แผงโซลาร์ในรถยนต์ : ลักษณะการทำงาน

2024 ผู้เขียน: Erin Ralphs | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-02-19 19:25

การต่อสู้อย่างต่อเนื่องเพื่อความสะอาดของสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัยด้านสิ่งแวดล้อมได้กระตุ้นให้เกิดการพัฒนาและการผลิตแผงโซลาร์เซลล์จำนวนมาก ซึ่งพบว่ามีการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ อุตสาหกรรมยานยนต์ยังไม่ถูกละทิ้ง - รถยนต์ไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดเล็กในปัจจุบันทำให้ไม่มีใครแปลกใจ

หลักการทำงาน

รถยนต์พลังงานแสงอาทิตย์ติดตั้งมอเตอร์ไฟฟ้า ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานจากระบบสุริยะที่แปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า หลักการของ "p-n permeability" ขององค์ประกอบของแบตเตอรี่โซลาร์เซลล์ซิลิคอนทำให้เกิดการก่อตัวของพลังงานไฟฟ้าตามรูปแบบที่กำหนด:

1. บน n-layer รวมฟอสฟอรัส ล่าง p-layer โบรอน "การนำไฟฟ้า P-N" ของตาแมวถูกกำหนดโดยสิ่งที่เรียกว่า "จุดเชื่อมต่อ p-n" ที่เกิดขึ้นที่ขอบสองชั้น
2. อิเล็กตรอนที่มีประจุลบเกิดขึ้นที่ชั้นบนของแบตเตอรี่ภายใต้อิทธิพลของแสงแดดซึ่งมีประจุบวก - ในชั้นล่าง. สนามไฟฟ้าและความต่างศักย์เกิดขึ้นระหว่างชั้นเนื่องจากมีอนุภาคจำนวนหนึ่งที่มีประจุต่างกัน การไหลของกระแสไฟฟ้าผ่านวงจรจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อมีโหลดระหว่างอิเล็กโทรดที่เชื่อมต่อกับแบตเตอรี่ ในขณะที่อนุภาคที่มีประจุบวกจะเคลื่อนลงมาและมีประจุลบ - ขึ้น

รูปแบบข้างต้นสามารถใช้เป็นไดรฟ์สำหรับการส่งกำลังทางกลของรถยนต์ โดยมีเงื่อนไขว่ามอเตอร์ไฟฟ้าและอุปกรณ์ของบริษัทอื่นที่รับผิดชอบการทำงานของแต่ละระบบของรถเชื่อมต่อกันเป็นโหลดสำหรับโซลาร์เซลล์ แบตเตอรี่

ประวัติยานพลังงานแสงอาทิตย์

ต้นกำเนิดของอุตสาหกรรมยานยนต์ที่เชี่ยวชาญในการสร้างสรรค์ยานยนต์จากแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ ตกอยู่ในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 เนื่องจากความล้าหลังของเทคโนโลยีและความสามารถในการสร้างแบตเตอรี่ที่ใช้พลังงานมากและแผงโซลาร์เซลล์ทรงพลังที่มีขนาดกะทัดรัด การพัฒนาพื้นที่นี้จึงถูกระงับ และกลับมาดำเนินการได้อีกครั้งในทศวรรษ 90 เท่านั้น ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นของระบบสุริยะทำให้สามารถเพิ่มปริมาณไฟฟ้าที่ผลิตได้ แบตเตอรี่รุ่นใหม่ที่ใช้พลังงานสูงทำให้สามารถสร้างพลังงานสำรองเพียงพอสำหรับการเดินทางระยะไกล

มอเตอร์ไฟฟ้า ระบบส่งกำลัง โครงสร้างตัวถัง และวัสดุรูปแบบใหม่มีบทบาทสำคัญในการพัฒนายานยนต์พลังงานแสงอาทิตย์ ทุกวันนี้ ระบบส่งกำลังของรถยนต์ผลิตขึ้นโดยใช้ชิ้นส่วนที่มีความต้านทานการหมุนน้อยที่สุด ส่วนประกอบต่างๆตัวเครื่องทำจากพลาสติกน้ำหนักเบาและทนทาน มอเตอร์ที่ใช้เป็นแบบไม่มีแปรงซึ่งมีพื้นฐานมาจากเสาที่ทำจากวัสดุแม่เหล็กหายาก

ล้อรถเป็นสิ่งประดิษฐ์อีกอย่างหนึ่งที่ผลักดันให้เกิดการพัฒนาอุตสาหกรรมนี้ เทคโนโลยีของพวกเขาเกี่ยวข้องกับการวางมอเตอร์ไฟฟ้าบนล้อขับเคลื่อนแต่ละล้อ ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมของกลไกการส่งกำลังอย่างมาก

แผงโซลาร์เซลล์ที่มีความยืดหยุ่นและการเพิ่มพื้นที่ดูดซับพลังงานได้ส่งผลกระทบต่อแผงโซลาร์เซลล์สำหรับแบตเตอรี่รถยนต์ที่เพิ่มขึ้น

ราคารถเฉลี่ย

รถยนต์ที่ใช้ระบบสุริยะเป็นแหล่งพลังงานมีราคาสูงเนื่องจากความซับซ้อนของการประกอบและการผลิตเป็นชิ้นเดียว ผู้ผลิตรถยนต์ที่พัฒนาโมเดลดังกล่าวจะไม่เผยแพร่ข้อมูลเกี่ยวกับเทคโนโลยี เครื่องจักร และราคา อย่างไรก็ตาม เรื่องนี้ ต้นทุนของรถยนต์ที่เข้าสู่การผลิตแบบต่อเนื่องแล้ว เช่น รุ่น Astrolab จากบริษัท Venturi ของฝรั่งเศส อยู่ที่ประมาณเจ็ดล้านรูเบิล

ศักดิ์ศรี

ก่อนเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบคลาสสิก รถยนต์พลังงานแสงอาทิตย์มีข้อดีหลายประการ:

• เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมเนื่องจากไม่มีการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตราย
• พลังงานจากดวงอาทิตย์ไม่จำกัด
• ไม่ต้องสร้างสถานีชาร์จและปั๊มน้ำมัน
• อายุการใช้งานยาวนาน
• พลังงานราคาไม่แพง

ข้อบกพร่อง

การนำแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ไปใช้ในวงกว้างถูกขัดขวางโดยข้อเสียดังต่อไปนี้:

• แบตเตอรี่มีราคาสูงเนื่องจากความต้องการเทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรมและการผลิตแบบเป็นชิ้น
• เมื่อเทียบกับเครื่องยนต์สันดาปภายใน รถแข่งที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์มีความเร็วที่ต่ำกว่าและช่วงที่สั้นกว่า
• ขั้นตอนการดำเนินงานมีความซับซ้อนเนื่องจากขาดการบริการและการซ่อมแซมที่เชี่ยวชาญด้านระบบสุริยะ

ติดตั้งเอง

การติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ในรถยนต์สามารถทำได้ด้วยมือของคุณเอง ขึ้นอยู่กับความพร้อมของเครื่องมือช่างที่จำเป็น ความรู้ด้านกลศาสตร์และไฟฟ้า และเวลาว่าง

การแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าจะดำเนินการในตัวเก็บประจุที่วางอยู่บนตัวรถ แบตเตอรี่เก็บพลังงานที่สร้างขึ้น

ระดับการชาร์จแบตเตอรี่ การใช้พลังงานที่เก็บไว้ และการใช้กระแสไฟของมอเตอร์ไฟฟ้าถูกควบคุมโดยชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ที่ติดตั้งในรถ เกียร์กลไกขับเคลื่อนล้อรถโดยแปลงกระแสไฟฟ้าเป็นการเคลื่อนที่แบบหมุน

เมื่อติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ ควรใช้องค์ประกอบโครงสร้างที่ผลิตจากโรงงาน ข้อกำหนดสำหรับร่างกายมีเพียงสองข้อเท่านั้นคือความแข็งแรงและน้ำหนักเบา ขนาดขึ้นอยู่กับขนาดของส่วนประกอบหลักและติดตั้งบนหลังคารถแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ ลักษณะทางเทคนิคของแบตเตอรี่ หน่วยอิเล็กทรอนิกส์ และมอเตอร์ไฟฟ้าต้องสอดคล้องกับกำลังของแผงที่เลือก

ตำแหน่งที่เหมาะสม: บนรถ

พื้นที่ขั้นต่ำของระบบสุริยะเพื่อให้ได้พลังงานที่ต้องการคือ 1 เมตร2 ซึ่งจะอธิบายการวางแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคารถบ่อยครั้ง แผงยึดกับพื้นผิวหลังคาด้วยขายึดพิเศษ กาวซิลิโคน หรือเวลโคร เจ้าของรถเลือกแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ตามเป้าหมายที่ตั้งไว้ ตัวอย่างเช่น สำหรับระบบเครื่องเสียงและของตกแต่งอื่นๆ ในรถที่ใช้แบตเตอรี่โซลาร์เซลล์ การติดตั้งแผงขนาดกะทัดรัดก็เพียงพอแล้ว สถานีดังกล่าวจะไม่มีพลังงานเพียงพอที่จะชาร์จแบตเตอรี่

ตำแหน่งแดชบอร์ด

แผงโซลาร์เซลล์แบบพับได้สามารถติดตั้งบนแดชบอร์ดและเก็บไว้ในห้องเก็บสัมภาระ ร่างกายขององค์ประกอบจะต้องทำจากพลาสติกที่ทนทานต่ออุณหภูมิสูง แบตเตอรี่ที่ทำจากวัสดุที่ไม่น่าเชื่อถือและราคาถูกอาจบิดงอได้เมื่อถูกแสงแดดโดยตรงและอุณหภูมิสูง

แผงโซลาร์เซลล์สำหรับชาร์จแบตเตอรี่รถยนต์เชื่อมต่อได้ 2 วิธี:

• มาตรฐาน - ทางที่จุดบุหรี่
• ผ่านขั้วแบตเตอรี่

ก่อนการติดตั้งและเชื่อมต่อ คุณต้องอ่านคำแนะนำจากผู้ผลิตแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ สาเหตุของความเสียหายต่อระบบสุริยะและอุปกรณ์ไฟฟ้าของรถยนต์ส่วนใหญ่ไม่ถูกต้องการเชื่อมต่อแบตเตอรี่

กฎการชาร์จแบตเตอรี่

มูลค่าปัจจุบันเมื่อชาร์จแบตเตอรี่ตะกั่วกรดไม่ควรเกิน 10-12% ของความจุ ซึ่งส่งผลต่อเวลาในการชาร์จแบตเตอรี่ แบตเตอรี่คุณภาพสูงและเชื่อถือได้ซึ่งมีความจุ 60 A / h ถูกชาร์จด้วยกระแสไฟซึ่งค่าสูงสุดคือ 5-6 A ด้วยตัวบ่งชี้ดังกล่าวเวลาในการชาร์จเฉลี่ยคือ 10-12 ชั่วโมง ความเสี่ยงของความล้มเหลวของแบตเตอรี่จะเพิ่มขึ้นหากเวลาในการชาร์จลดลงหรือพารามิเตอร์ที่ระบุเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ

แผงโซลาร์เซลล์ลดความเสี่ยงทั้งหมดเนื่องจากกระแสไฟสูงสุดไม่เกิน 1-2 A แบตเตอรี่มีพลังงานเพียงพอถึง 7 W เพื่อรักษาประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ ในขณะที่แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ที่มีกำลังไฟ 50 -70 ต้องชาร์จให้เต็ม อ. ระบบดังกล่าวได้รับการติดตั้งตัวควบคุมที่ควบคุมลักษณะทางเทคนิคของแผง และรักษาประสิทธิภาพและความสมบูรณ์ของแบตเตอรี่

A 50Ah แบตเตอรี่สามารถชาร์จจนเต็มใน 7-9 ชั่วโมงโดยใช้แผงโซลาร์เซลล์ 40W 20V

ความยาวที่เหมาะสมที่สุดของแผงโซลาร์เซลล์ที่ติดตั้งบนรถยนต์ควรเป็นหนึ่งเมตร แรงดันไฟและกำลังไฟ - 12 โวลต์และ 15 วัตต์ตามลำดับ ผู้เชี่ยวชาญแนะนำอย่างยิ่งให้ซื้อตัวควบคุมหรืออุปกรณ์ควบคุมที่คล้ายกันซึ่งสามารถป้องกันระบบออนบอร์ดของรถและแบตเตอรี่จากการชาร์จย้อนกลับหรือมากเกินไป แผงโซลาร์เซลล์มักถูกรวมเป็นห่วงโซ่เดียวเพื่อเพิ่มจำนวนขึ้นและวางบนหลังคารถโดยมีพื้นที่เพียงพอ

ภาพรวมรุ่น

เครือข่ายมีแผงโซลาร์เซลล์สำหรับภาพถ่ายที่หลากหลายสำหรับรถยนต์ อย่างไรก็ตาม ด้วยตัวเลือกที่หลากหลาย แผงทั้งหมดจึงไม่ได้คุณภาพและความน่าเชื่อถือที่เหมาะสม ผู้เชี่ยวชาญเสนอให้อาศัยแบบจำลองระบบสุริยะยอดนิยมสามรุ่นพร้อมคุณสมบัติที่จำเป็น

แผงโซลาร์เซลล์ Sunsei SE-500

รุ่นระบบสุริยะยอดนิยมที่มีขนาดกะทัดรัด - 38x36x3 ซม. ผู้ผลิตเสนอกล่องกันน้ำสำหรับจัดเก็บและขนส่งในชุด

พลังของแผงโซลาร์เซลล์ขนาดเล็กไม่เกิน 7.5 W กระแสไฟคือ 0.6 A Sunsei SE-500 ติดตั้งบนขาตั้งสามขาและให้แบตเตอรี่รถยนต์ทำงานเป็นเวลาหลายชั่วโมง โดยต้องดับเครื่องยนต์

แบตเตอรี่ถูกชาร์จทั้งขณะเครื่องยนต์ทำงานและเมื่อดับเครื่องยนต์ แผงโซลาร์เซลล์มาพร้อมกับปลั๊กและขั้วต่อที่จุดบุหรี่ เมื่อพิจารณาจากรีวิวแผงโซลาร์สำหรับรถยนต์ ผู้บริโภคจำนวนมากติดตั้ง Sunsei บนเรือดีเซล รถบรรทุก และรถแทรกเตอร์

ข้อเสียของแผงโซลาร์เซลล์ SE-500 คือใช้พลังงานต่ำ ชดเชยด้วยการรวมองค์ประกอบหลายอย่างไว้ในเครือข่ายเดียว

แบตเตอรี่ SunForce

รุ่นแผงโซลาร์เซลล์จากผู้ผลิตในแคนาดา ขนาดปกติของแบตเตอรี่คือ 97x35x4 เซนติเมตร แรงดันไฟและกำลังไฟ 1.5 A และ17 วัตต์ ตามลำดับ พร้อมปลั๊กที่จุดบุหรี่ ขั้ว และตัวควบคุม 7A/12V

แม้จะมีขนาดเท่า แต่ก็สามารถติดตั้งได้ง่ายบนหลังคารถยนต์ขนาดเล็ก เรือ รถบรรทุกและอุปกรณ์พิเศษ ข้อดีเพิ่มเติมของโมเดลนี้คือความสามารถในการทำงานในสายหมอกและฝน

แผง TCM-15F

แผงโซลาร์เซลล์แบบพกพาสำหรับรถยนต์ที่มีความยืดหยุ่น กำลังไฟ 15 W แรงดันไฟฟ้า 1A และขนาดกะทัดรัด - 60x27x0.5 ซม. ด้วยขนาดที่เล็ก แผงจึงพับได้ง่ายและติดตั้งบนหลังคารถได้อย่างปลอดภัย แผงโซลาร์เซลล์ที่ปิดสนิทมีความน่าเชื่อถือเพียงพอ ข้อมูลจำเพาะให้ประสิทธิภาพสูงพอสมควรถึง 22%

รีวิว

เจ้าของรถรีวิวแผงโซลาร์เซลล์สำหรับรถยนต์ ชี้ให้เห็นว่าจำเป็นต้องซื้ออุปกรณ์สำหรับระบบสุริยะครบชุด รวมถึงแผง แผงเคสที่ทนต่อแรงสั่นสะเทือนและทนทานพร้อมพื้นผิวอะลูมิเนียมที่ระบายความร้อนได้ดี, คอนโทรลเลอร์และแบตเตอรี่ หลังทำงานควบคู่กับแบตเตอรี่ตะกั่วเท่านั้นและต้องมีกำลังไฟ 12 โวลต์ การทำงานที่มีประสิทธิภาพและต่อเนื่องของแผงโซลาร์เซลล์จะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อตั้งฉากกับรังสีของดวงอาทิตย์ ตามหลักการแล้ว เจ้าของรถควรซื้อระบบพิเศษที่ติดตามตำแหน่งของดวงอาทิตย์และค้นหามุมที่เหมาะสมของแบตเตอรี่ในโหมดอัตโนมัติ แต่การออกแบบประเภทนี้จะมีค่าใช้จ่ายสูงเมื่อการประกอบ

เมื่อติดตั้งแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ในรถยนต์ ควรพิจารณาคุณลักษณะของรุ่นที่เลือก แบตเตอรี่รถยนต์ และเครือข่ายออนบอร์ดด้วย ผู้ผลิตแผงโซลาร์เซลล์ในชุดจัดหาคำแนะนำโดยละเอียดสำหรับการติดตั้งและการใช้งานผลิตภัณฑ์ที่มีค่าพลังงานความจุและแรงดันไฟฟ้าเล็กน้อย อุปกรณ์มาตรฐานอาจรวมถึงตัวควบคุม ขั้วแบตเตอรี่ และปลั๊กที่จุดบุหรี่

ระบบสุริยะในรถยนต์ไม่ใช่ระบบทดแทนแบตเตอรี่ที่สมบูรณ์ แต่ให้คุณสามารถชาร์จแบตเตอรี่และจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าหลักของรถได้ วิธีที่ดีที่สุดในการใช้แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์คือการชาร์จแบตเตอรี่ในสถานการณ์ฉุกเฉิน การชาร์จแบตเตอรี่ให้เต็มสามารถทำได้โดยใช้ที่ชาร์จหลักเท่านั้น