Päikesepaneelid autole: omadused, tööomadused

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-02-19 14:38

Pidev võitlus keskkonna puhtuse ja keskkonnaohutuse eest on kutsunud esile päikesepaneelide väljatöötamise ja masstootmise, mis on leidnud rakendust erinevates tööstusharudes. Kõrvale pole jäänud ka autotööstus – väikesed päikeseenergial töötavad elektriautod ei üllata tänapäeval kedagi.

Tööpõhimõte

Päikeseenergial töötav auto on varustatud elektrimootoriga, mille jõuallikaks on päikesesüsteem, mis muundab päikeseenergia elektrienergiaks. Räni päikesepatarei elementide "p-n läbilaskvuse" põhimõte põhjustab elektrienergia moodustumist vastav alt teatud skeemile:

1. Ülemine n-kiht sisaldab fosforit, alumine, p-kiht, boor. Fotoelemendi "P-N juhtivuse" määrab kahe kihi piiril moodustatud nn p-n ristmik.
2. Aku ülemises kihis tekivad päikesevalguse mõjul negatiivselt laetud elektronid, positiivselt laetud - sissealumine kiht. Kindla arvu erineva laenguga osakeste olemasolu tõttu tekib kihtide vahel elektriväli ja potentsiaalide erinevus. Elektrivoolu voolamine läbi vooluahela on võimalik ainult siis, kui akuga ühendatud elektroodide vahel on koormus, samas kui positiivselt laetud osakesed liiguvad allapoole, negatiivselt laetud osakesed üles.

Ül altoodud skeemi saab kasutada auto mehaanilise jõuülekande ajamina, kui elektrimootor ja auto üksikute süsteemide töö eest vastutavad kolmandate isikute seadmed on ühendatud päikeseenergia koormustena. aku.

Päikeseenergia sõidukite ajalugu

Päikesepatareidel sõidukite loomisele spetsialiseerunud autotööstus sai alguse 20. sajandi keskpaigast. Tehnoloogia mahajäämuse ja võimetuse tõttu luua energiamahukaid patareisid ja võimsaid kompaktse suurusega päikesepaneele peatati selle piirkonna arendamine, mis jätkus alles 90ndatel. Päikesesüsteemide suurenenud efektiivsus võimaldas suurendada toodetava elektrienergia kogust, uue põlvkonna energiamahukad akud võimaldasid luua pikkadeks reisideks piisava energiavaru.

Uut tüüpi elektrimootorid, jõuülekanded, kerekonstruktsioonid ja materjalid on mänginud päikeseenergial töötavate sõidukite väljatöötamisel olulist rolli. Tänapäeval toodetakse sõidukite ülekandeid minimaalse veeretakistusega osade, elementide baasilkorpus - valmistatud kergest ja vastupidavast plastikust. Kasutatavad mootorid on harjadeta mootorid, mis põhinevad magnetiliste haruldaste muldmetallide materjalidest valmistatud poolustel.

Mootorirattad olid veel üks leiutis, mis andis selle tööstuse arengule tõuke. Nende tehnoloogia hõlmab elektrimootori paigaldamist igale veorattale, mis suurendab oluliselt ülekandemehhanismi üldist efektiivsust.

Painduvate päikesepaneelide ilmumine ja energia neeldumisala suurenemine on mõjutanud päikesepaneelide võimsuse suurenemist autoaku jaoks.

Keskmine auto hind

Päikesesüsteeme energiaallikana kasutavate sõidukite kõrge hind tuleneb nende kokkupanemise ja ühes tükis tootmise keerukusest. Selliseid mudeleid arendavad autotootjad ei levita infot tehnoloogiate, masinate ja nende hinna kohta. Sellest hoolimata on juba seeriatootmisse pandud autode maksumus – näiteks Prantsuse ettevõtte Venturi Astrolabi mudel – umbes seitse miljonit rubla.

Väärikus

Enne klassikalisi sisepõlemismootoreid on päikeseenergial töötavatel sõidukitel mitmeid eeliseid:

• Keskkonnasõbralik, kuna puuduvad kahjulikud heitmed.
• Piiramatu päikeseenergia.
• Laadimisjaamu ja tanklaid pole vaja ehitada
• Pikk kasutusiga.
• Taskukohane ja tasuta energia.

Puudused

Päikesepatareide laialdast kasutuselevõttu takistavad järgmised puudused:

• Akude kõrge hind, mis on tingitud vajadusest uuenduslike tehnoloogiate ja tükktootmise järele.
• Võrreldes sisepõlemismootoritega on päikeseenergial töötavatel võidusõiduautodel väiksem kiirus ja lühem sõiduulatus.
• Kasutusprotsessi teeb keeruliseks päikesesüsteemidele spetsialiseerunud teenuste ja remonditeenuste puudumine.

Iseinstallimine

Päikesepaneelide paigaldamine autole on teostatav oma kätega, eeldusel, et on olemas vajalikud käsitööriistad, teadmised mehaanika ja elektromehaanika valdkonnast ning vabast ajast.

Päikeseenergia muundamine elektrienergiaks toimub auto kerele asetatud kollektoris. Aku salvestab genereeritud energia.

Aku laetuse taset, salvestatud energia tarbimist ja elektrimootori voolutarbimist reguleerib autosse paigaldatud elektrooniline juhtseade. Mehaaniline jõuülekanne juhib sõiduki rattaid, muutes elektri pöörlevaks liikumiseks.

Päikesepaneelide paigaldamisel on soovitav kasutada tehases valmistatud konstruktsioonielemente. Kehale esitatakse ainult kaks nõuet – tugevus ja väike kaal. Selle mõõtmed sõltuvad põhikomponentide ja katusele paigaldatud mõõtmetestpäikesepatarei auto. Aku, elektroonikaploki ja elektrimootori tehnilised omadused peavad vastama valitud paneeli võimsusele.

Optimaalne paigutus: auto tipp

Päikesesüsteemi minimaalne pindala vajaliku võimsuse saamiseks on 1 m2, mis seletab päikesepaneelide sagedast paigutamist auto katusele. Paneelid kinnitatakse katusepinnale spetsiaalsete klambrite, silikoonliimi või Velcro abil. Päikesepatarei valib autoomanik lähtuv alt püstitatud eesmärkidest: näiteks helisüsteemi ja muude kaunistuste jaoks autos päikesepatareil piisab kompaktse paneeli paigaldamisest. Sellisel jaamal ei ole aku laadimiseks piisav alt võimsust.

Armatuurlaua paigutus

Kokkupandavad päikesepaneelid saab paigaldada armatuurlauale ja hoida pagasiruumis. Elemendi korpus peab olema valmistatud vastupidavast kõrgetele temperatuuridele vastupidavast plastikust. Ebausaldusväärsest ja odavast materjalist akud võivad otsese päikesevalguse ja kõrge temperatuuri käes kõverduda.

Päikesepaneelid autoaku laadimiseks on ühendatud kahel viisil:

• Standardne – sigaretisüütaja kaudu.
• Läbi akuklemmide.

Enne paigaldamist ja ühendamist lugege läbi päikesepatarei tootja poolt pakutavad juhised. Auto päikesesüsteemi ja elektriseadmete kahjustuste põhjus on enamikul juhtudel valeakuühendus.

Aku laadimise reeglid

Pliiakude laadimisel ei tohiks praegune väärtus ületada 10–12% nende mahutavusest, mis mõjutab aku laadimisaega. Kvaliteetne ja töökindel aku võimsusega 60 A / h laetakse vooluga, mille maksimaalne väärtus on 5-6 A. Selliste indikaatorite puhul on laadimisaeg keskmiselt 10-12 tundi. Aku rikke oht suureneb, kui laadimisaega lühendatakse või määratud parameetreid oluliselt suurendatakse.

Päikesepaneelid minimeerivad kõik riskid, kuna nende maksimaalne voolutugevus ei ületa 1-2 A. Akul on aku jõudluse säilitamiseks piisav alt võimsust kuni 7 W, päikesepatareidel aga 50 võimsust Selle täielikuks laadimiseks on vaja -70. T Sellised süsteemid on varustatud kontrolleritega, mis reguleerivad paneelide tehnilisi omadusi ning säilitavad aku jõudluse ja terviklikkuse.

40 W 20 V päikesepaneeli kasutades saab 50 Ah akut täis laadida 7–9 tunniga.

Autole paigaldatavate päikesepaneelide optimaalne pikkus peaks olema üks meeter, pinge ja võimsus - vastav alt 12 volti ja 15 vatti. Eksperdid soovitavad tungiv alt osta kontroller või sarnane juhtseade, mis suudab kaitsta sõiduki pardasüsteemi ja akut tagurpidi või ülemäärase laadimise eest. Päikesepaneelid ühendatakse sageli üheks ahelaks, et suurendadamahutavus ja asetatakse auto katusele piisava alaga.

Modeli ülevaade

Võrgustik pakub laia valikut fotopäikesepaneele autodele, kuid rikkaliku valiku korral ei ole kõik paneelid korraliku kvaliteedi ja töökindlusega. Eksperdid teevad ettepaneku peatuda kolmel populaarsel päikesesüsteemide mudelil, millel on vajalikud omadused.

Päikesepaneelid Sunsei SE-500

Populaarne ja nõutud päikesesüsteemi mudel kompaktsete mõõtmetega - 38x36x3 cm. Tootja pakub komplektis hoidmiseks ja transportimiseks veekindlat ümbrist.

Väikeste päikesepaneelide võimsus ei ületa 7,5 W, vool on 0,6 A. Sunsei SE-500 on paigaldatud statiivile ja hoiavad auto akut töös mitu tundi, eeldusel, et mootor on välja lülitatud.

Akut laetakse nii töötava mootoriga kui ka väljalülitatud mootoriga. Päikesepaneelil on sigaretisüütaja pistik ja klemmid. Otsustades auto päikesepaneelide arvustuste põhjal, paigaldavad paljud tarbijad Sunsei diiselpaatidele, veoautodele ja traktoritele.

SE-500 päikesepaneeli puuduseks on selle madal võimsus, mida tasakaalustab mitme elemendi ühendamine üheks võrguks.

SunForce'i aku

Kanada tootja päikesepaneelimudel. Aku nimimõõtmed on 97x35x4 sentimeetrit, pinge ja võimsus 1,5 A javastav alt 17 W. Komplektis sigaretisüütaja pistiku, klemmide ja 7A/12V kontrolleriga.

Hoolimata suurusest saab seda hõlpsasti paigaldada kergsõidukite, paatide, veoautode ja erivarustuse katusele. Mudeli lisaeelis on võimalus töötada udus ja vihmas.

Paneel TCM-15F

Kaasaskantavad päikesepaneelid paindliku kerega, 15 W võimsusega, 1A pingega ja kompaktsete mõõtmetega autole - 60x27x0,5 sentimeetrit. Tänu oma väiksusele saab paneeli lihts alt kokku panna ja kindl alt sõiduki katusele kinnitada. Päikesepaneeli hermeetiline korpus on piisava töökindlusega. Spetsifikatsioonid tagavad üsna kõrge efektiivsuse 22%.

Arvustused

Autoomanikud juhivad oma autode päikesepaneelide arvustustes tähelepanu vajadusele osta päikesesüsteemi jaoks täielik varustus, sealhulgas paneelid, vibratsioonikindel ja vastupidav korpus, millel on hästi soojust eemaldav pind., kontroller ja aku. Viimane töötab ainult koos pliiakudega ja selle nimivõimsus peab olema 12 volti. Päikesepaneelide tõhus ja katkematu töö on võimalik ainult siis, kui need on päikesekiirtega risti. Ideaalis soovitatakse autoomanikel osta spetsiaalne süsteem, mis jälgib päikese asendit ja leiab automaatrežiimis aku optimaalse nurga, kuid seda tüüpi konstruktsioon maksab palju, kuikokkupanek.

Päikesepatarei autole paigaldamisel on soovitav arvestada valitud mudeli, auto aku ja pardavõrgu omadustega. Komplekti kuuluvate päikesepaneelide tootjad esitavad üksikasjalikud juhised võimsuse, mahtuvuse ja pinge nimiväärtustega toodete paigaldamiseks ja kasutamiseks. Standardvarustus võib sisaldada ka kontrollerit, aku klemme ja sigaretisüütaja pistikut.

Auto päikesesüsteemid ei asenda täielikult akut, kuid võimaldavad teil akut laadida ja varustada auto peamiste elektriseadmetega. Parim viis päikesepatarei kasutamiseks on aku laadimine hädaolukorras. Aku täislaadimine on võimalik ainult võrgulaadija abil.