Mașină alimentată cu energie solară. Puncte de vedere și perspective

În căutarea unor surse alternative de energie, companiile auto investesc foarte mult în inovație. Datorită acestui fapt, lumea auto a primit vehicule electrice cu adevărat eficiente, precum și unități de alimentare pe combustibil cu hidrogen.

Despre motoarele cu hidrogen, noi deja a vorbit recent... Să ne concentrăm puțin mai mult pe vehiculele electrice. În versiunea clasică, aceasta este o mașină cu o baterie uriașă (deși există deja modele de supercondensatoare), care se încarcă de la sursa de alimentare a gospodăriei, precum și la un terminal al benzinăriei.

Având în vedere că o singură încărcare, în special pe vreme rece, nu este suficientă pentru mult timp, inginerii încearcă să echipeze mașina cu sisteme suplimentare de colectare a energiei utile, care este eliberată în timpul mișcării mașinii. Astfel, sistemul de recuperare colectează energia cinetică din sistemul de frânare, iar atunci când autovehiculul se deplasează, șasiul acționează ca un generator.

Unele modele sunt echipate cu un motor cu ardere internă, care funcționează doar ca generator, indiferent dacă mașina conduce sau nu. Un exemplu de astfel de vehicule este Chevrolet Volt.

Există un alt sistem care vă permite să obțineți energia necesară fără emisii nocive. Acestea sunt panouri solare. Merită să recunoaștem că această tehnologie a fost folosită de mult timp, de exemplu, în nave spațiale, precum și pentru a furniza centralelor electrice propria energie.

Ce puteți spune despre posibilitatea utilizării acestei tehnologii în vehiculele electrice?

caracteristici generale

Panoul solar funcționează pe principiul transformării energiei luminarului nostru în electricitate. Pentru ca mașina să se poată deplasa în orice moment al zilei, energia trebuie acumulată în baterie. Această sursă de energie trebuie să furnizeze, de asemenea, energia electrică necesară pentru alți consumatori necesară conducerii în condiții de siguranță (de exemplu, ștergătoare și faruri) și pentru confort (de exemplu, încălzirea habitaclului).

Mai multe companii din Statele Unite au fost pionier în utilizarea acestei tehnologii în anii 1950. Cu toate acestea, acest pas practic nu a avut succes. Motivul a fost lipsa bateriilor de mare capacitate. Din această cauză, mașina electrică avea prea puțină rezervă de putere, mai ales pe întuneric. Proiectul a fost amânat pentru vremuri mai bune.

În anii 90, au devenit din nou interesați de tehnologie, deoarece a devenit posibil să se creeze baterii cu o eficiență sporită. Datorită acestui fapt, modelul ar putea colecta mai multă energie, care ar putea fi apoi utilizată în timpul deplasării.

Dezvoltarea transportului electric face posibilă utilizarea mai eficientă a încărcăturii. În plus, fiecare companie auto are un interes în reducerea consumului de energie prin reducerea rezistenței la transmisie, a fluxului de aer care se apropie și a altor factori. Acest lucru vă permite să măriți rezerva de putere la o încărcare cu mai mult de un kilometru. Acum acest interval este măsurat cu câteva sute de kilometri.

De asemenea, dezvoltarea unor modificări ușoare ale corpului și a diferitelor unități au jucat un bun ajutor în acest sens. Acest lucru reduce greutatea vehiculului, afectând pozitiv viteza vehiculului. Toate aceste dezvoltări inovatoare sunt utilizate în vehiculele solare.

Motoarele care sunt instalate pe astfel de mașini merită o atenție specială. Acestea sunt modele fără perii. În astfel de modificări, sunt utilizate elemente magnetice rare rare, care reduc rezistența la rulare și, de asemenea, măresc puterea centralei.

O altă opțiune care are efect maxim este utilizarea roților motorizate. Deci, centrala nu va irosi energie pentru a depăși rezistența de la diferite elemente de transmisie. Această soluție va fi deosebit de practică pentru o mașină care are un tip de centrală hibridă.

Cea mai recentă dezvoltare permite utilizarea unei centrale electrice în aproape orice vehicul cu patru roți. Această modificare este o baterie flexibilă. Este capabil să genereze electricitate eficient și să ia multe forme. Datorită acestui fapt, sursa de alimentare poate fi instalată în diferite departamente ale mașinii.

Încărcarea bateriei se realizează de la panou, care este situat în principal pe partea superioară a mașinii, deoarece acoperișul are o structură plană și vă permite să plasați elementele în unghi drept cu razele soarelui.

Care sunt vehiculele solare

Aproape fiecare companie dezvoltă vehicule solare eficiente. Iată câteva dintre proiectele concept car pe care le-am finalizat deja:

• O mașină electrică franceză cu acest tip de sursă de energie este Venturi Eclectic. Conceptul a fost dezvoltat în 2006. Mașina este echipată cu o centrală electrică cu o capacitate de 22 de cai putere. Viteza maximă de transport este de 50 km / h, la care raza de croazieră este de cincizeci de kilometri. Producătorul folosește un generator eolian ca sursă suplimentară de energie.
• Astrolab Eclectic este o altă dezvoltare a aceleiași companii franceze, alimentată cu energie solară. Particularitatea mașinii este că are o caroserie deschisă, iar panoul este situat în jurul perimetrului din jurul șoferului și al pasagerului acestuia. Acest lucru menține centrul de greutate cât mai aproape de sol. Acest model accelerează la 120 km / h. Bateria în sine are o capacitate mare și este localizată direct sub panoul solar. Puterea instalației este de 16 kW.
• Mașină solară olandeză pentru întreaga familie - Stella. Modelul a fost dezvoltat de un grup de studenți în 2013. Mașina a primit o formă futuristă, iar caroseria este din aluminiu. Distanța maximă pe care o poate parcurge o mașină este de aproximativ 600 de kilometri.
• În 2015 a apărut un alt model de operare, Immortus, creat de EVX Ventures din Melbourne, Australia. Această mașină electrică cu două locuri are un panou solar decent, a cărui suprafață este de 2286 centimetri pătrați. Pe vreme însorită, vehiculele pot călători toată ziua fără să se reîncarce la orice distanță. Pentru a furniza energie rețelei de la bord, se folosește o baterie cu o capacitate de numai 10 kW / h. Într-o zi înnorată, mașina este capabilă să parcurgă o distanță de 399 km și chiar și cu o viteză maximă de 59 km / h. Compania intenționează să lanseze modelul într-o serie, dar limitată - doar aproximativ o sută de exemplare. Costul unei astfel de mașini va fi de aproximativ 370 de mii de dolari.
• O altă mașină care folosește acest tip de energie arată rezultate bune, chiar și ca mașină sport. Modelul Green GT al Solar World GT are 400 de cai putere și o limită de viteză de 275 de kilometri pe oră.
• În 2011, a avut loc o competiție între vehiculele solare. A fost câștigat de Tokai Challenger 2, un vehicul electric japonez care folosește energie solară. Mașina cântărește doar 140 de kilograme și accelerează la 160 km / h.

Situația de astăzi

În 2017, compania germană Sono Motors a introdus modelul Sion, care a intrat deja în serie. Costul său este de la 29 USD. această mașină electrică a primit panouri solare aproape pe toată suprafața corpului.

Mașina accelerează la 100 km / h. în 9 secunde, iar limita de viteză este de 140 de kilometri / oră. Bateria are o capacitate de 35 kW / h și o rezervă de putere de 255 de kilometri. Panoul solar oferă o mică reîncărcare (pentru o zi la soare, bateria va fi reîncărcată doar pentru a parcurge aproximativ 40 km), dar mașina nu poate fi condusă doar de această energie.

În 2019, inginerii olandezi de la Universitatea din Eindhoven au anunțat începutul colectării precomenzilor pentru producția unei ediții limitate Lightyear. Potrivit inginerilor, acest model întruchipează parametrii unei mașini electrice ideale: o gamă largă pe o singură încărcare și capacitatea de a acumula suficientă energie pentru o călătorie lungă.

Unii dintre membrii echipei au lucrat pentru Tesla și alte companii auto cunoscute, care sunt serios implicate în crearea de mașini electrice eficiente. Datorită acestei experiențe, echipa a reușit să creeze o mașină cu o rezervă de putere uriașă (în funcție de viteza de transport, acest parametru variază de la 400 la 800 de kilometri).

Așa cum promite producătorul, mașina va putea parcurge aproximativ 20 de mii de kilometri pe an numai cu energie solară. Aceste date au atras interesul multor pasionați de automobile, datorită cărora compania a reușit să atragă investiții de aproximativ 15 milioane de euro și a colectat aproape o sută de precomenzi într-o perioadă scurtă de timp. Adevărat, costul unei astfel de mașini este de 119 mii de euro.

În același an, producătorul auto japonez a anunțat încercări ale unui vehicul hibrid național, Prius, echipat cu celule solare. După cum au promis reprezentanții companiei, mașina va avea panouri ultra-subțiri, care sunt utilizate în astronautică. Acest lucru va permite mașinii să fie cât mai independentă de priză și priză.

Până în prezent, se știe că modelul poate fi reîncărcat pe vreme însorită pentru numai 56 de kilometri. Mai mult, mașina poate sta în parcare sau poate circula de-a lungul drumului. Potrivit inginerului de frunte al departamentului, Satoshi Shizuki, modelul nu va fi lansat în serie în curând, deoarece principalul obstacol în acest sens este imposibilitatea de a pune la dispoziția unui automobilist obișnuit o celulă solară performantă.

Pro și contra ale mașinilor solare

Deci, o mașină solară este aceeași mașină electrică, doar că folosește o sursă suplimentară de energie - un panou solar. Ca orice vehicul electric, acest tip de vehicul are următoarele avantaje:

• Fără emisii, dar numai în cazul utilizării exclusiv a energiei electrice;
• Dacă ICE este utilizat doar ca generator, acest lucru are, de asemenea, un efect pozitiv asupra ecologiei transportului. Unitatea de putere nu are supraîncărcări, din cauza cărora MTC arde eficient;
• Poate fi utilizată orice capacitate a bateriei. Cel mai important lucru este că mașina o poate lua;
• Absența unităților mecanice complexe asigură o durată de viață mai lungă a vehiculului;
• Confort ridicat în timpul conducerii. În timpul funcționării, centrala nu vibrează și, de asemenea, nu vibrează;
• Nu este nevoie să căutați combustibilul potrivit pentru motor;
• Dezvoltările moderne asigură utilizarea eficientă a energiei care este eliberată în orice transport, dar nu este utilizată în mașinile convenționale.

Pentru toate dezavantajele vehiculelor electrice, vehiculele solare au următoarele dezavantaje:

• Panourile solare sunt prea scumpe. Opțiunea de buget necesită o suprafață mare de expunere la lumina soarelui, iar modificările compacte sunt utilizate în navele spațiale și sunt prea scumpe pentru pasionații de mașini obișnuite;
• Mașinile solare nu sunt la fel de puternice și rapide ca mașinile convenționale pe benzină sau diesel. Deși acesta este un plus pentru siguranța unui astfel de transport - pe drumuri ar fi mai puțini piloți care nu iau viața altora în serios;
• Întreținerea unor astfel de vehicule nu este posibilă, deoarece chiar și stațiile de service oficiale nu au specialiști care înțeleg astfel de instalații.

Acestea sunt principalele motive pentru care chiar și exemplarele de lucru rămân în categoria conceptului. Aparent, toată lumea așteaptă pe cineva care să cheltuiască în mod deliberat sume uriașe de bani pentru a pune lucrurile în funcțiune. Ceva asemănător s-a întâmplat atunci când multe companii au avut modele funcționale de vehicule electrice. Cu toate acestea, până când compania lui Elon Musk a preluat întreaga povară, nimeni nu a vrut să-și cheltuiască banii, dar a decis să meargă pe drumul deja bătut.

Iată o prezentare rapidă a unui astfel de vehicul, Toyota Prius:

Wow! Toyota Prius pe panouri solare!