پنل های خورشیدی برای یک خودرو: ویژگی ها، ویژگی های عملکرد

2024 نویسنده: Erin Ralphs | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-02-19 14:59

مبارزه مداوم برای پاکیزگی محیط زیست و ایمنی محیط زیست باعث توسعه و تولید انبوه صفحات خورشیدی شده است که در صنایع مختلف کاربرد پیدا کرده اند. صنعت خودرو نیز از قلم نیفتاده است - امروزه خودروهای برقی کوچک با انرژی خورشیدی هیچ کس را شگفت زده نمی کنند.

اصل کار

یک خودروی خورشیدی مجهز به موتور الکتریکی است که منبع انرژی آن یک منظومه خورشیدی است که انرژی خورشیدی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. اصل "نفوذپذیری p-n" عناصر یک باتری خورشیدی سیلیکونی باعث تشکیل انرژی الکتریکی طبق یک طرح خاص می شود:

1. لایه n بالایی شامل فسفر، پایین، لایه p، بور است. "رسانایی P-N" یک فتوسل توسط به اصطلاح "پیوند p-n" تشکیل شده در مرز دو لایه تعیین می شود.
2. الکترونهای با بار منفی در لایه بالایی باتری تحت تأثیر نور خورشید تشکیل می شوند که دارای بار مثبت هستند - درلایه پایینی. یک میدان الکتریکی و اختلاف پتانسیل بین لایه ها به دلیل وجود تعداد معینی از ذرات با بارهای مختلف ایجاد می شود. جریان الکتریکی از طریق مدار فقط در صورتی امکان‌پذیر است که بین الکترودهای متصل به باتری بار وجود داشته باشد، در حالی که ذرات دارای بار مثبت به سمت پایین حرکت می‌کنند، ذرات دارای بار منفی - بالا.

طرح فوق را می توان به عنوان درایو برای انتقال مکانیکی خودرو استفاده کرد، مشروط بر اینکه یک موتور الکتریکی و دستگاه های شخص ثالث مسئول عملکرد سیستم های فردی خودرو به عنوان بار برای یک خورشیدی متصل شوند. باتری.

تاریخچه وسایل نقلیه خورشیدی

منشاء صنعت خودروسازی، متخصص در ایجاد وسایل نقلیه با باتری های خورشیدی، در اواسط قرن بیستم رخ داد. به دلیل تاخیر در فناوری و ناتوانی در ایجاد باتری های پر انرژی و پانل های خورشیدی قدرتمند با اندازه فشرده، توسعه این منطقه به حالت تعلیق درآمد و تنها در دهه 90 از سر گرفته شد. افزایش راندمان سیستم های خورشیدی امکان افزایش میزان برق تولیدی را فراهم کرد، نسل جدید باتری های انرژی بر این امکان را فراهم کرد تا ذخیره انرژی کافی برای سفرهای طولانی ایجاد شود.

انواع جدید موتورهای الکتریکی، گیربکس ها، ساختار بدنه و مواد نقش مهمی در توسعه وسایل نقلیه با انرژی خورشیدی ایفا کرده اند. امروزه گیربکس خودرو بر اساس قطعات با حداقل مقاومت غلتشی، عناصر تولید می شودبدنه - ساخته شده از پلاستیک سبک و بادوام. موتورهای مورد استفاده واحدهای بدون جاروبکی هستند که بر پایه قطب های ساخته شده از مواد مغناطیسی خاکی کمیاب هستند.

چرخ‌های موتوری اختراع دیگری بود که به توسعه این صنعت انگیزه داد. فن آوری آنها شامل قرار دادن یک موتور الکتریکی بر روی هر یک از چرخ های محرک است که به طور قابل توجهی کارایی کلی مکانیسم انتقال را افزایش می دهد.

ظهور پنل های خورشیدی انعطاف پذیر و افزایش سطح جذب انرژی بر افزایش قدرت پنل های خورشیدی برای باتری خودرو تأثیر گذاشته است.

میانگین قیمت خودرو

قیمت بالای خودروهایی که از سیستم های خورشیدی به عنوان منبع انرژی استفاده می کنند به دلیل پیچیدگی مونتاژ و تولید تک تکه آنهاست. خودروسازانی که چنین مدل هایی را توسعه می دهند، اطلاعاتی درباره فناوری ها، ماشین آلات و قیمت آنها منتشر نمی کنند. با وجود این، هزینه خودروهایی که قبلاً به تولید سریال رسیده اند - به عنوان مثال، مدل Astrolab از شرکت فرانسوی Venturi - حدود هفت میلیون روبل است.

کرامت

قبل از موتورهای احتراق داخلی کلاسیک، وسایل نقلیه با انرژی خورشیدی تعدادی مزیت دارند:

• دوستانه با محیط زیست به دلیل عدم وجود انتشارات مضر.
• انرژی نامحدود از خورشید.
• بدون نیاز به ساخت ایستگاه های شارژ و پمپ بنزین
• عمر طولانی.
• انرژی مقرون به صرفه و رایگان.

عیوب

معرفی گسترده باتری های خورشیدی به دلیل معایب زیر با مشکل مواجه می شود:

• هزینه بالای باتری ها به دلیل نیاز به فناوری های نوآورانه و تولید قطعه.
• در مقایسه با موتورهای احتراق داخلی، خودروهای مسابقه‌ای با انرژی خورشیدی سرعت کمتر و برد کمتری دارند.
• فرایند عملیات به دلیل فقدان خدمات و خدمات تعمیر تخصصی در سیستم های خورشیدی پیچیده شده است.

نصب خود به خود

نصب پنل های خورشیدی بر روی خودرو با دستان خود، مشروط به در دسترس بودن ابزار دستی لازم، دانش در زمینه مکانیک و الکترومکانیک و اوقات فراغت امکان پذیر است.

تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی در کلکتوری که روی بدنه خودرو قرار می گیرد انجام می شود. باتری انرژی تولید شده را ذخیره می کند.

سطح شارژ باتری، مصرف انرژی ذخیره شده و مصرف فعلی موتور الکتریکی توسط یک واحد کنترل الکترونیکی نصب شده در خودرو تنظیم می شود. یک گیربکس مکانیکی چرخ های یک وسیله نقلیه را با تبدیل الکتریسیته به حرکت چرخشی به حرکت در می آورد.

هنگام نصب پنل های خورشیدی، استفاده از عناصر سازه ای کارخانه ای مطلوب است. فقط دو نیاز برای بدن وجود دارد - قدرت و وزن کم. ابعاد آن به ابعاد اجزای اصلی و سقف نصب شده بستگی داردماشین باتری خورشیدی مشخصات فنی باتری، واحد الکترونیکی و موتور الکتریکی باید با قدرت پنل انتخابی مطابقت داشته باشد.

جایگاه بهینه: بالای خودرو

حداقل مساحت منظومه شمسی برای به دست آوردن توان مورد نیاز 1 متر2 است که قرار دادن مکرر صفحات خورشیدی روی سقف خودرو را توضیح می دهد. پانل ها با براکت های مخصوص، چسب سیلیکونی یا Velcro به سطح سقف متصل می شوند. باتری خورشیدی توسط مالک خودرو بر اساس اهداف تعیین شده انتخاب می شود: به عنوان مثال، برای یک سیستم صوتی و سایر تزئینات در ماشین روی باتری خورشیدی، نصب یک پنل فشرده کافی است. چنین ایستگاهی توان کافی برای شارژ باتری را نخواهد داشت.

جایگاه داشبورد

پنل های خورشیدی تاشو را می توان روی داشبورد نصب کرد و در محفظه چمدان نگهداری کرد. بدنه المنت باید از پلاستیک بادوام و مقاوم در برابر دماهای بالا ساخته شده باشد. باتری‌های ساخته شده از مواد غیرقابل اعتماد و ارزان می‌توانند در معرض نور مستقیم خورشید و دمای بالا منحرف شوند.

پنل های خورشیدی برای شارژ باتری خودرو به دو روش متصل می شوند:

• استاندارد - از طریق فندک.
• از طریق پایانه های باتری.

قبل از نصب و اتصال، باید دستورالعمل های ارائه شده توسط سازنده باتری خورشیدی را مطالعه کنید. علت آسیب دیدن منظومه شمسی و تجهیزات الکتریکی خودرو در بیشتر موارد نادرست استاتصال باتری.

قوانین شارژ باتری

مقدار فعلی هنگام شارژ باتری های سرب اسیدی نباید از 10 تا 12 درصد ظرفیت آنها تجاوز کند که بر زمان شارژ مجدد باتری تأثیر می گذارد. یک باتری با کیفیت و قابل اعتماد با ظرفیت 60 A / h با جریانی شارژ می شود که حداکثر مقدار آن 5-6 A است. با چنین شاخص هایی، میانگین زمان شارژ 10-12 ساعت است. اگر زمان شارژ کاهش یابد یا پارامترهای مشخص شده به میزان قابل توجهی افزایش یابد، خطر خرابی باتری افزایش می‌یابد.

پنل های خورشیدی به دلیل اینکه حداکثر قدرت جریان آنها از 1-2 A تجاوز نمی کند، همه خطرات را به حداقل می رساند. باتری تا 7 وات قدرت کافی برای حفظ عملکرد باتری دارد، در حالی که باتری های خورشیدی با توان 50 -70 برای شارژ کامل آن مورد نیاز است چنین سیستم‌هایی مجهز به کنترل‌کننده‌هایی هستند که ویژگی‌های فنی پنل‌ها را تنظیم می‌کنند و عملکرد و یکپارچگی باتری را حفظ می‌کنند.

یک باتری 50Ah را می توان با استفاده از پنل خورشیدی 40W 20V در عرض 7-9 ساعت به طور کامل شارژ کرد.

طول بهینه پنل های خورشیدی نصب شده روی خودرو باید یک متر، ولتاژ و توان - به ترتیب ۱۲ ولت و ۱۵ وات باشد. کارشناسان اکیداً توصیه می کنند که یک کنترلر یا دستگاه کنترلی مشابهی خریداری کنید که بتواند سیستم و باتری خودرو را در برابر شارژ معکوس یا بیش از حد محافظت کند. پنل های خورشیدی اغلب در یک زنجیره واحد ترکیب می شوند تا افزایش یابدظرفیت دارند و با مساحت کافی بر روی سقف خودرو قرار می گیرند.

نمای کلی مدل

شبکه طیف گسترده ای از پنل های خورشیدی عکس را برای خودرو ارائه می دهد، با این حال، با انتخابی غنی، همه پنل ها از کیفیت و قابلیت اطمینان مناسب برخوردار نیستند. کارشناسان پیشنهاد می کنند که در مورد سه مدل محبوب منظومه های خورشیدی با ویژگی های لازم صحبت کنیم.

پانل های خورشیدی Sunsei SE-500

مدل محبوب و مورد تقاضا منظومه شمسی با ابعاد جمع و جور - 38x36x3 سانتی متر. سازنده یک کیف ضد آب برای نگهداری و حمل و نقل در کیت ارائه می دهد.

قدرت پنل‌های خورشیدی کوچک از ۷.۵ وات تجاوز نمی‌کند، جریان ۰.۶ آمپر است. Sunsei SE-500 روی سه‌پایه نصب می‌شود و باتری خودرو را برای چندین ساعت کار می‌کند، مشروط بر اینکه موتور خاموش باشد.

باتری هم با موتور روشن و هم با موتور خاموش شارژ می شود. پنل خورشیدی دارای دوشاخه فندک و پایانه های آن است. با قضاوت بر اساس بررسی پنل خورشیدی برای خودرو، بسیاری از مصرف کنندگان Sunsei را روی قایق های دیزلی، کامیون ها و تراکتورها نصب می کنند.

عیب پنل خورشیدی SE-500 قدرت کم آن است که با ترکیب چندین عنصر در یک شبکه منفرد جبران می شود.

باتری SunForce

مدل پنل خورشیدی از یک سازنده کانادایی. ابعاد اسمی باتری 97x35x4 سانتی متر، ولتاژ و توان 1.5 A وبه ترتیب 17 وات. با دوشاخه فندک، پایانه ها و کنترلر 7A/12V کامل شده است.

با وجود اندازه ای که دارد، به راحتی می توان آن را بر روی سقف خودروهای سبک، قایق ها، کامیون ها و تجهیزات ویژه نصب کرد. مزیت اضافی این مدل قابلیت کار در مه و باران است.

پنل TCM-15F

پانل های خورشیدی قابل حمل برای خودرویی با بدنه انعطاف پذیر، توان ۱۵ وات، ولتاژ ۱ آمپر و ابعاد فشرده - ۶۰×۲۷×۰٫۵ سانتی متر. این پنل به دلیل اندازه کوچک آن به راحتی تا می شود و به طور ایمن بر روی سقف خودرو نصب می شود. کیس هرمتیک پنل خورشیدی از قابلیت اطمینان کافی برخوردار است. مشخصات راندمان نسبتاً بالایی 22% ارائه می دهند.

بررسی

صاحبان خودرو در بررسی پنل های خورشیدی خودرو به نیاز به خرید مجموعه کاملی از تجهیزات سیستم خورشیدی از جمله پنل ها، بدنه مقاوم در برابر لرزش و بادوام با سطح آلومینیومی که گرما را به خوبی حذف می کند، اشاره می کنند. ، یک کنترلر و یک باتری. دومی فقط با باتری های سرب کار می کند و باید دارای توان نامی 12 ولت باشد. عملکرد موثر و بدون وقفه پنل های خورشیدی تنها در صورتی امکان پذیر است که بر تابش خورشید عمود باشند. در حالت ایده‌آل، به دارندگان خودرو توصیه می‌شود که سیستم خاصی را خریداری کنند که موقعیت خورشید را ردیابی می‌کند و زاویه بهینه باتری را در حالت خودکار پیدا می‌کند، اما این نوع طراحی زمانی که هزینه زیادی دارد.مونتاژ.

هنگام نصب باتری خورشیدی بر روی خودرو، مطلوب است که ویژگی های مدل انتخابی، باتری خودرو و شبکه داخلی را در نظر بگیرید. تولید کنندگان پنل های خورشیدی در کیت دستورالعمل های دقیقی را برای نصب و راه اندازی محصولات با مقادیر اسمی توان، ظرفیت و ولتاژ ارائه می دهند. تجهیزات استاندارد همچنین ممکن است شامل یک کنترلر، پایانه های باتری و دوشاخه فندک باشد.

سیستم‌های خورشیدی خودرو جایگزین کامل باتری نیستند، اما به شما این امکان را می‌دهند که باتری را شارژ کنید و برق تجهیزات الکتریکی اصلی خودرو را تامین کنید. بهترین راه برای استفاده از باتری خورشیدی، شارژ مجدد باتری در مواقع اضطراری است. شارژ کامل باتری فقط با کمک شارژر اصلی امکان پذیر است.