény miatt.
• A belső égésű motorokhoz képest a napelemes versenyautók kisebb sebességgel és rövidebb hatótávolsággal rendelkeznek.
• Az üzemeltetési folyamatot bonyolítja a napelemes rendszerekre szakosodott szolgáltatások és javítási szolgáltatások hiánya.

Önálló telepítés

A napelemek autóra történő felszerelése saját kezűleg is megvalósítható, a szükséges kéziszerszámok, a mechanikai és elektromechanikai ismeretek meglététől és a szabadidőtől függően.

A napenergia elektromos energiává alakítása az autó karosszériáján elhelyezett kollektorban történik. Az akkumulátor tárolja a termelt energiát.

Az akkumulátor töltöttségi szintjét, a tárolt energia fogyasztását és az elektromos motor áramfelvételét az autóba szerelt elektronikus vezérlőegység szabályozza. A mechanikus sebességváltó hajtja meg a jármű kerekeit azáltal, hogy az elektromosságot forgó mozgássá alakítja.

A napelemek beépítésénél kívánatos gyárilag gyártott szerkezeti elemek alkalmazása. A testtel szemben csak két követelmény van: erő és kis súly. Mérete a fő alkatrészek méretétől és a tetőre szerelhető méretétől függnapelemes autó. Az akkumulátor, az elektronikus egység és az elektromos motor műszaki jellemzőinek meg kell felelniük a kiválasztott panel teljesítményének.

Optimális elhelyezés: autó tetején

A napelemes rendszer minimális területe a szükséges teljesítmény eléréséhez 1 m2, ami megmagyarázza a napelemek gyakori elhelyezését az autó tetején. A paneleket speciális konzolokkal, szilikon ragasztóval vagy tépőzárral rögzítik a tetőfelülethez. A napelemet az autó tulajdonosa a kitűzött célok alapján választja ki: például egy napelemen lévő audiorendszerhez és egyéb díszekhez az autóban elég egy kompakt panelt beépíteni. Egy ilyen állomás nem rendelkezik elegendő energiával az akkumulátor töltéséhez.

Irányítópult elhelyezése

Az összecsukható napelemek a műszerfalra szerelhetők, és a csomagtérben tárolhatók. Az elem testének tartós, magas hőmérsékletnek ellenálló műanyagból kell készülnie. A megbízhatatlan és olcsó anyagokból készült akkumulátorok meghajolhatnak, ha közvetlen napfénynek és magas hőmérsékletnek teszik ki.

Az autó akkumulátorának töltésére szolgáló napelemek kétféleképpen csatlakoztathatók:

• Normál – szivargyújtón keresztül.
• Az akkumulátor érintkezőin keresztül.

Beszerelés és csatlakoztatás előtt olvassa el a napelem gyártójának utasításait. A napelemes rendszer és az autó elektromos berendezéseinek károsodásának oka a legtöbb esetben helytelenakkumulátor csatlakozás.

Akkumulátortöltési szabályok

Az ólomakkumulátorok töltésekor az aktuális érték nem haladhatja meg a kapacitásuk 10-12%-át, ami befolyásolja az akkumulátor újratöltési idejét. A kiváló minőségű és megbízható, 60 A / h kapacitású akkumulátort árammal töltik fel, amelynek maximális értéke 5-6 A. Ilyen indikátorokkal az átlagos töltési idő 10-12 óra. Az akkumulátor meghibásodásának kockázata nő, ha a töltési idő csökken, vagy a megadott paraméterek jelentősen nőnek.

A napelemek minimálisra csökkentik az összes kockázatot, mivel a maximális áramerősségük nem haladja meg az 1-2 A-t. Az akkumulátor teljesítménye 7 W-ig elegendő az akkumulátor teljesítményének fenntartásához, míg a napelemek 50 -70 szükséges a teljes feltöltéshez. Ked Az ilyen rendszerek vezérlőkkel vannak felszerelve, amelyek szabályozzák a panelek műszaki jellemzőit, és fenntartják az akkumulátor teljesítményét és integritását.

Az 50 Ah-s akkumulátor 7-9 óra alatt teljesen feltölthető 40 W-os 20 V-os napelem segítségével.

Az autókra szerelt napelemek optimális hossza egy méter legyen, a feszültség és a teljesítmény - 12 volt, illetve 15 watt. A szakértők nyomatékosan javasolják olyan vezérlő vagy hasonló vezérlőeszköz beszerzését, amely megvédi a jármű fedélzeti rendszerét és akkumulátorát a fordított vagy túlzott töltéstől. A napelemeket gyakran egyetlen láncba vonják össze a növekedés érdekébenkapacitású, és az autó tetején kell elhelyezni megfelelő területtel.

Modell áttekintése

A hálózat az autókba való fényképes napelemek széles választékát kínálja, azonban a bőséges választék mellett nem minden panel rendelkezik megfelelő minőséggel és megbízhatósággal. A szakértők azt javasolják, hogy foglalkozzanak a napelemrendszerek három népszerű modelljével, amelyek rendelkeznek a szükséges jellemzőkkel.

Napelemek Sunsei SE-500

Népszerű és keresett napelemes rendszer modell kompakt méretekkel - 38x36x3 cm. A gyártó a készletben vízálló tokot kínál a tároláshoz és szállításhoz.

A kisméretű napelemek teljesítménye nem haladja meg a 7,5 W-ot, az áramerősség pedig 0,6 A. A Sunsei SE-500 háromlábú állványra van felszerelve, és több órán át üzemben tartja az autó akkumulátorát, feltéve, hogy a motort leállítják.

Az akkumulátor járó motornál és kikapcsolt motornál is töltődik. A napelem szivargyújtó csatlakozóval és csatlakozókkal van ellátva. Az autók napelempaneljeiről szóló vélemények alapján sok fogyasztó telepíti a Sunsei-t dízelhajókra, teherautókra és traktorokra.

Az SE-500 napelem hátránya az alacsony teljesítmény, amelyet több elem egyetlen hálózatba való kombinációja ellensúlyoz.

SunForce akkumulátor

Napelemes modell egy kanadai gyártótól. Az akkumulátor névleges méretei 97x35x4 centiméter, a feszültség és a teljesítmény 1,5 A ill.17 W, ill. Szivargyújtó csatlakozóval, kivezetésekkel és 7A/12V vezérlővel.

Mérete ellenére könnyen felszerelhető könnyű járművek, csónakok, teherautók és speciális berendezések tetejére. A modell további előnye, hogy ködben és esőben is használható.

Panel TCM-15F

Hordozható napelemek egy hajlékony karosszériájú autóhoz, 15 W teljesítménnyel, 1A feszültséggel és kompakt méretekkel - 60x27x0,5 centiméter. Kis méretének köszönhetően a panel könnyen összecsukható és biztonságosan rögzíthető a jármű tetejére. A napelem hermetikus háza kellően megbízható. A specifikációk meglehetősen magas, 22%-os hatékonyságot biztosítanak.

Vélemények

Az autótulajdonosok az autók napkollektorairól írt értékeléseikben rámutatnak arra, hogy a napelemes rendszerhez komplett felszerelést kell vásárolni, beleértve a paneleket, egy vibrációálló és tartós tokot alumínium felülettel, amely jól eltávolítja a hőt, egy vezérlőt és egy akkumulátort. Ez utóbbi csak ólom akkumulátorokkal együtt működik, és 12 V névleges teljesítményűnek kell lennie. A napelemek hatékony és zavartalan működése csak akkor lehetséges, ha merőlegesek a napsugárzásra. Ideális esetben az autótulajdonosoknak ajánlott egy speciális rendszer vásárlása, amely nyomon követi a nap helyzetét és megtalálja az akkumulátor optimális szögét automatikus üzemmódban, de ez a fajta kialakítás sokba kerül, haösszeszerelés.

Napelem autóba szerelésekor kívánatos figyelembe venni a kiválasztott modell, az autó akkumulátorának és a fedélzeti hálózat jellemzőit. A készletben található napelemek gyártói részletes utasításokat adnak a névleges teljesítmény-, kapacitás- és feszültségértékekkel rendelkező termékek telepítéséhez és üzemeltetéséhez. Az alapfelszereltség tartalmazhat egy vezérlőt, az akkumulátor érintkezőit és a szivargyújtó csatlakozót is.

Az autós napelemes rendszerek nem helyettesítik teljesen az akkumulátort, de lehetővé teszik az akkumulátor újratöltését és az autó fő elektromos berendezéseinek áramellátását. A napelemes akkumulátor használatának legjobb módja az akkumulátor vészhelyzetben történő újratöltése. Az akkumulátor teljes feltöltése csak hálózati töltő segítségével lehetséges.