Солнечные батареи в автомобиле. Солнечные батареи на крыше автомобиля: эффективное решение для автономного питания — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Как работают солнечные панели на крыше автомобиля. Какие преимущества дают солнечные батареи для автономного питания в дороге. Как правильно выбрать и установить солнечные панели на крышу автомобиля.

Содержание

Преимущества использования солнечных батарей на крыше автомобиля

Установка солнечных панелей на крышу автомобиля имеет ряд существенных преимуществ:

Обеспечивает автономное электропитание в дороге и на стоянках
Позволяет заряжать аккумуляторы без запуска двигателя
Снижает нагрузку на генератор автомобиля
Экономит топливо за счет меньшей работы двигателя на холостых оборотах
Дает возможность использовать электроприборы вдали от электросетей
Является экологичным источником энергии

Солнечные батареи особенно актуальны для путешественников на автодомах, внедорожниках и кемперах, проводящих много времени вдали от цивилизации. Они позволяют обеспечить питанием холодильник, освещение, ноутбук и другие устройства без необходимости частого запуска двигателя.

Как выбрать солнечные панели для установки на крышу автомобиля

При выборе солнечных батарей для автомобиля следует учитывать несколько ключевых параметров:

Тип солнечных элементов

Существует два основных типа солнечных панелей:

Монокристаллические — имеют более высокий КПД (19-20%) и генерируют больше энергии с единицы площади. Ячейки однотонные, темно-синего или черного цвета.
Поликристаллические — более дешевые, но с меньшим КПД (около 15%). Ячейки имеют характерную неоднородную структуру с вкраплениями разного цвета.

Для автомобиля предпочтительнее монокристаллические панели, так как они позволяют получить больше энергии с ограниченной площади крыши.

Мощность и размер

Мощность панелей выбирается исходя из энергопотребления и доступной площади на крыше. Типичные значения — от 100 до 400 Вт на панель. Размер должен максимально эффективно использовать свободное пространство крыши.

Жесткость конструкции

Для автомобиля рекомендуются жесткие панели в алюминиевой раме со стеклянным покрытием. Они более долговечны и устойчивы к внешним воздействиям по сравнению с гибкими панелями.

Особенности монтажа солнечных батарей на крышу автомобиля

Установка солнечных панелей на крышу автомобиля требует соблюдения ряда правил:

Панели крепятся на специальные рейлинги или багажник с зазором 5-10 см от поверхности крыши для вентиляции
Для лучшего охлаждения рекомендуется устанавливать панели под небольшим углом
Крепление должно быть надежным и выдерживать ветровые нагрузки при движении
Проводка прокладывается через герметичные вводы в крыше автомобиля
Обязательно использование контроллера заряда между панелями и аккумуляторами

Правильный монтаж обеспечит эффективную и безопасную работу солнечной электросистемы автомобиля.

Контроллер заряда — ключевой элемент солнечной системы автомобиля

Контроллер заряда выполняет несколько важных функций в солнечной системе автомобиля:

Регулирует процесс заряда аккумуляторов, предотвращая перезаряд
Оптимизирует работу солнечных панелей для получения максимальной мощности
Защищает аккумуляторы от глубокого разряда
Отображает параметры работы системы (напряжение, ток, уровень заряда и т.д.)

Существует два основных типа контроллеров:

PWM-контроллеры

Простые и недорогие устройства, работающие по принципу широтно-импульсной модуляции. Имеют ограниченную эффективность, особенно при пасмурной погоде.

MPPT-контроллеры

Более совершенные устройства, способные повышать входное напряжение от панелей. Обеспечивают более эффективную работу системы в различных условиях освещенности. Рекомендуются для автомобильных солнечных систем.

Расчет необходимой мощности солнечных панелей

Для определения оптимальной мощности солнечных панелей для автомобиля необходимо:

Рассчитать суточное энергопотребление всех устройств в ватт-часах
Учесть потери на преобразование энергии (около 20%)
Определить среднесуточную солнечную инсоляцию для региона эксплуатации
Вычислить необходимую мощность панелей по формуле: Мощность (Вт) = Энергопотребление / (Инсоляция * 0.8)

Например, при энергопотреблении 1000 Вт*ч/сутки и инсоляции 4 кВт*ч/м²/день потребуется панель мощностью около 300 Вт.

Эффективность солнечных панелей на автомобиле

Реальная эффективность солнечных панелей на автомобиле зависит от многих факторов:

Угол падения солнечных лучей (меняется в течение дня и сезона)
Температура панелей (при нагреве выше 25°C КПД снижается)

Запыленность и загрязнение поверхности
Облачность и атмосферные условия
Затенение части панелей

В среднем можно ожидать, что панели будут выдавать 50-70% от номинальной мощности в ясный день. Для повышения эффективности рекомендуется регулярно очищать поверхность панелей и обеспечивать их хорошую вентиляцию.

Аккумуляторы для солнечной системы автомобиля

Выбор правильных аккумуляторов критически важен для эффективной работы солнечной системы автомобиля. Основные требования:

Устойчивость к глубоким разрядам
Длительный срок службы
Минимальный саморазряд
Неприхотливость в обслуживании

Оптимальным выбором являются специализированные AGM или гелевые аккумуляторы глубокого цикла. Они лучше подходят для работы с солнечными панелями, чем обычные автомобильные стартерные батареи.

Емкость аккумуляторов выбирается исходя из суточного энергопотребления. Рекомендуется иметь запас емкости на 2-3 дня автономной работы без подзарядки.

Дополнительные компоненты солнечной системы автомобиля

Помимо основных элементов — солнечных панелей, контроллера и аккумуляторов, в систему могут входить:

Инвертор — для преобразования постоянного тока в переменный 220В
Монитор батарей — для точного контроля уровня заряда
Устройство защиты от глубокого разряда — дополнительная защита аккумуляторов
Переключатель источников питания — для выбора между солнечной системой, внешней сетью и генератором

Наличие этих компонентов повышает функциональность и надежность солнечной электросистемы автомобиля.

Солнечные батареи на крыше авто для зарядки АКБ

Аккумуляторы Технологии

29 октября, 2019

24 апреля, 2022 aKa Ka3aK солнечные панели, электричество от солнца

Сегодня крыши домов устеленные высокотехнологичными солнечными батареями не являются экзотикой. В принципе, здесь нет нечего удивительного: продвинутые граждане уже давно оценили все преимущества получения экологически чистой и «халявной» электроэнергии. Совсем не так сложилась обстановка с автомобилями и монтаж на их крыши солнечных батарей, сегодня является скорее исключением, чем правилом. Это касается как традиционных машин оборудованных ДВС, так и их более совершенных собратьев на электротяге.

Лидеры мирового автопрома не могли упустить из виду экологическую тенденцию, поэтому не так давно на прилавках рынка начали появляться солнечные батареи, назначением которых является подзарядка аккумуляторной батареи находящейся в автомобиле. Предлагаются разные вариации по напряжению и мощности. Ассортимент подобных приспособлений уже сейчас позволяет удовлетворить нужды большого количества автолюбителей, а в дальнейшем он будет только расширяться. В теме мы рассмотрим девайсы предназначенные для использования на машинах оборудованных ДВС и после этого вы поймёте, какие выгоды сулит установка солнечных батарей на крышу вашего авто. Приобрести солнечные панели можно на Яндекс.Маркете или AliexPress.

Содержание:

Что конкретно даёт гелиопанель?
Как заряжается автомобильная АКБ от солнечных элементов?
Установка солнечных элементов на транспортное средство
Популярные модели солнечных батарей для подзарядки АКБ автомобиля с ДВС

Что конкретно даёт гелиопанель?

Вряд ли найдётся водитель, который хоть раз в жизни не сталкивался с проблемой разрядки АКБ в самый не подходящий для этого момент. Причин тут может быть много: очень долго работала аудиосистема, автовладелец забыл выключить светотехнику, транспортное средство простаивало длительный период и т.

д. Может случиться и такое, что вам просто повезёт, если по близости окажется владелец машины который позволит «прикурить». А некоторые особо смекалистые граждане и вовсе предпочитают возить с собой вспомогательный накопитель, на всякий случай так сказать.

Именно в таких ситуациях, вам вполне сгодится гелиопанель, представляющая собой батарею из солнечных элементов. Этот гаджет поможет вам зарядить аккумулятор для того чтобы появилась возможность завести машину. Кстати сказать, в конструкции многих гелиосистем для жилых домов имеют место стандартные автомобильные АКБ.

Если кто-нибудь подумает, что солнечные элементы можно использовать в роли полноценного зарядного устройства для аккумулятора — сильно ошибётся. Чтобы подзарядить полностью выдохшийся накопитель от новомодных батареек, вам понадобится 9-11 часов — период скажем так не малый.

Из этого проистекает два простых вывода:

гелиопанели предназначены для поддержания требуемого уровня заряда по ходу поездки;
в критической ситуации гелиопанели могут заменить так называемое «прикуривание» от другого автомобиля. Они зарядят АКБ до уровня позволяющего завести машину и продолжить движение дальше.

Без сомнений, солнечные батареи интегрируемые в транспортное средство, являются превосходным решением для тех автовладельцев, которые передвигаются на большие расстояния и часто находятся вдали от цивилизации. Помимо этого, подобные устройства просто необходимо опробовать тем юзерам, которые активно пользуются мультимедийными системами в авто. Да и любые другие системы с повышенным расходом электроэнергии также нуждаются в дополнительных источниках питания.

Как заряжается автомобильная АКБ от солнечных элементов?

Любому опытному автовладельцу известен тот факт, что зарядка автомобильных накопителей, процесс довольно продолжительный. Кислотные накопители должны подзаряжаться силой тока со значением 0,1 от номинальной ёмкости. Если вы вздумаете организовать ускоренную зарядку превысив данный параметр, рассчитывайте на сокращение срока эксплуатации аккумуляторной батареи.

Куда лучше обстоят дела с гелиопанелями. Здесь превышение параметров практически невозможно, ведь выходной ток в большинстве моделей не выходит за пределы одного ампера. Конечно, в данном случае зарядка АКБ займёт большое количество времени, зато она будет протекать по всем правилам. Именно по причине длительности процесса зарядки, солнечные элементы годятся только для «воскрешения» батареи с целью запуска ДВС и поддержания её в активном состоянии.

Если затрагивать конкретные характеристики гелиопанелей, то для поддержания аккумулятора на приемлемом уровне, моделей мощностью 5-6 W вполне достаточно. Ну а если вы хотите чтобы ваша батарея заряжалась до полной готовности за терпимый промежуток времени, то здесь нужно отдавать предпочтение вариациям с мощностным потенциалом 30-60 W.

Как правило, к мнениям специалистов принято прислушиваться, а они в данном случае советуют следующее: подбирайте модуль солнечных элементов длиною в метр, номинальной мощностью около 15 W и напряжением 12 V. Ещё одна полезная рекомендация от экспертов: покупайте модификацию с контроллером заряда батареи, но если не судьба — приобретите гаджет отдельно. Какая такая крайняя нужда в этом контроллере? Дело в том, что устройство защищает штатную автомобильную батарею от перезаряда или обратного разряда.

Если в вашем распоряжении достаточно габаритное транспортное средство и соответственно, крыша весьма солидной площади, то появляется возможность размещения нескольких гелиопанелей и стыковка их в монолитную цепь для получения большего мощностного потенциала. Площадь поверхности крыши микроавтобуса, вполне пригодна для таких выгодных манипуляций.

Установка солнечных элементов на транспортное средство

Чаще всего на машинах встречаются солнечные панели установленные на крышу. Почему выбрано именно это место установки? Да тут всё просто получается: эффективная отдача и относительно быстрая зарядка автомобильного накопителя. В добавок, для этого действа нужен модуль солнечных элементов, площадь которого равняется примерно одному м2. На территориях с достаточно жарким климатом и большим количеством «яркосолнечных» дней, автомобилисты осмеливаются применять несколько модулей, зафиксированных на специально предназначенных для этого стойках. По итогу, в распоряжении водителя оказывается целая мобильная электростанция, задача которой, не дать вашей аккумуляторной батарее «зачахнуть».

Подобные установки пользуются повышенным спросом в местах находящихся на большом расстоянии от цивилизации. Имеют место даже случаи, когда после установки солнечных батарей появлялась возможность демонтировать генератор! Его полноценно заменял надлежащим образом подобранный фотомодуль. Здесь нельзя не отметить и снижение нагрузки на силовой агрегат, и сокращение топливного расхода. Однако такие решения не являются повсеместно распространёнными, ведь для этого требуется дорогостоящее оборудование и постоянная солнечная погода.

На рынке можно отыскать и солнечные панели скромных габаритов, предназначенные для установки в салоне транспортного средства. Они не годятся для обеспечения энергией штатного аккумулятора, тут смысл в другом — снимать с него излишек нагрузки. На таких компактных приспособлениях лежит ответственность за запитку телевизора, приёмника и т. п.

Складывающиеся солнечные панели

А вот этот вариант идеально подойдёт тем рационализаторам, которые не имеют возможности установить оборудование на крышу. Допустим, там у вас уже занято место под перевозку поклажи либо установлено какое-нибудь другое оборудование, ситуация на самом деле может быть разная.

Складывающиеся панели можно возить с собой в багажном отделении и раскладывать их при надобности для подключения к АКБ. Вполне реально установить вариацию с несколькими компактными гелиомодулями, которые для достижения нужной выходной мощности нужно соединить между собой.

Почти все современные солнечные батареи предлагаемые на рынке могут предложить пару вариантов подключения:

напрямую к накопителю;
посредством прикуривателя.

Но как бы там ни было, в обязательном порядке нужно ознакомиться с инструкцией разработчиков. Если вы не правильно подсоедините прибор, то можете испортить и его, и электрооборудование транспортного средства.

Солнечные батареи на крыше автодома — Автономная энергетика

Во время длительных путешествий и стоянок лагерем вопрос с электрической энергией стоит достаточно остро. Кто-то ездит вообще без холодильника и пользуется только освещением салона. У нас же основным потребителем энергии является мой ноутбук, так как в поездках я занимаюсь обработкой и монтажом видео, а Макбук Про при высокой нагрузке кушает как не в себя. Именно поэтому в дополнение к штатному стартёрному аккумулятору я установил ещё три AGM-батареи в салоне общей ёмкостью 285А*ч.

За вечер и ночь во время стоянки мы обычно расходуем 30-40% ёмкости батарей, для них это как раз наиболее щадящий режим работы. Но такими темпами «в ноль» они разрядятся за полтора дня, так что их приходится подзаряжать. Заводить дизельный двигатель на полтора-два часа лишний раз совершенно не хочется, да и длительная работа на холостых оборотах не идёт на пользу любому мотору.

Так что на помощь приходят солнечные батареи. Пожалуй, одна из самых необходимых вещей для автономных путешествий на кемпере.

1. Общая длина фургона — 7 метров, а плоскость крыши имеет размеры 430х150 сантиметров. Было бы странно не использовать такое огромное пространство, так что с завода мы оснастили машину полозьями для установки рейлингов, которые будут использоваться для крепления маркизы (бокового навеса) и солнечных панелей. Кстати, обратите внимание на круглую пластиковую пробку позади камеры заднего вида — к счастью, инженеры Мерседес-Бенц предусмотрели, что кому-то может быть жалко сверлить крышу для того, чтобы протянуть электропроводку.

Как я выбирал солнечные панели?

Основным критерием был размер (а там всего лишь несколько возможных вариантов), они должны были занять максимально возможное пространство на крыше, и при этом сбоку должно было остаться место для размещения маркизы.

Пришёл к выводу, что для меня будет идеальным установка двух батарей размерами 200х100см друг за другом. А дальше по соотношению «цена/мощность» остановился на отечественном производителе Sunways. Из «плюсов» — всё есть в наличии в Москве, покупал весь комплект в одном месте (сделали скидку) и гарантия производителя на отсутствие заводского брака.

2. А вот и сами «батарейки». Вживую оказались больше и тяжелее, чем я представлял. К моменту покупки уже был готов каркас кровати и установлены задние сиденья, так что в салон они поместились только по диагонали.

3. Далее идёт «мозг» всей системы — контроллер заряда EPSolar Tracer, выполненный по технологии MPPT.

Солнечные панели (они бывают на 12 и 24 вольта) нельзя подсоединять напрямую к клеммам аккумуляторов. Причина довольно простая: панель «не знает» уровень его заряда, и в солнечную погоду будет пытаться закачивать энергию в уже полностью заряженный аккумулятор, что ведёт к его стремительному старению. Так что обязательно использование контроллера.

Контроллеры бывают двух типов. Первый — PWM, или ШИМ-контроллер (в нём используется технология широтно-импульсной модуляции). Они проще и дешевле в производстве. Вкратце — 12-вольтовая панель в солнечную погоду выдаёт рабочее напряжение 14-15 вольт, контроллер частично использует его для заряда АКБ, а частично рассеивает «лишнюю» энергию в тепло. Когда-то на Дефендере использовал ШИМ-контроллер Steca, он ощутимо нагревался, когда батарея была почти заряжена.

Помимо вышеперечисленного, у данной технологии есть существенный недостаток. В пасмурную погоду панель может не выдавать рабочее напряжение в 14-15 вольт, что ведёт к прекращению зарядки аккумуляторов, так как «простые» ШИМ-контроллеры не умеют повышать напряжение, полученное от панелей (только понижать, частично рассеивая в тепло).

4. MPPT-контроллер сложнее, дороже, но эффективнее (у него более высокий КПД). Но самое главное: он позволяет соединять панели последовательно, поднимая таким образом их рабочее напряжение с 12 до 24/36/48 вольт, что приводит к более эффективной зарядке аккумуляторов в пасмурную погоду, так как подаваемое на его вход напряжение от панелей днём всегда будет выше 12 вольт. И, если не ошибаюсь, повышать низкое напряжение при достаточной силе тока он тоже умеет.

Как выбрать нужную по производительности модель контроллера?

У меня установлено две панели номинальной мощностью по 400 ватт каждая, итого 800 ватт в сумме. Напряжение заряда для 12-вольтовых аккумуляторов — 14,8 вольт. Делим 800 ватт на 14,8 вольт, получаем максимальную силу тока в 54 ампер (ток, который должен «переварить» контроллер, когда в солнечный день панели работают на полную мощность). Так что в данном случае нужна модель контроллера на 60 ампер (с небольшим запасом, хотя в реальности таких цифр я, скорее всего, никогда не увижу, чуть позже расскажу, почему).

Итак, модель EPSolar Tracer 6420AN. Способен заряжать батареи током до 60 ампер, автоматически определяет напряжение бортовой сети машины (12/24в), имеет «тропическое» исполнение (плата залита лаком и не боится влажности). Максимальная мощность подключаемых солнечных батарей видна на этикетке.

5. У контроллера есть небольшой экранчик для отображения и настройки параметров. Слева внизу расположен плавкий предохранитель. Клеммы рассчитаны на провода сечением до 35кв.мм, как раз такие я проложил от аккумулятора под пассажирским сиденьем в заднюю часть салона. Справа внизу расположен датчик температуры воздуха, над ним — два порта RJ45 для подключения дополнительных аксессуаров, и ещё несколько выводов, один из которых управляется при помощи реле по заданным условиям. Например, на улице стемнело, панели перестали давать напряжение, можно автоматически включить свет в салоне. Или наоборот, взошло солнце — можно включить электроподогрев воды в баке.

6. Так как этот блок будет установлен без возможности доступа к нему, то дополнительно приобрёл к нему внешний экран (на фото внизу справа, чёрного цвета), который отображает больше статистики и позволяет настраивать все параметры.

Настройка довольно простая: выбираем тип установленных в машине аккумуляторов (для «обычных» кислотных — Flooded, для AGM — Sealed, для гелевых — Gel) и вводим общую ёмкость (у меня три батареи по 95А*ч, в сумме 285А*ч), чтобы контроллер правильно их заряжал. На этом всё.

7. Убедившись, что всё работает как надо, прикручиваю его на стенку технического отсека рядом с баком для воды. Поместился туда буквально по сантиметрам, оставив небольшие зазоры сверху и снизу для вентиляции.

8. И от него уже вывел два силовых провода в технический отсек. К данным колодкам подключены все потребители в задней части салона, подробнее про это рассказывал в записях про электрику автодома.

9. Теперь настала очередь солнечных панелей, которые почти четыре месяца ожидали своего часа в гараже.

Рассмотрим их варианты.

10. Поликристаллические и монокристаллические. У поликристаллических ниже КПД (обычно около 15%) и ниже генерируемая мощность с одного квадратного метра площади. И, разумеется, они дешевле. Отличить визуально очень просто — ячейки поликристаллических сделаны из множества кристаллов, на фото хорошо видны вкрапления разного цвета. У монокристаллических ячейки однотонные, цвет как правило тёмно-синий, ближе к чёрному, а КПД равен 19-20%.

С технологией разобрались, теперь давайте поговорим про мощность. Моя модель панелей — FSM 400М ТР. Буква «M» означает «монокристаллическая», а 400 — это номинальная мощность в ваттах. Почему это слово так важно? Просто все производители указывают мощность панелей в «идеальных условиях«.

Идеальные условия простые: на панель должна попадать солнечная энергия в количестве 1000 ватт на квадратный метр и температура панели и окружающего воздуха должна быть не более 25 градусов.

Что это значит на практике?

Допустим, у вас есть солнечная панель размерами 100х100 сантиметров. Её площадь составляет 1 квадратный метр. Ясная погода, летнее солнце в зените, а на поверхность панели попадает 1000 ватт (один киловатт) солнечной энергии.

1000 ватт х 20% (КПД солнечной панели) = 200 ватт энергии максимально может выдавать солнечная панель в идеальных условиях. В моём случае с 4 квадратных метров панелей на крыше я могу получить максимально 800 ватт. На практике это значение будет ниже.

Дело в том, что солнечные панели подвержены деградации. Как правило, за первые три года они теряют по 3% номинальной мощности в год. А к концу срока их службы (обычно производитель заявляет 20 или 25 лет) мощность должна быть не менее 80% от изначальной. То есть:

1-й год службы — 100% мощности
3-й год службы — 90% мощности
25-й год службы — >80% мощности

Но это ещё не всё. Солнце, понятное дело, отнюдь не всегда светит под прямым углом к поверхности. Ну и не забываем про «идеальную» температуру не более 25 градусов. Ячейки солнечных панелей тёмного цвета, так что при работе они будут нагреваться. А при нагреве также падает их КПД. Поэтому панели нельзя монтировать прямо на плоскость крыши, обязательно оставлять зазор в несколько сантиметров для вентиляции и их охлаждения.

11. И последний момент. Почему не гибкие солнечные батареи, ведь они легче и проще монтаж?

Ответ достаточно простой: они очень хрупкие. По сути это кварцевые ячейки, наклеенные на пластиковую основу и покрытые сверху ламинированной плёнкой. Ячейку можно повредить сильным нажатием пальца по неосторожности (проверял, если что). То есть на крыше машины они проживут до первого летнего града.

Эти одиночные ячейки подключены последовательно и таким образом объединены в цепочки. Выходит из строя одна ячейка — и все остальные в её цепочке тоже перестают работать. А солнечная панель при этом теряет до 50% своей мощности, в зависимости от количества цепочек.

Вес одной моей панели — 23 килограмма. Из него львиную долю составляет вес закалённого стекла толщиной 5мм. Это стекло выдерживает падение стального шарика весом 800 грамм с метровой высоты (точно не помню, но показатели примерно такие). Стекло легко чистить и сложно поцарапать, в отличие от ламинированной плёнки, которая, к тому же, со временем желтеет под солнцем, что ухудшает светопропускаемость.

Ну, собственно, с теорией закончили, можно приступать к установке.

12. В предыдущей части я рассказывал про изготовление и монтаж креплений для бокового навеса. Вот как вся конструкция выглядела на крыше. Теперь на эти алюминиевые балки нужно положить и закрепить солнечные батареи. В одиночку поднимать не решился, пришлось звать друзей на помощь.

13. «Хорошая мысля приходит опосля«. Благо что в тот вечер только лишь подняли батареи, а крепить их не стал. Их оставшегося куска алюминиевого профиля делаю вот такую деталь.

14. И присверливаю её толстыми кровельными саморезами к третьей по счёту поперечине на крыше. Солнечная панель внутри «пустая», так что задняя часть её рамы ляжет позади прикрученного профиля, и таким образом при резком торможении машины он будет дополнительно удерживать переднюю панель на месте. Ну а задняя панель упирается в переднюю, так что нагрузка от неё тоже будет передаваться на алюминиевый профиль.

15. От панелей до крыши примерно 7-8 сантиметров. Этого зазора вполне достаточно для вентиляции. К тому же, панель отбрасывает свою тень, а это значит, что крыша фургона тоже будет меньше нагреваться (на некоторых версиях Дефендера, если не ошибаюсь, так называемая двойная «африканская крыша» шла с завода. На фото я засверлился и вывел электропроводку через пластиковую пробку, о которой упоминал в начале рассказа.

16. Для соединения панелей с проводкой используются герметичные разъёмы MC4. Обжимаешь провод, вставляешь, закручиваешь крышку — всё просто. Главное, не перепутать «плюс» и «минус».

17. После подключения окончательно прикручиваю панели толстыми кровельными саморезами, по 12 штук на каждую батарею. Для крепления к профилю использовал уголки из 2-миллиметровой стали.

Если бы я всё же решился просверлить крышу в районе душевой кабины, то от разъёмов солнечных панелей до входа в MPPT-контроллер было бы чуть больше двух метров. Но так как лишний раз сверлить крышу вообще не хочется, то проводка сделала немалую петлю (вначале от пола к потолку, потом вдоль потолка к пробке над задними дверями, потом вышла через пробку на крышу и далее по крыше до стыка двух солнечных панелей). Итого общая длина составила около 8 метров.

Первые 5 метров (от контроллера до задних дверей) идёт кабель сечением 16 квадратных миллиметров. Почему так много? Да просто он был у меня в гараже на момент монтажа контроллера. 🙂 А дальше использовал три метра провода для солнечных батарей сечением 6 квадратных миллиметров.

У меня установлены 24-вольтовые солнечные панели. Чтобы компенсировать возможные потери на длинной проводке, а также повысить эффективность их работы в пасмурную погоду, я подключил их последовательно, подняв таким образом рабочее напряжение до 48 вольт.

18. Почему напряжение «рабочее»? Потому что у солнечных панелей есть такое понятие, как «напряжение холостого хода», когда к их выводам не подключена нагрузка. И оно обычно примерно в два раза выше «рабочего». Так что мультиметр показывает 87 вольт. Несмотря на то, что ток постоянный, если взяться пальцами за провода — будет чувствоваться. 🙂

19. Подходящими клеммами подключаю провода друг к другу. Решение временное, так как впоследствии здесь будет находиться детская кровать, над ней будут вентиляторы вытяжки, а вся проводка уберётся в кабель-канал.

20. Ещё один момент, о котором следует упомянуть. Если присмотреться, видно, что панели установлены с небольшим боковым уклоном. На полтора метра алюминиевого профиля перепад высоты составил 4 сантиметра. Это сделано для того, чтобы во время дождя стекло самостоятельно очищалось от пыли, которая тоже оказывает влияние на эффективность. Вместе с водой она стекает вбок, на крышу автомобиля. После хорошего летнего ливня панели блестят как новенькие!

21. Ночью разрядил бортовые аккумуляторы до 11,9 вольт, дождался солнечной погоды…

22. Волнительный момент первого включения системы. Контроллер «просыпается», некоторое время ищет режим оптимальной работы солнечных батарей, и вот результат. Идёт заряд током в 43 ампер.

23. Мощность, генерируемая солнечными панелями — 545 ватт. От номинальных 800 ватт это отличается почти в полтора раза, но тем не менее — результат отличный.

24. Вот что показывает кулометр (счётчик электроэнергии, установленный над передними сиденьями). Ёмкость бортовых аккумуляторов пополняется на глазах.

25. Такса, как известно, может украсить любую фотографию! В конце рассказа надо бы подвести итоги, тем более, панели уже почти год как в эксплуатации.

Если вкратце — вещь очень крутая.

Для лета их мощность даже избыточна. Когда жили в Крыму, уже к 9-10 часам утра аккумуляторы были заряжены на все 100 процентов. Включаешь днём ноутбук и мультиварку — а они работают не от батарей, а только от энергии солнца, счётчик показывает, что разряд аккумуляторов не происходит.

Когда кемпер стоит возле дома, контроллер батарей тоже всегда держит аккумуляторы полностью заряженными, не надо подключаться к внешней сети 220в.

Я установил выключатель, который позволяет вручную подключить стартёрный аккумулятор к трём кемпинговым. То есть ты можешь долго слушать музыку на полной громкости или оставлять фары включёнными во время съёмки машины, не переживая, что не сможешь потом завести двигатель.

Теперь что касается зимы с её коротким световым днём.

В пасмурную погоду, когда солнца на небе вообще не видно, чистые (это ключевое слово) панели заряжают аккумуляторы током в 7-10 ампер. В данном случае их большая площадь всё-таки решает.

Если погода ясная, то они уже вполне могут выдавать ток 15-20 ампер, в зависимости от высоты солнца. Недавно вернулся из Мурманской области, по которой пару недель катался на кемпере, периодически стоя лагерем на одном месте 2-3 дня. Так вот, мне ни разу не пришлось заводить мотор, чтобы компенсировать ночной разряд аккумуляторов. Либо к обеду, либо к вечеру они уже были полностью заряжены, в зависимости от погоды.

Но как только выпадает снег — всё, халява заканчивается. Ток заряда падает до 0,5-1 ампера, и на этом всё. Приходится либо их чистить, либо ждать, пока снег растает на солнце (панели чёрные, так что тонкий слой снега тает достаточно быстро, а толстый снежный покров замечательно улетает на капот при резком торможении). Но вот чистить вручную их проблематично, так как находятся они на высоте почти три метра. По-хорошему надо бы купить телескопическую лестницу и возить её с собой в зимнее время.

И ещё один постоянный вопрос.

— А почему не бензиновый генератор?

Его надо где-то хранить в машине, вытаскивать на стоянках, подключать, заправлять отдельным топливом (бензином), обслуживать, слушать его тарахтение, убирать в салон на ночь в людных местах… Ну, такое, в общем. Сильно на любителя. Наверное, я для этого слишком ленив.

26. То ли дело панели. Поставил и забыл, дальше контроллер всё делает автоматически, оставляя тебе больше свободного времени на свои дела.

Бюджет данного этапа и ссылки на оборудование (цены на март 2020г):

Солнечный модуль FSM 400М ТР 2шт х 13900р = 27800р
https://s-ways.ru/products/solnechnye-moduli-sunways-serii-fsm/solnechnyy-modul-fsm-400m.html

Контроллер заряда EPSolar Tracer MPPT 6420АN — 27300р
https://s-ways. ru/products/kontrollery-zaryada-epsolar/kontroller-zaryada-epsolar-tracer-mppt-6420an.html

Внешний дисплей для контроллера заряда MT-50 с кабелем 2м — 2200р
https://s-ways.ru/products/komplektuyushchie-k-kontrolleram-zaryada/tsifrovoy-displey-dlya-kontrollera-zaryada-mt-50-s-kabelem-2-m.html

Удлинитель кабеля для дисплея (длины штатного не хватило) — 470р
https://aliexpress.ru/item/32658462894.html

Коннекторы MC4 для подключения кабеля к панелям — 100р за пару
https://s-ways.ru/products/kabel-i-konnektory/mc4-konnektory.html

Кабель для солнечных панелей сечением 6кв.мм. 3 метра х 110р = 330р
https://s-ways.ru/products/kabel-i-konnektory/solnechnyy-kabel-sunways-2kh6mm-krasnyy.html

Провода сечением 16мм.кв. длиной 6 метров — 1200р

Уголок стальной для крепления панелей к профилю на крыше — 300р

Итого: 59 700р.

Общий вес:

Солнечный модуль FSM 400М ТР 2шт х 23кг = 46кг
Контроллер заряда EPSolar Tracer MPPT 6420АN — 5кг
Провода, крепёж — 4кг

Итого: +55кг к весу машины.

Традиционное видео с подробным рассказом про установку.

На текстовый блог, к сожалению, остаётся всё меньше времени и желания. Так что новости и рассказы о путешествиях в первую очередь появляются на Ютубе. Подписывайтесь, чтобы не пропустить! 🙂

Tags: 2020, Видео, Делюсь опытом, Кемперостроительство, Московская область, Спринтер, Тюнинг

Солнечные панели на любом автомобиле — универсальность солнечной технологии Lightyear

Чистая мобильность для всех и везде. Это было нашей миссией с самого начала. И поскольку мы готовимся к началу производства Lightyear 0, мы делаем важный шаг к тому, чтобы сделать это реальностью. Но мы видим потенциал в использовании нашей солнечной технологии не только для собственных автомобилей.

Компания Lightyear производит не только первый в мире автомобиль на солнечных батареях, но и солнечные панели, которые устанавливаются на него. Мы видим огромный потенциал в установке наших солнечных крыш на другие автомобили. Количество автомобилей на дорогах растет в геометрической прогрессии, и вряд ли это замедлится. В то время как сокращение числа пассажиров за счет инновационных вариантов каршеринга и такси имеет решающее значение, не менее важно сделать транспортные средства чище.

Мы стремимся к миру, в котором можно совершать любые путешествия, от ежедневных путешествий до амбициозных приключений, не нанося вреда прекрасной флоре и фауне, с которыми мы их разделяем. Это начинается с использования нашего самого старого и самого богатого возобновляемого источника энергии: солнца.

Как работают солнечные панели?

Большие солнечные панели, которые мы привыкли видеть на жилых домах, недостаточно гибки, чтобы поместиться на крыше автомобиля, так как для них потребуются изогнутые поверхности.

В Lightyear мы потратили годы на разработку крыш с солнечными батареями, специально разработанных для изящной аэродинамической формы нашего автомобиля. Мы полностью реализовали технологию солнечных панелей, разработав и изготовив собственные запатентованные солнечные панели с двойным изгибом на нашем специализированном заводе в Венре, Нидерланды.

Солнце — самый богатый источник энергии на Земле, поэтому солнечные панели идеально подходят для использования чистой возобновляемой энергии, но как они работают?

Солнечные панели состоят из множества различных частей. Самая маленькая часть называется солнечным элементом. Когда несколько таких солнечных элементов объединяются, они образуют солнечную струну. Эти струны в сочетании с верхним и задним слоями становятся солнечной панелью.

Фотогальванические элементы, из которых состоит солнечная цепочка, питаются от солнца, создавая реакцию, приводящую к движению и, следовательно, к энергии. Преобразовательная электроника затем преобразует полученную энергию в электричество.

В автомобилях это электричество будет храниться непосредственно в аккумуляторе, готовое к потреблению везде, где оно необходимо, или использоваться напрямую.

Зачем мне ставить солнечные панели на машину?

Благодаря своему яркому и безграничному потенциалу автомобильная промышленность пробуждается к использованию солнечной энергии. У нас есть социальная потребность в мобильности, но мы также должны защищать окружающую среду. В настоящее время автомобильная промышленность проводит испытания солнечных батарей в качестве дополнительного источника для зарядки вспомогательных систем электромобилей, таких как кондиционер. Но здесь, в Lightyear, мы создали его как полностью интегрированную технологию.

Хотя мы видим будущее, в котором каждый автомобиль питается от солнечной энергии, ни один автомобиль не использует солнечную энергию так же эффективно, как Lightyear 0. Во всяком случае, пока.

Это первый в своем роде сверхэффективный электромобиль на солнечной энергии (SEV), готовый к производству. Он имеет 782 монокристаллических кремниевых солнечных элемента на крыше и капоте площадью 5 м2, что является неотъемлемой частью технологий, которые отличают его от любого другого электромобиля. Как самый аэродинамичный серийный автомобиль в истории, он способен проехать дальше, чем любой другой автомобиль, на таком же количестве солнечной энергии.

И хотя Lightyear 0 на данный момент является единственным готовым к производству SEV, мы считаем, что солнечная энергия станет основным источником энергии для вождения повсюду.

Установка наших запатентованных солнечных крыш на другие автомобили принесет пользу как водителям, так и планете. Запас хода электромобиля значительно увеличивается с солнечной крышей, поскольку его энергия восполняется солнцем на ходу. Это означает, что электромобили не нужно будет традиционно заряжать так сильно, что экономит затраты на электроэнергию и, в свою очередь, снижает нагрузку на энергосистему и окружающую среду.

В зависимости от эффективности вашего автомобиля и потенциальной площади поверхности солнечной батареи, преимущества будут значительными. Более аэродинамический автомобиль будет более эффективным с солнечной крышей, что позволит ему путешествовать дальше при меньшем потреблении энергии. Больше места на поверхности для солнечных батарей означает, что ваш автомобиль может получать больше энергии от солнца. Избыточную энергию можно даже направить обратно в ваш собственный дом, что позволит вам использовать солнце для поддержания освещения.

Могут ли солнечные панели работать на любом автомобиле?

Мы постоянно совершенствуем наши солнечные технологии, чтобы сделать наши автомобили будущего максимально эффективными. В ходе пилотных испытаний мы проверяем наши солнечные крыши на различных моделях и марках автомобилей. Мы расширяем наши знания и опыт в области фотоэлектрических систем, интегрированных в транспортные средства (VIPV), расширяя наш парк солнечных батарей, чтобы собирать больше данных и улучшать нашу систему.

Мы делаем это, интегрируя нашу технологию солнечных панелей в автомобили, отличные от наших собственных, например, заменяя панорамную крышу автомобиля нашей собственной солнечной крышей. Мы тестируем эти прототипы в течение одного года и анализируем результаты каждые три месяца. По-разному экспериментируя с самыми разными транспортными средствами, мы совершенствуем наши технологии, чтобы создавать высокопроизводительные продукты с использованием передовых технологий.

Мы предвидим великое будущее солнечной мобильности, где наша солнечная технология будет иметь влияние не только на автомобили, которые мы производим. Навстречу будущему, в котором любой ваш автомобиль, любой транспорт, которым вы пользуетесь, смогут питаться от солнца.

Следите за захватывающим прогрессом солнечной мобильности, подписавшись на нашу рассылку. Вы присоединитесь к сообществу из более чем 30 000 провидцев, стремящихся к светлому будущему.

Можно ли покупать автомобили на солнечных батареях в 2022 году?

Солнечные батареи производят электричество везде и всегда, когда светит солнце. Поскольку популярность электромобилей продолжает расти, вполне логично, что некоторые компании начали изучать возможность интеграции солнечных батарей непосредственно в автомобили для обеспечения питания на ходу. Представьте, как далеко вы могли бы проехать на своем электромобиле (EV), если бы он заряжал аккумулятор от солнечных батарей, пока вы ехали! В этой статье мы рассмотрим, насколько осуществимы автомобили с солнечными батареями, и сможете ли вы купить их в ближайшее время.

Основные выводы

В США нет автомобилей, полностью работающих на солнечной энергии; технология продолжает медленными темпами совершенствоваться, и большинство автомобилей находится на стадии предварительного заказа.
Есть несколько компаний, работающих над различными автомобилями на солнечных батареях, и мы надеемся, что когда-нибудь в будущем автомобили на солнечных батареях появятся на подъездных дорожках и дорогах рядом с вами.
Даже если у вас нет автомобиля с солнечными батареями, вы можете питать энергоэффективный электромобиль с солнечными батареями! Отправляйтесь на рынок EnergySage, чтобы получить несколько предложений по установке солнечной энергии на вашем участке.

Что в этой статье?

Будут ли когда-нибудь автомобили с солнечными батареями жизнеспособным вариантом?
Как работают автомобили с солнечными батареями?
Компании, разрабатывающие автомобили с солнечными батареями
Будущее автомобилей с солнечными батареями

Будут ли когда-нибудь автомобили с солнечными батареями жизнеспособным вариантом?

Термин «автомобиль с солнечными панелями» обычно используется для описания любого транспортного средства, в конструкцию которого встроены солнечные элементы для обеспечения дополнительной энергии на ходу. Есть несколько вариантов гибридных автомобилей, которые могут работать на газе, электричестве и энергии, вырабатываемой собственными солнечными панелями, но такие компании, как Sono Motors и Lightyear 0, пообещали автомобили, которые потенциально могут полностью заряжаться от солнечной энергии.

К сожалению, автомобили с солнечными батареями сталкиваются с некоторыми серьезными препятствиями на пути к тому, чтобы стать реальностью для покупателей автомобилей. Во-первых, количество энергии, которое может производить автомобиль с солнечными панелями, скорее всего, недостаточно для питания всего автомобиля. Учитывая, что солнечные панели преобразуют солнечный свет в полезную электроэнергию примерно на 20 процентов в верхнем пределе, автомобиль, покрытый солнечными батареями, может быть в состоянии производить достаточно энергии каждый день, чтобы питать электромобиль примерно от 20 до 25 миль — и это при условии полного дневного солнечного света, без облаков, без пыли, блокирующей солнечные батареи, и идеально ориентированные солнечные батареи на автомобиле.

Однако это не означает, что автомобили с солнечными батареями полностью исключены. Для водителей в солнечных штатах с короткими поездками солнечные батареи, встроенные в автомобили, могут стать способом проехать несколько дополнительных миль только за счет солнечной энергии. Время покажет, так как в настоящее время почти нет компаний, инвестирующих в автомобили с солнечными батареями.

Как работают автомобили с солнечными батареями?

Если бы автомобили с солнечными батареями могли стать эффективными и экономичными, технология работала бы так же, как домашняя установка солнечных батарей. Так же, как домашние солнечные панели обычно устанавливаются на крыше, в автомобиле с солнечными панелями солнечные батареи установлены снаружи автомобиля, куда попадают солнечные лучи. Эти солнечные элементы преобразуют солнечный свет в электричество, которое затем можно использовать для подзарядки аккумулятора электромобиля, аналогично тому, как домашние солнечные панели обеспечивают электричеством бытовую технику, такую как телевизоры и холодильники.

Компании, разрабатывающие автомобили с солнечными батареями

Есть несколько компаний, работающих над автомобилями со встроенными солнечными батареями. На рынке пока ничего нет, но, как и в первые дни Tesla и других электромобилей, многие из этих автомобилей доступны для предварительного заказа, и вы можете занять первое место в списке, чтобы купить один из них, как только они станут доступны. . Давайте взглянем на некоторые компании с автомобилями на солнечных батареях, которые вскоре могут появиться на дорогах.

Хендай

В августе 2019 года Hyundai объявила о выпуске версии Sonata Hybrid со встроенными солнечными панелями. Автомобиль может работать на бензине, электричестве и энергии, которую он вырабатывает на собственной крыше, сделанной из солнечных батарей. Первоначально выпущенный только в Южной Корее, теперь он доступен в Северной Америке и в настоящее время получает до 700 дополнительных миль в год от своей крыши с солнечными панелями.

Sono Motors

Sono Motors — немецкий стартап, работающий над созданием «автомобиля, который сам себя заряжает». Предполагается, что производство этого автомобиля на солнечных батареях, известного как Sion, должно начаться в 2023 году, и он будет оснащен 330 встроенными солнечными батареями повсюду, от крыши до боковых дверей и задней части. Согласно Sono Motors, эти интегрированные ячейки обеспечат дополнительные 30 километров (около 19миль) дальности.

Lightyear

Голландский стартап Lightyear начал производство своего ведущего продукта — комбинации электромобиля и автомобиля на солнечных батареях под названием Lightyear 0. Автомобиль на солнечных батареях Lightyear имеет запас хода 400 или 800 километров, а также любую дополнительную энергию, встроенную в него. солнечные батареи могут питать аккумулятор автомобиля. По данным компании, Lightyear 0 сможет преодолевать от 8 000 до 10 000 километров в год только на солнечной энергии. В настоящее время Lightyear 0 доступен для предварительного заказа только в Великобритании, ЕС, Швейцарии и Норвегии.

Toyota

У Toyota есть автомобиль с установленными солнечными батареями, который в настоящее время доступен только в Японии. Toyota Prius Prime поставляется с дополнительной крышей с солнечными панелями, изготовленной производителем солнечной энергии Panasonic в Японии. Toyota говорит, что встроенные солнечные батареи могут добавить до 3,7 миль пробега в день (во время стоянки). На данный момент Prius Prime с солнечной крышей не появится в Соединенных Штатах в ближайшее время.

Aptera Motors

В настоящее время стартап Aptera Motors все еще ищет инвесторов для создания трехколесного транспортного средства на солнечных батареях, которое будет работать исключительно на энергии, вырабатываемой солнечными панелями на крыше, с максимальной эффективностью.

Audi и Volkswagen

И Audi, и Volkswagen сотрудничают с израильской компанией Apollo Power, пытаясь использовать их гибкую технологию солнечных батарей для питания автомобилей. В октябре 2021 года Volkswagen заказал у Apollo концепцию автомобиля на солнечных батареях, и их проект с Audi был удостоен награды JEC Innovation Award.

Какое будущее у автомобилей на солнечных батареях?

Мы надеемся, что автомобили с солнечными панелями сыграют важную роль в экологически чистом транспорте будущего. Хотя количество электромобилей на дорогах продолжает неуклонно расти с каждым годом, многие потребители по-прежнему обеспокоены запасом хода, который они могут проехать без подзарядки. В исследовании, опубликованном в журнале Nature весной 2022 года, утверждалось, что эта проблема была скорее психологической, чем технологической, и люди сильно недооценивают возможности электромобилей по дальности, основываясь на устаревшей информации. Почти все электромобили имеют пробег в пределах типичного расстояния, которое среднестатистическому водителю необходимо проехать за день. Проблемы чаще возникают, когда вам нужно путешествовать на большие расстояния — например, если вам нужно навестить свою семью, которая живет в восьми часах езды на День Благодарения, — по маршрутам с ограниченными вариантами посадки.

Важно отметить, что это становится менее серьезной проблемой по мере того, как инфраструктура зарядки электромобилей расширяется по всей стране и увеличивается внедрение электромобилей. В Соединенных Штатах Калифорния недавно приняла правила, запрещающие продажу новых автомобилей с газовым двигателем к 2035 году, а Вашингтон и Массачусетс последовали их примеру, приняв триггерные законы. В прошлом другие штаты следовали примеру Калифорнии, когда речь шла о нормах выбросов, и если так будет и дальше, все больше и больше покупателей автомобилей будут сталкиваться с возможностью либо купить электромобиль, либо купить машину за пределами США. состояние.

В конечном счете, дополнительная возможность зарядки солнечной крыши может стать необходимым переломным моментом для тех, кто беспокоится о запасе хода электромобиля — если вы заряжаете свой электромобиль с помощью солнечной крыши во время вождения, вы сможете проехать дальше. на одном заряде, что потенциально снижает беспокойство по поводу дальности. Таким образом, если производители электромобилей смогут дополнить электрические аккумуляторы своих автомобилей солнечными панелями, у большего числа потребителей может повыситься уверенность в покупке своего первого электромобиля.