Painéis solares para um carro: características, características de operação

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Última modificação: 2024-02-19 18:18

A luta contínua pela limpeza ambiental e segurança ambiental provocou o desenvolvimento e a produção em massa de painéis solares, que encontraram aplicação em várias indústrias. A indústria automotiva também não ficou de fora - os pequenos carros elétricos movidos a energia solar hoje não surpreendem ninguém.

Princípio de funcionamento

Um carro movido a energia solar é equipado com um motor elétrico, cuja fonte de energia é um sistema solar que converte energia solar em energia elétrica. O princípio da "permeabilidade p-n" dos elementos de uma bateria solar de silício causa a formação de energia elétrica de acordo com um determinado esquema:

1. A camada n superior inclui fósforo, camada inferior, p, boro. A "condutividade P-N" de uma fotocélula é determinada pela chamada "junção p-n" formada no limite de duas camadas.
2. Elétrons carregados negativamente são formados na camada superior da bateria sob a influência da luz solar, carregados positivamente - emcamada inferior. Um campo elétrico e uma diferença de potencial são formados entre as camadas devido à presença de um certo número de partículas com cargas diferentes. O fluxo de corrente elétrica através do circuito só é possível se houver uma carga entre os eletrodos conectados à bateria, enquanto as partículas carregadas positivamente se moverão para baixo, as carregadas negativamente - para cima.

O esquema acima pode ser usado como acionamento para uma transmissão mecânica de um carro, desde que um motor elétrico e dispositivos de terceiros responsáveis pelo funcionamento de sistemas individuais do carro estejam conectados, como cargas para um sistema solar bateria.

História dos Veículos Solares

A origem da indústria automotiva, especializada na criação de veículos movidos a baterias solares, ocorreu em meados do século XX. Devido ao atraso na tecnologia e à incapacidade de criar baterias de uso intensivo de energia e painéis solares potentes de tamanho compacto, o desenvolvimento desta área foi suspenso, retomando apenas na década de 90. O aumento da eficiência dos sistemas solares permitiu aumentar a quantidade de eletricidade produzida, uma nova geração de baterias de uso intensivo de energia permitiu criar uma reserva de energia suficiente para viagens longas.

Novos tipos de motores elétricos, transmissões, estruturas de carroceria e materiais têm desempenhado um papel significativo no desenvolvimento de veículos movidos a energia solar. Hoje, as transmissões de veículos são produzidas com base em peças com resistência mínima ao rolamento, elementoscorpo - feito de plástico leve e durável. Os motores utilizados são unidades brushless baseadas em pólos feitos de materiais magnéticos de terras raras.

Rodas motorizadas foram outra invenção que impulsionou o desenvolvimento desta indústria. Sua tecnologia envolve a colocação de um motor elétrico em cada uma das rodas motrizes, o que aumenta significativamente a eficiência geral do mecanismo de transmissão.

O surgimento de painéis solares flexíveis e o aumento da área de absorção de energia afetaram o aumento da potência dos painéis solares para a bateria do carro.

Preço médio do carro

O alto preço dos veículos que utilizam sistemas solares como fonte de energia se deve à complexidade de sua montagem e produção em peça única. As montadoras que desenvolvem esses modelos não divulgam informações sobre tecnologias, máquinas e seu preço. Apesar disso, o custo dos carros já colocados em produção em série - por exemplo, o modelo Astrolab da empresa francesa Venturi - é de cerca de sete milhões de rublos.

Dignidade

Antes dos motores de combustão interna clássicos, os veículos movidos a energia solar têm várias vantagens:

• Amigável ao meio ambiente devido à ausência de emissões nocivas.
• Energia ilimitada do sol.
• Não há necessidade de construir postos de recarga e postos de abastecimento
• Longa vida útil.
• Energia acessível e gratuita.

Falhas

A ampla introdução de baterias solares em operação é dificultada pelas seguintes desvantagens:

• O alto custo das baterias devido à necessidade de tecnologias inovadoras e produção de peças.
• Comparados aos motores de combustão interna, os carros de corrida movidos a energia solar têm menor velocidade e menor alcance.
• O processo de operação é complicado pela f alta de serviços e serviços de reparo especializados em sistemas solares.

Autoinstalação

A instalação de painéis solares em um carro é viável com as próprias mãos, sujeita à disponibilidade das ferramentas manuais necessárias, conhecimento na área de mecânica e eletromecânica e tempo livre.

A conversão da energia solar em energia elétrica é realizada em um coletor colocado na carroceria do carro. A bateria armazena a energia gerada.

O nível de carga da bateria, o consumo de energia armazenada e o consumo de corrente do motor elétrico são regulados por uma unidade de controle eletrônico instalada no carro. Uma transmissão mecânica aciona as rodas de um veículo convertendo eletricidade em movimento rotacional.

Ao instalar painéis solares, é desejável usar elementos estruturais fabricados na fábrica. Existem apenas dois requisitos para o corpo - força e baixo peso. Suas dimensões dependem das dimensões dos componentes principais e docarro de bateria solar. As características técnicas da bateria, unidade eletrônica e motor elétrico devem corresponder à potência do painel selecionado.

Colocação ideal: topo do carro

A área mínima do sistema solar para obter a potência necessária é de 1 m2, o que explica a frequente colocação de painéis solares no teto do carro. Os painéis são fixados à superfície do telhado com suportes especiais, cola de silicone ou velcro. A bateria solar é escolhida pelo proprietário do carro com base nos objetivos estabelecidos: por exemplo, para um sistema de áudio e outras decorações no carro em uma bateria solar, basta instalar um painel compacto. Essa estação não terá energia suficiente para carregar a bateria.

Colocação do painel

Os painéis solares dobráveis podem ser instalados no painel de instrumentos e guardados na bagageira. O corpo do elemento deve ser feito de plástico durável resistente a altas temperaturas. Baterias feitas de material não confiável e barato podem deformar quando expostas à luz solar direta e altas temperaturas.

Os painéis solares para carregar a bateria do carro são conectados de duas maneiras:

• Padrão - via isqueiro.
• Através dos terminais da bateria.

Antes da instalação e conexão, você deve ler as instruções oferecidas pelo fabricante da bateria solar. A causa dos danos ao sistema solar e ao equipamento elétrico do carro na maioria dos casos está incorretaconexão da bateria.

Regras de carregamento da bateria

O valor atual ao carregar baterias de chumbo-ácido não deve exceder 10-12% de sua capacidade, o que afeta o tempo de recarga da bateria. Uma bateria de alta qualidade e confiável com capacidade de 60 A / h é carregada com uma corrente, cujo valor máximo é de 5-6 A. Com esses indicadores, o tempo médio de carga é de 10 a 12 horas. O risco de falha da bateria aumenta se o tempo de carregamento for reduzido ou se os parâmetros especificados forem significativamente aumentados.

Os painéis solares minimizam todos os riscos devido ao fato de que sua força máxima de corrente não excede 1-2 A. A bateria tem potência suficiente até 7 W para manter o desempenho da bateria, enquanto as baterias solares com potência de 50 -70 são necessários para carregá-lo totalmente. Tais sistemas são equipados com controladores que regulam as características técnicas dos painéis e mantêm o desempenho e a integridade da bateria.

Uma bateria de 50Ah pode ser totalmente carregada em 7-9 horas usando um painel solar de 40W 20V.

O comprimento ideal dos painéis solares instalados em um carro deve ser de um metro, tensão e potência - 12 volts e 15 watts, respectivamente. Os especialistas recomendam fortemente a compra de um controlador ou dispositivo de controle semelhante que possa proteger o sistema de bordo e a bateria do veículo contra carga reversa ou excessiva. Os painéis solares são frequentemente combinados em uma única cadeia para aumentarcapacidade e são colocados no teto do carro com sua área suficiente.

Visão geral do modelo

A rede oferece uma ampla gama de painéis solares fotográficos para um carro, no entanto, com uma rica escolha, nem todos os painéis têm a qualidade e confiabilidade adequadas. Os especialistas propõem que se debruce sobre três modelos populares de sistemas solares com as características necessárias.

Painéis solares Sunsei SE-500

Modelo de sistema solar popular e exigido com dimensões compactas - 38x36x3 cm. O fabricante oferece um estojo impermeável para armazenamento e transporte no kit.

A potência dos pequenos painéis solares não ultrapassa 7,5 W, a corrente é de 0,6 A. Os Sunsei SE-500 são montados em um tripé e mantêm a bateria do carro funcionando por várias horas, desde que o motor esteja desligado.

A bateria é carregada com o motor em funcionamento e com o motor desligado. O painel solar vem com um plugue de isqueiro e terminais. A julgar pelos comentários do painel solar para o carro, muitos consumidores instalam Sunsei em barcos a diesel, caminhões e tratores.

A desvantagem do painel solar SE-500 é sua baixa potência, compensada pela combinação de vários elementos em uma única rede.

Bateria SunForce

Modelo de painel solar de um fabricante canadense. As dimensões nominais da bateria são 97x35x4 centímetros, a tensão e potência são 1,5 A e17 W respectivamente. Completo com plugue de isqueiro, terminais e controlador de 7A/12V.

Apesar de seu tamanho, pode ser facilmente instalado no teto de veículos leves, barcos, caminhões e equipamentos especiais. Uma vantagem adicional do modelo é a capacidade de trabalhar com neblina e chuva.

Painel TCM-15F

Painéis solares portáteis para um carro com corpo flexível, potência de 15 W, tensão de 1A e dimensões compactas - 60x27x0,5 centímetros. Devido ao seu pequeno tamanho, o painel pode ser facilmente dobrado e montado com segurança no teto do veículo. A caixa hermética do painel solar tem confiabilidade suficiente. As especificações fornecem uma eficiência bastante alta de 22%.

Comentários

Proprietários de automóveis em suas análises de painéis solares para um carro apontam a necessidade de adquirir um conjunto completo de equipamentos para um sistema solar, incluindo painéis, uma caixa resistente a vibrações e durável com uma superfície de alumínio que remove bem o calor, um controlador e uma bateria. Este último funciona apenas em conjunto com baterias de chumbo e deve ter uma potência nominal de 12 volts. O funcionamento eficaz e ininterrupto dos painéis solares só é possível se forem perpendiculares aos raios solares. Idealmente, os proprietários de automóveis são aconselhados a comprar um sistema especial que rastreie a posição do sol e encontre o ângulo ideal da bateria no modo automático, mas esse tipo de design custa muito quandomontagem.

Ao instalar uma bateria solar em um carro, é desejável levar em consideração as características do modelo selecionado, bateria do carro e rede de bordo. Os fabricantes de painéis solares no kit fornecem instruções detalhadas para instalação e operação de produtos com valores nominais de potência, capacitância e tensão. O equipamento padrão também pode incluir um controlador, terminais de bateria e um plugue de isqueiro.

Os sistemas solares do carro não são um substituto completo para a bateria, mas permitem que você recarregue a bateria e forneça energia para os principais equipamentos elétricos do carro. A melhor maneira de usar uma bateria solar é recarregar a bateria em situações de emergência. Uma carga completa da bateria só é possível com a ajuda de um carregador de rede.