Автокөлікке арналған күн батареялары: сипаттамалары, пайдалану ерекшеліктері

2024 Автор: Erin Ralphs | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-02-19 17:08

Қоршаған ортаның тазалығы мен экологиялық қауіпсіздік үшін үздіксіз күрес әртүрлі салаларда қолданыс тапқан күн батареяларының дамуы мен жаппай өндірісін тудырды. Автокөлік өнеркәсібі де назардан тыс қалған жоқ - күннен қуат алатын шағын электромобильдер бүгінде ешкімді таң қалдырмайды.

Жұмыс принципі

Күн энергиясымен жұмыс істейтін автокөлік электр қозғалтқышымен жабдықталған, оның қуат көзі күн энергиясын электр энергиясына түрлендіретін күн жүйесі болып табылады. Кремний күн батареясы элементтерінің «p-n өткізгіштігі» принципі белгілі бір схема бойынша электр энергиясының пайда болуын тудырады:

1. Жоғарғы n-қабатқа фосфор, төменгі, p-қабат, бор кіреді. Фотоэлементтің "P-N өткізгіштігі" екі қабаттың шекарасында пайда болған "p-n түйісу" деп аталатын жолмен анықталады.
2. Теріс зарядталған электрондар күн сәулесінің әсерінен аккумулятордың жоғарғы қабатында түзіледі, оң зарядталған - жылытөменгі қабат. Зарядтары әртүрлі бөлшектердің белгілі бір санының болуына байланысты қабаттар арасында электр өрісі мен потенциалдар айырымы пайда болады. Тізбек арқылы электр тогының өтуі тек аккумуляторға қосылған электродтар арасында жүктеме болған жағдайда ғана мүмкін болады, бұл кезде оң зарядталған бөлшектер төмен, теріс зарядталғандар жоғары жылжиды.

Жоғарыда көрсетілген схеманы электр қозғалтқышы және автомобильдің жеке жүйелерінің жұмысына жауапты үшінші тарап құрылғылары қосылған жағдайда, күн энергиясы үшін жүктемелер ретінде автомобильдің механикалық берілісінің жетекі ретінде пайдалануға болады. батарея.

Күннен қуат алатын көліктердің тарихы

Күн батареяларында көлік жасауға маманданған автомобиль өнеркәсібінің пайда болуы 20 ғасырдың ортасына келді. Технологияның артта қалуына және энергияны көп қажет ететін батареялар мен ықшам өлшемдегі қуатты күн батареяларын жасау мүмкін еместігіне байланысты бұл аймақтың дамуы тоқтатылды, тек 90-шы жылдары ғана қайта басталды. Күн жүйелерінің тиімділігін арттыру өндірілетін электр энергиясының көлемін арттыруға мүмкіндік берді, энергияны көп қажет ететін батареялардың жаңа буыны ұзақ сапарлар үшін жеткілікті энергия қорын жасауға мүмкіндік берді.

Электр қозғалтқыштарының, беріліс қорабының, кузов құрылымдарының және материалдарының жаңа түрлері күннен қуат алатын көліктердің дамуында маңызды рөл атқарды. Бүгінгі таңда көлік құралдарының беріліс қорабы ең аз айналу кедергісі бар бөлшектер, элементтер негізінде шығарыладыкорпус - жеңіл және берік пластиктен жасалған. Қолданылатын қозғалтқыштар магнитті сирек жер материалдарынан жасалған полюстерге негізделген қылшықсыз қондырғылар.

Мотор доңғалақтары осы саланың дамуына серпін берген тағы бір өнертабыс болды. Олардың технологиясы қозғалтқыш доңғалақтардың әрқайсысына электр қозғалтқышын орналастыруды қамтиды, бұл трансмиссия механизмінің жалпы тиімділігін айтарлықтай арттырады.

Икемді күн панельдерінің пайда болуы және энергияны сіңіру аймағының ұлғаюы автокөлік аккумуляторына арналған күн панельдерінің қуатының артуына әсер етті.

Көліктің орташа бағасы

Энергия көзі ретінде күн жүйелерін пайдаланатын көліктердің жоғары бағасы оларды құрастыру және бір бөліктен шығару күрделілігіне байланысты. Мұндай модельдерді жасайтын автоөндірушілер технологиялар, машиналар және олардың бағасы туралы ақпаратты таратпайды. Осыған қарамастан, сериялық өндіріске енгізілген автомобильдердің құны - мысалы, француздық Venturi компаниясының Astrolab үлгісі - шамамен жеті миллион рубльді құрайды.

Қадір

Классикалық іштен жанатын қозғалтқыштарға дейін күн энергиясымен жұмыс істейтін көліктердің бірқатар артықшылықтары бар:

• Зиянды шығарындылардың болмауына байланысты экологиялық таза.
• Күннің шексіз энергиясы.
• Зарядтау станциялары мен жанармай құю станцияларын салудың қажеті жоқ
• Ұзақ қызмет ету мерзімі.
• Қолжетімді және тегін энергия.

Кемшіліктер

Күн батареяларын пайдалануға кеңінен енгізуге келесі кемшіліктер кедергі жасайды:

• Инновациялық технологиялар мен бөлшектерді өндіру қажеттілігіне байланысты батареялардың жоғары құны.
• Іштен жану қозғалтқыштарымен салыстырғанда, күннен қуат алатын жарыс автомобильдерінің жылдамдығы төмен және қашықтығы қысқа.
• Жұмыс процесі күн жүйелеріне маманданған қызметтер мен жөндеу қызметтерінің болмауына байланысты қиындады.

Өздігінен орнату

Көлікке күн батареяларын орнату қажетті қол құралдарының болуы, механика және электромеханика саласындағы білім және бос уақыт болған жағдайда өз қолыңызбен мүмкін болады.

Күн энергиясын электр энергиясына айналдыру автомобиль корпусында орнатылған коллекторда жүзеге асырылады. Батарея өндірілген энергияны сақтайды.

Аккумулятор зарядының деңгейі, жинақталған энергияны тұтыну және электр қозғалтқышының ағымдағы тұтынуы автомобильде орнатылған электрондық басқару блогымен реттеледі. Механикалық беріліс қорабы электр қуатын айналмалы қозғалысқа айналдыру арқылы көліктің дөңгелектерін басқарады.

Күн батареяларын орнату кезінде зауытта жасалған құрылымдық элементтерді қолданған жөн. Денеге тек екі талап бар - күш пен аз салмақ. Оның өлшемдері негізгі құрамдас бөліктердің өлшемдеріне және шатырға орнатылатынына байланыстыкүн батареясы автомобиль. Аккумулятордың, электронды блоктың және электр қозғалтқышының техникалық сипаттамалары таңдалған панельдің қуатына сәйкес келуі керек.

Оңтайлы орналастыру: көлік үсті

Керекті қуатты алу үшін күн жүйесінің ең аз ауданы 1 м2, бұл күн батареяларының көлік төбесінде жиі орналастырылуын түсіндіреді. Панельдер шатырдың бетіне арнайы кронштейндер, силикон желім немесе Velcro арқылы бекітіледі. Күн батареясын автокөлік иесі алға қойған мақсаттарға байланысты таңдайды: мысалы, күн батареясындағы автомобильдегі аудио жүйе және басқа әшекейлер үшін ықшам панельді орнату жеткілікті. Мұндай станцияның батареяны зарядтау үшін қуаты жеткіліксіз.

Бақылау тақтасының орналасуы

Бүктелетін күн панельдерін құралдар тақтасына орнатуға және багаж бөлігінде сақтауға болады. Элементтің корпусы жоғары температураға төзімді берік пластиктен жасалған болуы керек. Сенімсіз және арзан материалдан жасалған батареялар тікелей күн сәулесі мен жоғары температура әсерінен майысуы мүмкін.

Көлік аккумуляторын зарядтауға арналған күн батареялары екі жолмен қосылады:

• Стандарт - темекі тұтқышы арқылы.
• Батарея терминалдары арқылы.

Орнату және қосу алдында күн батареясын өндіруші ұсынған нұсқауларды оқып шығу керек. Көліктің күн жүйесіне және электр жабдығына зақым келтіру себебі көп жағдайда дұрыс емесбатарея қосылымы.

Батареяны зарядтау ережелері

Қорғасын-қышқылды аккумуляторларды зарядтау кезіндегі ағымдағы мән олардың сыйымдылығының 10-12% аспауы керек, бұл батареяны зарядтау уақытына әсер етеді. Сыйымдылығы 60 А / сағ жоғары сапалы және сенімді аккумулятор токпен зарядталады, оның максималды мәні 5-6 А. Мұндай көрсеткіштермен орташа зарядтау уақыты 10-12 сағатты құрайды. Зарядтау уақыты қысқартылса немесе көрсетілген параметрлер айтарлықтай жоғарыласа, батареяның істен шығу қаупі артады.

Күн батареялары олардың максималды ток күші 1-2 А-дан аспайтындықтан барлық тәуекелдерді азайтады. Аккумулятордың өнімділігін сақтау үшін батареяның қуаты 7 Вт-қа дейін жетеді, ал күн батареялары 50 қуатқа ие. Оны толық зарядтау үшін -70 қажет Мұндай жүйелер панельдердің техникалық сипаттамаларын реттейтін және батареяның өнімділігі мен тұтастығын сақтайтын контроллерлермен жабдықталған.

50Ач батареяны 40Вт 20В күн панелі арқылы 7-9 сағатта толық зарядтауға болады.

Автомобильге орнатылған күн батареяларының оңтайлы ұзындығы бір метр, кернеуі мен қуаты - сәйкесінше 12 вольт және 15 ватт болуы керек. Сарапшылар көліктің борттық жүйесін және аккумуляторын кері немесе шамадан тыс зарядтаудан қорғай алатын контроллерді немесе ұқсас басқару құрылғысын сатып алуды ұсынады. Күн панельдері көбейту үшін жиі бір тізбекке біріктіріледісыйымдылығы бар және көліктің төбесіне оның жеткілікті ауданымен орналастырылады.

Үлгіге шолу

Желі автомобильге арналған фото күн панельдерінің кең ауқымын ұсынады, дегенмен таңдауы мол, барлық панельдердің сапасы мен сенімділігі дұрыс бола бермейді. Сарапшылар қажетті сипаттамалары бар күн жүйесінің үш танымал моделіне тоқталуды ұсынады.

Күн батареялары Sunsei SE-500

Ықшам өлшемдері бар танымал және сұранысқа ие күн жүйесінің моделі - 38x36x3 см. Өндіруші жинақта сақтау және тасымалдау үшін су өткізбейтін қорапты ұсынады.

Кішкентай күн батареяларының қуаты 7,5 Вт-тан аспайды, ток күші 0,6 А. Sunsei SE-500 штативке орнатылған және қозғалтқышты өшірген жағдайда автомобиль аккумуляторын бірнеше сағат бойы жұмыс істейді.

Батарея қозғалтқыш жұмыс істеп тұрғанда да, қозғалтқыш өшірілген кезде де зарядталады. Күн панелі темекі тұтқышының ашасы мен терминалдармен бірге келеді. Көлікке арналған күн батареясының шолуларына қарағанда, көптеген тұтынушылар Sunsei дизельді қайықтарға, жүк көліктеріне және тракторларға орнатады.

SE-500 күн панелінің кемшілігі - бірнеше элементтерді бір желіге біріктіру арқылы өтелетін оның төмен қуаты.

SunForce батареясы

Канада өндірушісінің күн панелінің үлгісі. Аккумулятордың номиналды өлшемдері 97x35x4 сантиметр, кернеуі мен қуаты 1,5 А және17 Вт. Темекі тұтқышының ашасы, терминалдар және 7A/12V контроллері бар.

Өлшеміне қарамастан, оны жеңіл көліктердің, қайықтардың, жүк көліктерінің және арнайы техниканың төбесіне оңай орнатуға болады. Модельдің қосымша артықшылығы - тұманда және жаңбырда жұмыс істеу мүмкіндігі.

Panel TCM-15F

Икемді корпусы, қуаты 15 Вт, кернеуі 1А және ықшам өлшемдері бар автомобильге арналған портативті күн панельдері - 60x27x0,5 сантиметр. Шағын өлшемнің арқасында панель оңай бүктеліп, көліктің төбесіне сенімді түрде орнатылады. Күн батареясының герметикалық корпусы жеткілікті сенімділікке ие. Техникалық сипаттамалар 22% жеткілікті жоғары тиімділікті қамтамасыз етеді.

Пікірлер

Көлік иелері автокөлікке арналған күн панельдері туралы шолуларында күн жүйесіне арналған жабдықтың толық жиынтығын, соның ішінде панельдерді, жылуды жақсы кетіретін алюминий беті бар дірілге төзімді және ұзаққа созылатын корпусты сатып алу қажеттілігін атап көрсетеді., контроллер және батарея. Соңғысы тек қорғасын батареяларымен тандемде жұмыс істейді және номиналды қуаты 12 вольт болуы керек. Күн батареяларының тиімді және үздіксіз жұмыс істеуі олар күн сәулелеріне перпендикуляр болған жағдайда ғана мүмкін болады. Ең дұрысы, автокөлік иелеріне күннің орналасуын қадағалайтын және автоматты режимде батареяның оңтайлы бұрышын табатын арнайы жүйені сатып алу ұсынылады, бірақ дизайнның бұл түрі өте қымбатқа түседі.құрастыру.

Автокөлікке күн батареясын орнатқан кезде таңдалған модельдің, автомобиль аккумуляторының және борттық желінің сипаттамаларын ескерген жөн. Жинақтағы күн панельдерін өндірушілер қуаттың, сыйымдылықтың және кернеудің номиналды мәндері бар өнімдерді орнату және пайдалану бойынша егжей-тегжейлі нұсқауларды ұсынады. Стандартты жабдықта контроллер, батарея терминалдары және темекі тұтқышының штепсельі де болуы мүмкін.

Автокөлік күн жүйелері аккумуляторды толығымен алмастырмайды, бірақ олар аккумуляторды қайта зарядтауға және автомобильдің негізгі электр жабдығын қуатпен қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. Күн батареясын пайдаланудың ең жақсы жолы - төтенше жағдайларда батареяны қайта зарядтау. Батареяны толық зарядтау тек қуаттандыру құрылғысының көмегімен мүмкін болады.