Panneaux solaires pour une voiture : caractéristiques, caractéristiques de fonctionnement

2024 Auteur: Erin Ralphs | [email protected]. Dernière modifié: 2024-02-19 15:43

La lutte en cours pour la propreté et la sécurité de l'environnement a provoqué le développement et la production de masse de panneaux solaires, qui ont trouvé une application dans diverses industries. L'industrie automobile n'est pas en reste non plus, les petites voitures électriques solaires ne surprennent plus personne aujourd'hui.

Principe de fonctionnement

Une voiture à énergie solaire est équipée d'un moteur électrique dont la source d'énergie est un système solaire qui convertit l'énergie solaire en énergie électrique. Le principe de "perméabilité p-n" des éléments d'une batterie solaire au silicium provoque la formation d'énergie électrique selon un certain schéma:

1. La couche n supérieure comprend le phosphore, la couche inférieure, la couche p et le bore. La "conductivité P-N" d'une cellule photoélectrique est déterminée par la soi-disant "jonction p-n" formée à la limite de deux couches.
2. Des électrons chargés négativement se forment dans la couche supérieure de la batterie sous l'influence de la lumière du soleil, chargés positivement - encouche inférieure. Un champ électrique et une différence de potentiel se forment entre les couches du fait de la présence d'un certain nombre de particules de charges différentes. La circulation du courant électrique à travers le circuit n'est possible que s'il y a une charge entre les électrodes connectées à la batterie, tandis que les particules chargées positivement descendront, celles chargées négativement vers le haut.

Le schéma ci-dessus peut être utilisé comme entraînement pour une transmission mécanique d'une voiture, à condition qu'un moteur électrique et des dispositifs tiers responsables du fonctionnement des systèmes individuels de la voiture soient connectés, en tant que charges pour un système solaire batterie.

Histoire des véhicules solaires

L'origine de l'industrie automobile, spécialisée dans la création de véhicules à batteries solaires, est tombée au milieu du 20ème siècle. En raison du retard technologique et de l'impossibilité de créer des batteries énergivores et de puissants panneaux solaires de taille compacte, le développement de cette zone a été suspendu, ne reprenant que dans les années 90. L'efficacité accrue des systèmes solaires a permis d'augmenter la quantité d'électricité produite, une nouvelle génération de batteries énergivores a permis de créer une réserve d'énergie suffisante pour les longs trajets.

De nouveaux types de moteurs électriques, de transmissions, de structures de carrosserie et de matériaux ont joué un rôle important dans le développement des véhicules à énergie solaire. Aujourd'hui, les transmissions de véhicules sont fabriquées à partir de pièces à faible résistance au roulement, d'élémentscorps - en plastique léger et durable. Les moteurs utilisés sont des unités brushless basées sur des pôles en terres rares magnétiques.

Motor-wheels était une autre invention qui a donné une impulsion au développement de cette industrie. Leur technologie implique le placement d'un moteur électrique sur chacune des roues motrices, ce qui augmente considérablement l'efficacité globale du mécanisme de transmission.

L'émergence des panneaux solaires flexibles et l'augmentation de la surface d'absorption d'énergie ont affecté l'augmentation de la puissance des panneaux solaires pour la batterie de la voiture.

Prix moyen des voitures

Le prix élevé des véhicules utilisant des systèmes solaires comme source d'énergie est dû à la complexité de leur assemblage et de leur fabrication en une seule pièce. Les constructeurs automobiles développant de tels modèles ne diffusent pas d'informations sur les technologies, les machines et leur prix. Malgré cela, le coût des voitures déjà produites en série - par exemple, le modèle Astrolab de la société française Venturi - est d'environ sept millions de roubles.

Dignité

Avant les moteurs thermiques classiques, les véhicules solaires présentent de nombreux avantages:

• Respectueux de l'environnement en raison de l'absence d'émissions nocives.
• Énergie solaire illimitée.
• Pas besoin de construire des stations de recharge et des stations-service
• Longue durée de vie.
• Énergie abordable et gratuite.

Défauts

La mise en service à grande échelle des batteries solaires est entravée par les inconvénients suivants:

• Le coût élevé des batteries en raison du besoin de technologies innovantes et de la production de pièces.
• Par rapport aux moteurs à combustion interne, les voitures de course à énergie solaire ont une vitesse et une autonomie plus courtes.
• Le processus d'exploitation est compliqué par le manque de services et de services de réparation spécialisés dans les systèmes solaires.

Auto-installation

L'installation de panneaux solaires sur une voiture est réalisable de vos propres mains, sous réserve de la disponibilité des outils à main nécessaires, des connaissances dans le domaine de la mécanique et de l'électromécanique et du temps libre.

La conversion de l'énergie solaire en énergie électrique s'effectue dans un collecteur placé sur la carrosserie de la voiture. La batterie stocke l'énergie générée.

Le niveau de charge de la batterie, la consommation d'énergie stockée et la consommation de courant du moteur électrique sont régulés par une unité de commande électronique installée dans la voiture. Une transmission mécanique entraîne les roues d'un véhicule en convertissant l'électricité en mouvement de rotation.

Lors de l'installation de panneaux solaires, il est souhaitable d'utiliser des éléments structurels fabriqués en usine. Il n'y a que deux exigences pour le corps - la force et le faible poids. Ses dimensions dépendent des dimensions des composants principaux et du toitvoiture à batterie solaire. Les caractéristiques techniques de la batterie, de l'unité électronique et du moteur électrique doivent correspondre à la puissance du panneau sélectionné.

Placement optimal: toit de la voiture

La surface minimale du système solaire pour obtenir la puissance requise est de 1 m2, ce qui explique le placement fréquent de panneaux solaires sur le toit de la voiture. Les panneaux sont fixés à la surface du toit avec des supports spéciaux, de la colle silicone ou du velcro. La batterie solaire est choisie par le propriétaire de la voiture en fonction des objectifs fixés: par exemple, pour un système audio et autres décorations dans la voiture sur une batterie solaire, il suffit d'installer un panneau compact. Une telle station n'aura pas assez de puissance pour charger la batterie.

Placement du tableau de bord

Des panneaux solaires pliables peuvent être installés sur le tableau de bord et rangés dans le coffre à bagages. Le corps de l'élément doit être en plastique durable résistant aux températures élevées. Les batteries faites de matériaux peu fiables et bon marché peuvent se déformer lorsqu'elles sont exposées à la lumière directe du soleil et à des températures élevées.

Les panneaux solaires pour charger la batterie de la voiture sont connectés de deux manières:

• Standard - via allume-cigare.
• Par les bornes de la batterie.

Avant l'installation et la connexion, vous devez lire les instructions fournies par le fabricant de la batterie solaire. La cause des dommages au système solaire et à l'équipement électrique de la voiture est dans la plupart des cas incorrecteconnexion de la batterie.

Règles de charge de la batterie

La valeur actuelle lors de la charge des batteries au plomb ne doit pas dépasser 10-12 % de leur capacité, ce qui affecte le temps de recharge de la batterie. Une batterie de haute qualité et fiable d'une capacité de 60 A / h est chargée avec un courant dont la valeur maximale est de 5 à 6 A. Avec de tels indicateurs, le temps de charge moyen est de 10 à 12 heures. Le risque de panne de la batterie augmente si le temps de charge est réduit ou si les paramètres spécifiés sont considérablement augmentés.

Les panneaux solaires minimisent tous les risques du fait que leur intensité de courant maximale ne dépasse pas 1-2 A. La batterie a suffisamment de puissance jusqu'à 7 W pour maintenir les performances de la batterie, tandis que les batteries solaires d'une puissance de 50 -70 sont nécessaires pour le recharger complètement. Ces systèmes sont équipés de contrôleurs qui régulent les caractéristiques techniques des panneaux et maintiennent les performances et l'intégrité de la batterie.

Une batterie de 50Ah peut être complètement chargée en 7 à 9 heures à l'aide d'un panneau solaire de 40W 20V.

La longueur optimale des panneaux solaires installés sur une voiture doit être d'un mètre, tension et puissance - 12 volts et 15 watts, respectivement. Les experts recommandent fortement d'acheter un contrôleur ou un dispositif de contrôle similaire qui peut protéger le système embarqué et la batterie du véhicule contre une charge inverse ou excessive. Les panneaux solaires sont souvent combinés en une seule chaîne afin d'augmentercapacité et sont placés sur le toit de la voiture avec sa surface suffisante.

Présentation du modèle

Le réseau propose une large gamme de panneaux solaires photo pour une voiture, cependant, avec un choix riche, tous les panneaux n'ont pas la qualité et la fiabilité appropriées. Les experts proposent de s'attarder sur trois modèles populaires de systèmes solaires présentant les caractéristiques nécessaires.

Panneaux solaires Sunsei SE-500

Modèle de système solaire populaire et demandé avec des dimensions compactes - 38x36x3 cm. Le fabricant propose un boîtier étanche pour le stockage et le transport dans le kit.

La puissance des petits panneaux solaires ne dépasse pas 7,5 W, le courant est de 0,6 A. Les Sunsei SE-500 sont montés sur un trépied et maintiennent la batterie de la voiture en marche pendant plusieurs heures, à condition que le moteur soit éteint.

La batterie est chargée aussi bien avec le moteur en marche qu'avec le moteur éteint. Le panneau solaire est livré avec une prise allume-cigare et des bornes. À en juger par les critiques du panneau solaire pour la voiture, de nombreux consommateurs installent Sunsei sur des bateaux, des camions et des tracteurs diesel.

L'inconvénient du panneau solaire SE-500 est sa faible puissance, compensée par la combinaison de plusieurs éléments en un seul réseau.

Batterie SunForce

Modèle de panneau solaire d'un fabricant canadien. Les dimensions nominales de la batterie sont de 97x35x4 centimètres, la tension et la puissance sont de 1,5 A et17W respectivement. Complet avec prise allume-cigare, bornes et contrôleur 7A/12V.

Malgré sa taille, il peut être facilement installé sur le toit des véhicules légers, des bateaux, des camions et des équipements spéciaux. Un avantage supplémentaire du modèle est la possibilité de travailler dans le brouillard et la pluie.

Panneau TCM-15F

Panneaux solaires portables pour une voiture avec un corps flexible, une puissance de 15 W, une tension de 1A et des dimensions compactes - 60x27x0,5 centimètres. En raison de sa petite taille, le panneau peut être facilement plié et monté en toute sécurité sur le toit du véhicule. Le boîtier hermétique du panneau solaire a une fiabilité suffisante. Les spécifications fournissent une efficacité assez élevée de 22 %.

Avis

Les propriétaires de voitures dans leurs avis sur les panneaux solaires pour une voiture soulignent la nécessité d'acheter un ensemble complet d'équipements pour un système solaire, y compris des panneaux, un boîtier résistant aux vibrations et durable avec une surface en aluminium qui évacue bien la chaleur, un contrôleur et une batterie. Cette dernière ne fonctionne qu'en tandem avec des batteries au plomb et doit avoir une puissance nominale de 12 volts. Un fonctionnement efficace et ininterrompu des panneaux solaires n'est possible que s'ils sont perpendiculaires aux rayons du soleil. Idéalement, il est conseillé aux propriétaires de voitures d'acheter un système spécial qui suit la position du soleil et trouve l'angle optimal de la batterie en mode automatique, mais ce type de conception coûte cher lorsqueassemblée.

Lors de l'installation d'une batterie solaire sur une voiture, il est souhaitable de prendre en compte les caractéristiques du modèle sélectionné, de la batterie de la voiture et du réseau de bord. Les fabricants de panneaux solaires du kit fournissent des instructions détaillées pour l'installation et le fonctionnement des produits avec des valeurs nominales de puissance, de capacité et de tension. L'équipement standard peut également inclure un contrôleur, des bornes de batterie et une prise allume-cigare.

Les systèmes solaires de voiture ne remplacent pas complètement la batterie, mais ils permettent de recharger la batterie et d'alimenter les principaux équipements électriques de la voiture. La meilleure façon d'utiliser une batterie solaire est de recharger la batterie en cas d'urgence. Une charge complète de la batterie n'est possible qu'à l'aide d'un chargeur secteur.