Автомобиль на солнечных батареях своими руками
Обновлено: 07.07.2024
С 2030 года власти Германии, Нидерландов и Дании планируют запретить продажу новых автомобилей с ДВС. Через пять лет аналогичная участь постигнет легковушки в Квебеке, а в 2040-м к ним присоединится Франция. Когда это докатится до России, непонятно, но просчитать ходы отступления никогда не рано. Электрокары, водородомобиль или, может, машины на солнечных батареях? Рассказываем о всех плюсах, минусах, перспективах и ключевых проектах солнцемобилей.
Истоки солнечной идеи
Прообразом всех солнечных автомобилей можно считать миниатюрный Sunmobile, который показал в 1955 году сотрудник General Motors Уильям Дж. Кобб. В 1960 году появился первый солнцемобиль в натуральную величину, а спустя 20 лет диковинный вид транспорта научился покорять большие расстояния. Модель Quiet Achiever смогла проехать почти 4000 км по Австралии. В нашем веке, с учетом климатического кризиса и Греты Тунберг, идея солнцемобиля актуальна как никогда.
Плюсы и минусы
С солнцемобилями сложнее. В реализации подобных проектов немало сложностей, причем не только финансовых. На автомобиле не так много места для установки солнечных панелей, от количества и эффективности которых зависит дальность хода. На данный момент даже самые продвинутые фотоэлектрические элементы не могут обеспечить автомобилю дальнобойность хотя бы на уровне современного электрокара. К тому же эффективность солнечных панелей падает, если они не выровнены идеально относительно солнца. Сложность представляют и чисто бытовые моменты. Снег, дождь, грязь, пыль и сколы существенно уменьшают количество накапливаемой энергии.
Первый российский
Итогом стало четырехметровое нечто, напоминающее катамаран. В правой части корпуса находится кабина пилота, в левой скрыта электрика. На расчеты параметров кузова со стальной (сейчас алюминиевой) рамой и внешними панелями из композитных материалов ушло три месяца.
На постройку первого варианта SOL ушло два года. Но вот вовремя подготовить солнцемобиль к участию в World Solar Challenge не получилось.
Первые доводочные испытания SOL проходил на трассе, расположенной около взлетной полосы аэропорта Пулково. В июне 2018 года солнцемобиль был презентован на формульной трассе в Сочи. Тем же летом SOL на самолете полетел в США. Доставку осуществлял логистический партнер Гран-при Формулы 1 в России. Поездка съела почти половину 12-миллионного бюджета проекта.
Сейчас SOL находится на территории родного Политеха. Скоро на нем будут тестировать автопилот.
Lightyear One
Проект, близкий по духу нашему SOL. Компания Lightyear — детище бывших студентов голландского технического университета. Когда-то в составе команды Solar Team Eindhoven они выигрывали в соревнованиях прототипов на солнечных батареях. В 2016 году вчерашние студенты открыли собственное дело: привлекли 20 млн евро инвестиций, взяли несколько грантов, наняли бывших инженеров из Tesla и Ferrari.
Результатом стал пятиместный лифтбек Lightyear One длиной свыше 5 м. Экстерьер причудлив: вытянутая корма, колпаки на задних арках, отсутствуют боковые зеркала и дверные ручки. Коэффициент аэродинамического сопротивления Сх равняется всего 0,20. Размеры немаленькие — 5057х1426х1898 мм. Объем багажника 780/1701 л.
Планируется выпустить 946 лифтбеков, которые будут реализованы в ЕС, Норвегии и Швейцарии. Начало поставок — конец 2021 года. Более сотни солнечных гибридов уже зарезервировано. Цена без учета налогов — 150 000 евро. В комплектации числятся беспроводная зарядка и возможность обновления программного обеспечения по воздуху.
Aptera
Легкий и аэродинамически продуманный солнечный трехколесник от американской компании Aptera Motors. Кузов трицикла изготовлен из легких композитных материалов и конопли, поэтому снаряженная масса варьируется от 816 до 998 кг. Аэродинамический коэффициент тянет на рекорд — 0,13. Места в салоне строго на двоих. Объем багажника — 708 л.
Благодаря технологии с говорящим названием Never Charge Aptera не нуждается в подзарядке. Электромоторы заряжаются от интегрированной в кузов солнечной батареи. В ясные дни она добавляет к запасу хода еще 45 миль (72 км).
В списке опций значатся автопилот второго уровня.
Цены лежат в диапазоне от $25 900 до $46 900 в зависимости от дальности хода. Неудивительно, что первые 330 трициклов были раскуплены за сутки.
Sono Sion
Солнечный электрокар от немецкой фирмы Sono Motors сам заряжаться не умеет, зато больше похож на обычный автомобиль. Это пятиместный компактвэн (4290х1830х1670 мм) с дорожным просветом в 165 мм. Емкость багажника при сложенных сиденьях увеличивается с 650 до 1250 л. Снаряженная масса — 1400 кг.
В конструкции, чтобы не задирать конечную цену (25 500 евро с учетом налогов), немало компромиссов. Подвеска сочетает передние стойки МакФерсон и торсионную балку на задней оси. Вариантов цвета не будет. Кузовные панели изготовлены из окрашенного в массе черного пластика.
Комплектация одна, но не бедная. Есть ESP, четыре подушки, тканевый салон, подогрев передних сидений, круиз-контроль, мультимедийная система с экраном на 10 дюймов, светодиодная оптика и cтальные 16-дюймовые колеса. Зелень на передней панели — натуральный мох. Он же используется в качестве воздушного фильтра в однозонном климат-контроле. Производство Sion начнется в следующем году в Швеции на бывшем заводе Saab.
Toyota Prius
Впервые солнечные батареи появились у Приуса еще в третьем поколении. Из-за малой площади они годились лишь для питания вентиляции салона во время парковки. Опция была доступна для внутреннего рынка. Следующим шагом стало внедрение для четвертого Prius в самой продвинутой версии Prime крыши Solar Roof. Эта опция предлагается для гибридов в Японии и Европе. Но толку от фотоэлектрических панелей на крыше, дающих около 180 Вт мощности, все равно немного. Их энергии хватает лишь для подзарядки вспомогательных устройств, причем только на стоянке.
Toyota продолжает работу в этом направлении. В 2019 году на дорогах Токио начал проходить испытания демокар Prius Solar Powered Drive. Он использует новые, более эффективные фотоэлектрические модули в виде пленки толщиной 0,03 мм, которой покрыты крыша, капот и дверь багажника вместе со стеклом. Солнечная батарея работает не только на стоянке, но и во время движения. Ожидаемая мощность в районе 860 Вт пойдет на увеличение запаса хода в режиме электротяги.
Hyundai Sonata Hybrid
В данной статье описывается зарядка от солнечных батареек, её особенности и как легко сделать её самому без особых затрат, различные способы.
Нередко случается, когда выехав на природу с ночёвкой, к утру уже садится аккумулятор. Аккумулятор постоянно теряет свою силу, как во время движения, так и на стоянке, работа приёмника, кондиционера, регистратора, всё потребляет зарядку. Для подобных случаев существуют солнечные батареи для зарядки(12 Вт), они бывают разные по форме, размерам и функциям. Но, к сожалению, работают они только в солнечный день.
Особенности зарядки зависят:
- от времени суток;
- от погоды;
- от размеров панели.
Как сделать батарею и где её разместить?
Существует два варианта, которые имеют свои плюсы и минусы:
- На крыше автомобиля
Нужно приобрести небольшую солнечную панель и класть её заряжаться на самый верх машины, можно на люк (площадь должна быть около 1‐м в квадрате). Самое главное – это солнце и правильное положение панели. Она должна быть мощностью от 30 до 60 Ват, прикрепить её можно на двухсторонний скотч, по периметру проклеить прозрачным скотчем, чтобы пыль не попадала и не ложилась на солнечную панель. Наблюдать за тем, чтобы её не унесло ветром. Можно также приобрести контролёр для солнечной панели с мощностью(10 ампер) и поставить его в панели приборов. Он присоединён к аккумулятору, панели, розеткам. Но это является самым лёгким первым способом.
Внимание:
Если речь идёт о стоянке где – то, например, в поле, то вопрос подзарядки решить просто, а если необходимо зарядить устройство во время езды, то это становится проблемой для такой зарядки на батарейках. Можно придумать всякие подставки под батареи, чтобы на неё попадало солнце.
- Наверх приборной доски
Устройство прикрепляется внутри салона, что безопасно. Никто не снимет его и погодные условия не будут влиять. Удобно, что такую зарядку можно присоединить к прикуривателю и не возникнет никаких проблем как с проводами на крыше. Не фиксируя устройство, можно заряжать им и на стоянке и во время движения. Но площадь только определённого размера, что не может полностью зарядить АКБ, только до определённого уровня. И при движении нужно, чтобы направление машины совпадало с потоком солнечных лучей, а то результата не будет, хотя производители заявляют о работе таких батарей даже в плохую погоду.
Внимание:
АКБ заряжают в щадящем режиме, сила тока не должна быть выше 0,1 от ёмкости. При работе батареи мощностью 60, сила тока заряда не должна быть выше 6 A, либо АКБ испортится.
Для полной зарядки АКБ рекомендуют применять солнечную зарядку для 12 ВТ на длину машины не более метра, где развивается мощность 15 вт. Желательно при возможности использовать целую цепь из панелей, распределив их правильно, чтобы на них попадали лучи солнца.
В настоящее время на рынке автозапчастей существует различные модели солнечных батарей, Большинство из них производят в странах Восточной Азии и имеют различные широкие возможности. Приобретение разных устройств это как кот в мешке, не известно хорошее ли попадётся, тем не менее, существуют очень качественные и работоспособные изделия для зарядки АКБ 12 вт.
Вот многие интересуются, а что если мы прилепим солнечные батареи на крышу электромобиля, тогда заряжаться вообще не надо будет! Чего солнцу зря пропадать-то?
Да, это так! Прилепить мы всегда сможем! Проблема в том, что панели, доступные в настоящее время, просто не производят достаточно энергии, чтобы компенсировать увеличение веса и (особенно) стоимости.
Сделай сам
Сэм Эллиот, житель солнечного Техаса, проигнорировал скептиков и решил посмотреть, на что он способен. Он купил старый Ниссан Лиф с убитой батареей за $3000 и потратил ещё $2400 на солнечные панели, батареи, контроллер, инвертор и другие необходимые детали и смонтировал свой солнечный электромобиль.
Солнечный электромобиль Сэма Эллиота
Вот здесь довольно длинное видео о том, как он всё это делал (33 мин):
Ну вот, большие деньги, а выигрыш мизерный.
Toyota
Несколько производителей экспериментировали с интеграцией солнечных батарей в свои автомобили, но это было похоже именно на эксперименты, поскольку увеличение веса и стоимость системы сводили на нет любой ощутимый выигрыш от увеличения запаса хода, как мы только что видели.
Крыша Тойота Приус Prime PHEV
Toyota и Panasonic например объединились, чтобы создать солнечную крышу для японского варианта Приуса Prime PHEV. Для этого компания Panasonic создала новую технологию ламинирования, позволяющую устанавливать солнечные панели на изогнутую крышу Prius Prime. Панель мощностью 180 Вт обеспечивает питание электроники автомобиля, а также помогает заряжать высоковольтную тяговую батарею Prime. В оптимальных условиях, по словам Тойоты, 180 ватная система может увеличить запас хода батареи на 6 км в день (1 кВт*ч в день). Американцы посчитали, и пришли к выводу, что в их условиях (средний пробег 22000 км в год и 13 центов за кВт*ч) такая крыша сберегает им 750 баксов за 18 лет, и поэтому не может стоить больше этого. А стоит она в Японии около $2500.
Hyunday и Kia
Ну и другие то же занимались СБ на крыше. Hyunday и Kia выкатили целый план по использованию СБ в электромобилях.
Корейцы хотят начать скромно, но в конце концов встроить СБ в прозрачную крышу и в капот и двери электромобилей.
У нас я таких машин не видел. Сколько они будут стоить — тоже неизвестно.
Мой Ниссан Лиф
Ну а пока я обхожусь своей собственной 5-ватной солнечной батареей на крыше моего Лифа. Она якобы заряжает 12-вольтную батарею. Не знаю, есть ли от неё хоть какой-нибудь толк, но из-за неё я не могу использовать автоматическую мойку, потому что мойка может буквально содрать эту батарею с крыши (случаи были).
5-ватная солнечная батарея Лифа
А вы хотели бы сэкономить $750 за 18 лет, заплатив при этом за это удовольствие $2500?
Интересуют проблемы экологически чистого транспорта? Добавляйтесь в друзья!
Ещё мои посты про электромобили:
Мой опыт поездки на электромобиле Ниссан Лиф по Норвегии:
Мои избранные записи про электрокары:
Дизель умирает (в Европе продают всё меньше дизельных легковушек)
Хватит ли лития для электромобилей? (про дефицит материалов для производства автомобильных аккумуляторов)
Хватит ли электромобилям электричества? (что будет, если электрифицировать весь парк автомобилей)
Голландский стартап Lightyear One тестирует автомобиль который будет нуждаться в зарядке всего один-два раза в год. Первые серийные экземпляры будут отгружены клиентам в середине 2022 года.
Компания Lightyear, занимающаяся разработкой электромобилей на солнечных батареях, недавно представила новую информацию о своем автомобиле Lightyear One. Голландская компания заявила, что она успешно провела более 20 испытаний Lightyear One на прочность.
реклама
Цель компании - разработать автомобиль, который сможет месяцами обходиться без подключения к сети, что значительно повысит экологичность транспортного средства и освободит автовладельца он необходимости ежедневной подзарядки. В интервью генеральный директор Lightyear Лекс Хофслоот сказал: "Уже сейчас наш автомобиль может месяцами обходится летом без подзарядки, если он используется для ежедневных поездок по Европе".
Необходимо уделять больше внимания переходу на солнечную энергию
реклама
Lightyear One
Цифры, приведенные на сайте Lightyear, говорят о том, что ждать до появления SEV* с большим запасом хода осталось не так долго, как многие думают. Компания утверждает, что ее первая модель потребляет всего 83 Вт-час/км - в три раза меньше, чем любой другой электромобиль, представленный сегодня на рынке. Используя солнечные батареи установленные на крыше, автомобиль может заряжаться со скоростью 12 км пробега за час. На данный момент, по словам Lightyear, этого достаточно, чтобы многие водители могли совершать свои ежедневные поездки только на солнечной энергии в течение длительного времени - учитывая, что среднее время поездки на работу в Европе составляет примерно 30 минут.
Lightyear One
реклама
Конечно, технология автомобилей на солнечных батареях находится еще в зачаточном состоянии и следовательно, в ближайшие годы она будет совершенствоваться. Как объясняет Хофслоот, глобальное стремление к экологичности на фоне последнего доклада МГЭИК об изменении климата означает, что люди относятся к использованию электромобилей более серьёзно, чем когда-либо прежде.
Lightyear One
реклама
"В Европе уже многие страны хотят запретить продажу автомобилей с двигателями внутреннего сгорания к 2030 году", - пояснил Хофслоот. "Это, конечно, отличная новость, но мы считаем, что нам нужно больше внимания уделить переходу на солнечную энергию. Разработка более эффективной технологии солнечных панелей, значительно бы помогло в этом плане".
Lightyear One
Lightyear - не единственная компания, работающая над SEV. "Существуют различные стартапы, которые сосредоточены на разработке высокоэффективных солнечных автомобилей. Известные автопроизводители автомобилей также заинтересованы в этом", - сказал Хофслот. Среди таких компаний - стартап EdisonFuture, который разрабатывает электрический пикап EdisonFuture с солнечной батареей в виде кунга. Такой популярный бренд, как Hyundai, также занимается разработкой солнечных автомобилей, утверждая, что солнечные панели смогут восполнять до 60 процентов мощности SEV. Компания Илона Маска Tesla разрабатывает электрические грузовики Semi, которые будут заряжаться от солнечной энергии.
Lightyear One
Lightyear ставит перед собой цель разработать автомобиль, который нужно будет подключать к сети всего один-два раза в год
Одним из самых больших препятствий на пути к массовому коммерческому использованию SEV является тот факт, что эффективность солнечных панелей в настоящее время составляет от 20 до 35 процентов, что означает необходимость установки дополнительных элементов, увеличивающих вес и стоимость автомобиля.
Lightyear One - салон
На пресс конференции Хофслот отвечая на вопросы журналистов сообщил: "Мы считаем, что система аккумуляторных батарей будет дополнять нашу солнечную крышу. Солнечная энергия обеспечит независимость. Вы можете просто припарковать свой автомобиль, и он будет заряжаться. Солнечные батареи становятся все более дешевыми обеспечивая вас чистой, бесплатной и безопасной энергией".
Lightyear One
"Наша цель, - сказал Хофслот, - создать автомобиль, который через 15 лет будет обеспечивать зарядку всего один или два раза в год для среднестатистического водителя в Европе". Для достижения этой цели Lightyear недавно преодолела два ключевых этапа на пути к производству своего первого коммерческого автомобиля. В июле компания Lightyear провела трековые испытания, которые показали, что прототип Lightyear One может проехать 441 милю (709 км) на одной зарядке. Компания планирует получить максимально возможный запас хода используя более компактные аккумуляторы и солнечные панели.
В октябре компания провела испытания автомобиля, длившееся около недели, чтобы убедиться в безопасности Lightyear One. В ходе тестов (показанных на видео выше) автомобиль проехал по пересеченной местности и дорогам с множеством ухабов и выбоин, чтобы показать, что он может выдержать реальные условия эксплуатации.
Возможно, до появления на дорогах электромобилей с большим запасом хода еще далеко. Однако, учитывая, что такие страны, как Канада, объявившие о запрете автомобилей с двигателями внутреннего сгорания к 2035 году, возможность использования солнечной энергии может стать необходимым дополнительным стимулом для покупателей EV в долгосрочной перспективе.
Серийный выпуск автомобиля Lightyear One планируется начать в июле 2022 года. Забронировать автомобиль можно уже сейчас. Стоимость электромобиля составляет 150 000 Евро. Около 1000 клиентов уже оформили предварительный заказ Lightyear One.
*SEV - электромобиль работающий на солнечной энергии.
Подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен или telegram-канал @overclockers_news - это удобные способы следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.
Читайте также: