Кола със слънчева енергия. Възгледи и перспективи

В търсенето на алтернативни енергийни източници автомобилните компании инвестират сериозно в иновации. Благодарение на това автомобилният свят получи наистина ефективни електрически превозни средства, както и силови агрегати на водородно гориво.

За водородните двигатели вече наскоро говори... Нека се съсредоточим малко повече върху електрическите превозни средства. В класическата версия това е автомобил с огромна батерия (въпреки че вече съществува суперкондензаторни модели), която се зарежда от битовото захранване, както и на терминал на бензиностанция.

Като се има предвид, че едно зареждане, особено в студено време, не е достатъчно за дълго, инженерите се опитват да оборудват автомобила с допълнителни системи за събиране на полезна енергия, която се отделя по време на движението на автомобила. По този начин рекуперационната система събира кинетична енергия от спирачната система и когато автомобилът се движи, шасито действа като генератор.

Някои модели са оборудвани с двигател с вътрешно горене, който работи само като генератор, независимо дали колата се движи или не. Пример за такива превозни средства е Chevrolet Volt.

Има и друга система, която ви позволява да получите необходимата енергия без вредни емисии. Това са слънчеви панели. Струва си да се признае, че тази технология отдавна се използва, например, в космически кораби, както и за осигуряване на електроцентрали със собствена енергия.

Какво можете да кажете за възможността за използване на тази технология в електрически превозни средства?

Общи характеристики

Слънчевият панел работи на принципа на преобразуване на енергията на нашето светило в електричество. За да може колата да може да се движи по всяко време на денонощието, в акумулатора трябва да се натрупва енергия. Този източник на енергия трябва също така да осигурява необходимото електричество за други потребители, необходимо за безопасно шофиране (например чистачки и крушки на фаровете) и за комфорт (например отопление на купето).

Няколко компании в САЩ са пионери в използването на тази технология през 1950-те години. Тази практическа стъпка обаче не беше успешна. Причината беше липсата на батерии с голям капацитет. Поради това електрическата кола имаше твърде малък резерв на мощност, особено в тъмното. Проектът беше отложен до по-добри времена.

През 90-те те отново се заинтересуват от технологията, тъй като стана възможно създаването на батерии с повишена ефективност. Благодарение на това моделът би могъл да събира повече енергия, която след това да се използва при движение.

Развитието на електрическия транспорт дава възможност за по-ефективно използване на заряда. Освен това всяка автомобилна компания има интерес да намали консумацията на енергия, като намали съпротивлението от задвижването, предстоящия въздушен поток и други фактори. Това ви позволява да увеличите резерва на мощност с едно зареждане с повече от един километър. Сега този интервал се измерва с няколкостотин километра.

Също така, развитието на леки модификации на тела и различни единици изигра добра помощ в това. Това намалява теглото на превозното средство, което влияе положително върху скоростта на превозното средство. Всички тези иновативни разработки се използват в слънчеви превозни средства.

Двигателите, които се монтират на такива автомобили, заслужават специално внимание. Това са модели без четки. Такива модификации използват специални редки магнитни елементи, които намаляват съпротивлението при търкаляне и също така увеличават мощността на електроцентралата.

Друга опция, която има максимален ефект, е използването на моторизирани колела. Така електроцентралата няма да губи енергия, за да преодолее съпротивлението от различни предавателни елементи. Това решение ще бъде особено практично за автомобил, който има хибриден тип електроцентрала.

Последната разработка позволява използването на електрическа централа в почти всеки четириколесен автомобил. Тази модификация е гъвкава батерия. Той е в състояние ефективно да освобождава електричество и да приема много форми. Благодарение на това захранването може да бъде инсталирано в различни отдели на автомобила.

Зареждането на батерията се извършва от панела, който се намира главно в горната част на автомобила, тъй като покривът има плоска конструкция и ви позволява да поставите елементите под прав ъгъл спрямо слънчевите лъчи.

Какви са слънчевите превозни средства

Почти всяка компания разработва ефективни слънчеви превозни средства. Ето някои от проектите за концептуални автомобили, които вече сме завършили:

• Френска електрическа кола с този тип източник на енергия е Venturi Eclectic. Концепцията е разработена през 2006г. Автомобилът е оборудван с електроцентрала с мощност 22 конски сили. Максималната транспортна скорост е 50 км / ч, при което обхватът на плаване е петдесет километра. Производителят използва вятърен генератор като допълнителен източник на енергия.
• Astrolab Eclectic е друга разработка на същата френска компания, захранвана от слънчева енергия. Особеността на автомобила е, че той има отворен корпус, а панелът е разположен по периметъра около водача и неговия пътник. Това поддържа центъра на тежестта възможно най-близо до земята. Този модел ускорява до 120 км / ч. Самата батерия има голям капацитет и се намира директно под слънчевия панел. Мощността на инсталацията е 16 kW.
• Холандска слънчева кола за цялото семейство - Стела. Моделът е разработен от група студенти през 2013г. Колата е получила футуристична форма, а каросерията е изработена от алуминий. Максималното разстояние, което автомобилът може да измине, е около 600 километра.
• През 2015 г. се появи друг операционен модел, Immortus, създаден от EVX Ventures от Мелбърн, Австралия. Този двуместен електрически автомобил има приличен слънчев панел, чиято площ е 2286 квадратни сантиметра. При слънчево време превозните средства могат да пътуват през целия ден, без да се зареждат на каквото и да е разстояние. За осигуряване на енергия на бордовата мрежа се използва батерия с капацитет само 10 kW / h. В облачен ден автомобилът е способен да измине разстояние от 399 км и дори тогава с максимална скорост от 59 км / ч. Компанията планира да пусне модела в серия, но ограничена - само около сто копия. Цената на такава кола ще бъде приблизително 370 хиляди долара.
• Друга кола, която използва този вид енергия, показва добри резултати, дори като спортна кола. Моделът Green GT на Solar World GT има 400 конски сили и ограничение на скоростта от 275 километра в час.
• През 2011 г. се проведе състезание сред слънчевите автомобили. Печели го Tokai Challenger 2, японско електрическо превозно средство, което използва слънчева енергия. Колата тежи само 140 килограма и ускорява до 160 км / ч.

Текущо състояние

През 2017 г. германската компания Sono Motors представи модела Sion, който вече влезе в серията. Цената му е от 29 000 USD. този електрически автомобил получи слънчеви панели почти по цялата повърхност на тялото.

Колата ускорява до 100 км / ч. за 9 секунди, а ограничението на скоростта е 140 километра / час. Батерията е с капацитет 35 kW / h и резерв на мощност 255 километра. Слънчевият панел осигурява малко презареждане (за един ден на слънце батерията ще бъде презаредена само за да покрие около 40 км), но колата не може да бъде управлявана само от тази енергия.

През 2019 г. холандски инженери от Университета в Айндховен обявиха началото на събирането на предварителни поръчки за производството на лимитирана серия Lightyear. Според инженерите този модел въплъщава параметрите на идеален електрически автомобил: дълъг пробег с едно зареждане и способността да се натрупва достатъчно енергия за дълго пътуване.

Някои от членовете на екипа са работили за Tesla и други известни автомобилни компании, които са сериозно ангажирани в създаването на ефективни електрически автомобили. Благодарение на този опит екипът успя да създаде автомобил с огромен резерв на мощност (в зависимост от скоростта на транспортиране този параметър варира от 400 до 800 километра).

Както обещава производителят, колата ще може да изминава около 20 хиляди километра годишно само със слънчева енергия. Тези данни заинтересуваха много автомобилни ентусиасти, благодарение на които компанията успя да привлече около 15 милиона евро инвестиции и събра кратки сто предварителни поръчки за кратък период от време. Вярно е, че цената на такава кола е 119 хиляди евро.

През същата година японският производител на автомобили обяви изпитания на национален хибриден автомобил Prius, оборудван със слънчеви клетки. Както обещаха представителите на компанията, машината ще има ултратънки панели, които се използват в космонавтиката. Това ще позволи на машината да бъде възможно най-независима от щепсела и контакта.

Към днешна дата е известно, че моделът може да се презарежда при слънчево време само за 56 километра. Освен това колата може или да стои на паркинга, или да кара по пътя. Според водещия инженер на отдела Сатоши Шизуки моделът няма да бъде пуснат скоро в серията, защото основната пречка за това е невъзможността да се направи високопроизводителна слънчева клетка достъпна за обикновения шофьор.

Плюсове и минуси на слънчевите автомобили

И така, слънчевата кола е същата електрическа кола, само че използва допълнителен източник на енергия - слънчев панел. Както всяко електрическо превозно средство, този тип превозно средство има следните предимства:

• Без емисии, но само в случай на използване изключително на електричество;
• Ако двигателят с вътрешно горене се използва само като генератор, това също има положителен ефект върху екологичността на транспорта. Захранващият блок не изпитва претоварвания, поради което MTC изгаря ефективно;
• Може да се използва всеки капацитет на батерията. Най-важното е, че колата може да я отведе;
• Липсата на сложни механични възли осигурява по-дълъг експлоатационен живот на превозното средство;
• Висок комфорт по време на шофиране. По време на работа електроцентралата не жужи, а също така не вибрира;
• Не е необходимо да търсите правилното гориво за двигателя;
• Съвременните разработки осигуряват ефективно използване на енергия, която се отделя във всеки транспорт, но не се използва в конвенционалните автомобили.

Към всички недостатъци на електрическите превозни средства, слънчевите превозни средства имат следните недостатъци:

• Слънчевите панели са твърде скъпи. Бюджетният вариант изисква голяма площ на излагане на слънчева светлина, а компактните модификации се използват в космическите кораби и са твърде скъпи за обикновените любители на автомобилите;
• Слънчевите автомобили не са толкова мощни и бързи, колкото конвенционалните бензинови или дизелови автомобили. Въпреки че това е плюс за безопасността на такъв транспорт - ще има по-малко пилоти по пътищата, които не се отнасят сериозно към живота на другите;
• Поддръжката на такива превозни средства не е възможна, тъй като дори официалните сервизи нямат специалисти, които да разбират такива инсталации.

Това са основните причини, поради които дори работните копия остават в категорията на концепциите. Очевидно всички очакват някой, който умишлено ще похарчи огромни суми пари, за да върви нещата. Нещо подобно се случи, когато много компании имаха работещи модели електрически превозни средства. Докато компанията на Илон Мъск не пое цялата тежест, никой не искаше да похарчи парите си, но реши да тръгне по вече утъпкания път.

Ето кратък преглед на едно такова превозно средство, Toyota Prius:

Еха! Toyota Prius на слънчеви панели!