Paneles solares para un automóvil: características, características de funcionamiento

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Última modificación: 2024-02-19 14:11

La lucha constante por la limpieza ambiental y la seguridad ambiental ha provocado el desarrollo y la producción en masa de paneles solares, que han encontrado aplicación en diversas industrias. La industria automotriz tampoco se ha quedado atrás: los pequeños autos eléctricos que funcionan con energía solar hoy en día no sorprenden a nadie.

Principio de funcionamiento

Un automóvil que funciona con energía solar está equipado con un motor eléctrico, cuya fuente de energía es un sistema solar que convierte la energía solar en energía eléctrica. El principio de "permeabilidad p-n" de los elementos de una batería solar de silicio provoca la formación de energía eléctrica según un determinado esquema:

1. La capa n superior incluye fósforo, la capa p inferior y el boro. La "conductividad P-N" de una fotocélula está determinada por la llamada "unión p-n" formada en el límite de dos capas.
2. Los electrones cargados negativamente se forman en la capa superior de la batería bajo la influencia de la luz solar, cargados positivamente - encapa inferior. Un campo eléctrico y una diferencia de potencial se forman entre las capas debido a la presencia de un cierto número de partículas con diferentes cargas. El flujo de corriente eléctrica a través del circuito solo es posible si hay una carga entre los electrodos conectados a la batería, mientras que las partículas cargadas positivamente se moverán hacia abajo y las cargadas negativamente hacia arriba.

El esquema anterior se puede utilizar como accionamiento para una transmisión mecánica de un automóvil, siempre que se conecten un motor eléctrico y dispositivos de terceros responsables del funcionamiento de los sistemas individuales del automóvil, como cargas para un sistema solar batería.

Historia de los vehículos solares

El origen de la industria automotriz, especializada en la creación de vehículos con baterías solares, se sitúa a mediados del siglo XX. Debido al retraso en la tecnología y la incapacidad de crear baterías de alto consumo energético y potentes paneles solares de tamaño compacto, el desarrollo de esta área se suspendió y se reanudó solo en los años 90. La mayor eficiencia de los sistemas solares hizo posible aumentar la cantidad de electricidad producida, una nueva generación de baterías de alto consumo energético hizo posible crear una reserva de energía suficiente para viajes largos.

Los nuevos tipos de motores eléctricos, transmisiones, estructuras de carrocería y materiales han desempeñado un papel importante en el desarrollo de vehículos alimentados por energía solar. Hoy en día, las transmisiones de vehículos se fabrican a partir de piezas con mínima resistencia a la rodadura, elementoscuerpo - hecho de plástico ligero y duradero. Los motores utilizados son unidades sin escobillas basadas en polos hechos de materiales magnéticos de tierras raras.

Las ruedas de motor fueron otro invento que impulsó el desarrollo de esta industria. Su tecnología implica la colocación de un motor eléctrico en cada una de las ruedas motrices, lo que aumenta significativamente la eficiencia general del mecanismo de transmisión.

La aparición de paneles solares flexibles y un aumento en el área de absorción de energía ha afectado el aumento de la potencia de los paneles solares para la batería del automóvil.

Precio medio del coche

El elevado precio de los vehículos que utilizan sistemas solares como fuente de energía se debe a la complejidad de su montaje y producción en una sola pieza. Los fabricantes de automóviles que desarrollan tales modelos no difunden información sobre tecnologías, máquinas y su precio. A pesar de esto, el costo de los automóviles que ya se han puesto en producción en serie, por ejemplo, el modelo Astrolab de la compañía francesa Venturi, es de aproximadamente siete millones de rublos.

Dignidad

Antes de los motores de combustión interna clásicos, los vehículos que funcionan con energía solar tienen una serie de ventajas:

• Respetuoso con el medio ambiente debido a la ausencia de emisiones nocivas.
• Energía ilimitada del sol.
• No es necesario construir estaciones de recarga y estaciones de servicio
• Larga vida útil.
• Energía asequible y gratuita.

Defectos

La amplia introducción de baterías solares en funcionamiento se ve obstaculizada por las siguientes desventajas:

• El alto costo de las baterías debido a la necesidad de tecnologías innovadoras y producción de piezas.
• En comparación con los motores de combustión interna, los autos de carreras que funcionan con energía solar tienen una velocidad más baja y un alcance más corto.
• El proceso de operación se complica por la f alta de servicios y servicios de reparación especializados en sistemas solares.

Autoinstalación

La instalación de paneles solares en un automóvil es factible con sus propias manos, sujeto a la disponibilidad de las herramientas manuales necesarias, conocimientos en el campo de la mecánica y la electromecánica y tiempo libre.

La conversión de la energía solar en energía eléctrica se lleva a cabo en un colector colocado en la carrocería del automóvil. La batería almacena la energía generada.

El nivel de carga de la batería, el consumo de energía almacenada y el consumo de corriente del motor eléctrico están regulados por una unidad de control electrónica instalada en el automóvil. Una transmisión mecánica impulsa las ruedas de un vehículo convirtiendo la electricidad en movimiento de rotación.

Al instalar paneles solares, es conveniente utilizar elementos estructurales fabricados en fábrica. Solo hay dos requisitos para el cuerpo: fuerza y bajo peso. Sus dimensiones dependen de las dimensiones de los componentes principales y del techo.coche de batería solar. Las características técnicas de la batería, unidad electrónica y motor eléctrico deben corresponder a la potencia del panel seleccionado.

Ubicación óptima: parte superior del automóvil

El área mínima del sistema solar para obtener la potencia requerida es de 1 m2, lo que explica la frecuente colocación de paneles solares en el techo del automóvil. Los paneles se unen a la superficie del techo con soportes especiales, pegamento de silicona o velcro. El propietario del automóvil elige la batería solar en función de los objetivos establecidos: por ejemplo, para un sistema de audio y otras decoraciones en el automóvil con una batería solar, es suficiente instalar un panel compacto. Tal estación no tendrá suficiente energía para cargar la batería.

Ubicación en el tablero

Los paneles solares plegables pueden instalarse en el salpicadero y guardarse en el maletero. El cuerpo del elemento debe estar hecho de plástico duradero resistente a altas temperaturas. Las baterías fabricadas con materiales poco confiables y baratos pueden deformarse cuando se exponen a la luz solar directa y a altas temperaturas.

Los paneles solares para cargar la batería del coche se conectan de dos formas:

• Estándar: a través del encendedor de cigarrillos.
• A través de los terminales de la batería.

Antes de la instalación y conexión, debe leer las instrucciones que ofrece el fabricante de la batería solar. La causa del daño al sistema solar y al equipo eléctrico del automóvil en la mayoría de los casos es incorrectaconexión de la batería.

Reglas de carga de la batería

El valor actual al cargar baterías de plomo-ácido no debe exceder el 10-12% de su capacidad, lo que afecta el tiempo de recarga de la batería. Una batería confiable y de alta calidad con una capacidad de 60 A / h se carga con una corriente, cuyo valor máximo es de 5-6 A. Con tales indicadores, el tiempo de carga promedio es de 10-12 horas. El riesgo de fallo de la batería aumenta si se reduce el tiempo de carga o si se aumentan significativamente los parámetros especificados.

Los paneles solares minimizan todos los riesgos debido a que su intensidad de corriente máxima no supera los 1-2 A. La batería tiene suficiente potencia hasta 7 W para mantener el rendimiento de la batería, mientras que las baterías solares con una potencia de 50 Se requieren -70 para cargarlo por completo. Dichos sistemas están equipados con controladores que regulan las características técnicas de los paneles y mantienen el rendimiento y la integridad de la batería.

Una batería de 50Ah se puede cargar completamente en 7-9 horas usando un panel solar de 40W 20V.

La longitud óptima de los paneles solares instalados en un automóvil debe ser de un metro, voltaje y potencia: 12 voltios y 15 vatios, respectivamente. Los expertos recomiendan enfáticamente comprar un controlador o un dispositivo de control similar que pueda proteger el sistema a bordo del vehículo y la batería de una carga inversa o excesiva. Los paneles solares a menudo se combinan en una sola cadena para aumentarcapacidad y se colocan en el techo del coche con su superficie suficiente.

Resumen del modelo

La red ofrece una amplia gama de paneles fotovoltaicos para automóviles, sin embargo, con una gran variedad, no todos los paneles tienen la calidad y confiabilidad adecuadas. Los expertos proponen detenerse en tres modelos populares de sistemas solares con las características necesarias.

Paneles solares Sunsei SE-500

Modelo de sistema solar popular y demandado con dimensiones compactas - 38x36x3 cm. El fabricante ofrece una funda resistente al agua para almacenamiento y transporte en el kit.

La potencia de los pequeños paneles solares no supera los 7,5 W, la corriente es de 0,6 A. Los Sunsei SE-500 están montados en un trípode y mantienen la batería del coche funcionando durante varias horas, siempre que el motor esté apagado.

La batería se carga tanto con el motor en marcha como con el motor apagado. El panel solar viene con un enchufe para encendedor de cigarrillos y terminales. A juzgar por las revisiones del panel solar para el automóvil, muchos consumidores instalan Sunsei en barcos, camiones y tractores diésel.

La desventaja del panel solar SE-500 es su bajo consumo, compensado por la combinación de varios elementos en una sola red.

Batería SunForce

Modelo de panel solar de un fabricante canadiense. Las dimensiones nominales de la batería son de 97x35x4 centímetros, el voltaje y la potencia son de 1,5 A y17 W respectivamente. Completo con enchufe para mechero, terminales y controlador 7A/12V.

A pesar de su tamaño, se puede instalar fácilmente en el techo de vehículos ligeros, barcos, camiones y equipos especiales. Una ventaja adicional del modelo es la capacidad de trabajar con niebla y lluvia.

Panel TCM-15F

Paneles solares portátiles para coche con carrocería flexible, 15 W de potencia, 1A de tensión y dimensiones compactas - 60x27x0,5 centímetros. Debido a su pequeño tamaño, el panel se puede plegar fácilmente y montar de forma segura en el techo del vehículo. El cuerpo hermético del panel solar tiene suficiente seguridad. Las especificaciones proporcionan una eficiencia bastante alta del 22%.

Reseñas

Los propietarios de automóviles en sus revisiones de paneles solares para un automóvil señalan la necesidad de comprar un conjunto completo de equipos para un sistema solar, incluidos paneles, una carcasa duradera y resistente a las vibraciones con una superficie de aluminio que elimina bien el calor., un controlador y una batería. Este último funciona sólo en tándem con baterías de plomo y debe tener una potencia nominal de 12 voltios. El funcionamiento efectivo e ininterrumpido de los paneles solares solo es posible si están perpendiculares a los rayos del sol. Idealmente, se recomienda a los propietarios de automóviles que compren un sistema especial que rastrea la posición del sol y encuentra el ángulo óptimo de la batería en modo automático, pero este tipo de diseño cuesta mucho cuandomontaje.

Al instalar una batería solar en un automóvil, es conveniente tener en cuenta las características del modelo seleccionado, la batería del automóvil y la red de a bordo. Los fabricantes de paneles solares en el kit proporcionan instrucciones detalladas para la instalación y operación de productos con valores nominales de potencia, capacitancia y voltaje. El equipo estándar también puede incluir un controlador, terminales de batería y un enchufe para encendedor de cigarrillos.

Los sistemas solares para automóviles no son un reemplazo completo de la batería, pero le permiten recargar la batería y proporcionar energía al equipo eléctrico principal del automóvil. La mejor manera de usar una batería solar es recargar la batería en situaciones de emergencia. Una carga completa de la batería solo es posible con la ayuda de un cargador de red.