Электромобили на солнечных батареях
01.09.2014
Человечество издавна поклонялось Солнцу как основе жизни на Земле и ценило его великий потенциал. Но для того, чтобы использовать солнечную энергию непосредственно для выработки электроэнергии, учёным и инженерам пришлось пройти огромный путь. Разработка и применение преобразователей солнечной энергии началась лишь в середине прошлого века. До этого времени использовать неисчерпаемый источник энергии для её преобразования в электричество, - не позволял уровень научных достижений в этой области.
Преобразователи солнечной энергии, с эффективностью, минимально возможной для работы автомобиля, появились около 30-ти лет назад. Это сразу стало поводом для разработки конструкций солнечных электромобилей, способных использовать энергию солнечного света. Некоторое время новинки в этой области оставались концептуальными. Они определяли направление, в котором следует вести поиски и разработки. Бесспорно, что уже в ближайшем будущем электромобили займут лидирующие позиции среди транспорта для внутригородских перевозок. А электромобили с солнечными батареями на борту способны на преодоление гораздо больших расстояний.
Но до этого предстоит решить целый ряд серьезных проблем:
Во-первых, цена фотоэлементов должна быть доступна широкому кругу потребителей.
Во-вторых, - нужно повысить коэффициент преобразования света в электроэнергию в 2 раза (сейчас он составляет около 20 процентов)
В третьих, для расхода минимального количества энергии, необходимо уменьшить вес электромобиля, что пока не очень стыкуется с неподъёмным весом аккумуляторных батарей.
Это значит, что ученым еще предстоит изобрести не только новые материалы, отличающиеся легким весом и прочностью, но и усовершенствовать источники питания. Ученые многих стран сегодня пытаются решить эти проблемы, чтобы электромобили на солнечных батареях могли составить достойную конкуренцию двигателям внутреннего сгорания в будущем.
Гонки Дарвин-Аделаида – демонстрация возможностей солнцемобилей
Своеобразной демонстрацией новых разработок и потенциальных возможностей стали гонки электромобилей на солнечных батареях, ежегодно проводимые в Австралии. Начало этим гонкам было положено в 1982 году, когда Ханс Толструп пересек Австралию с запада на восток на солнцемобиле. Средняя скорость этого пробега составила 20 км/ч. В настоящее время местом проведения ежегодных гонок солнцемобилей , стала трасса Дарвин-Аделаида, протяженностью 3021 км.
Жесткие условия проведения этих соревнований ставят всех участников в равное положение. В гоночных электромобилях разрешается использовать аккумуляторы, емкость которых не более 5кВт/ч. Движение по трассе строго регламентировано: с 8.00 утра до 17.00 вечера. Отклонение от графика допустимо, максимум на 10 минут. В команде должно быть зарегистрировано от 2-х до 4-х водителей. Вес водителя должен быть не менее 80 кг, в противном случае, к электромобилю добавляется балласт.
В последней гонке Дарвин-Аделаида, состоявшейся в октябре 2011 года, приняло участие 37 электромобилей на солнечных батареях. Только 7 из них смогли успешно преодолеть всю дистанцию. Победителем австралийской гонки, второй раз подряд, стала команда из Японии (университет Токай). Второе место заняла команда из Голландии, третье – команда из США.
Японский солнцемобиль Tokai Challenger 2 преодолел гоночную трассу за 32 часа 45 минут. То есть, его средняя скорость составила 91.5 км/ч. А если учесть, что зафиксированная во время гонок максимальная скорость составила 160 км/ч, то, согласитесь, это впечатляет и обнадеживает.
Tokai Challenger 2 победитель гонки Дарвин-Аделаида 2011
Вот он – автомобиль будущего. И пусть вас не смущает экзотический внешний вид Tokai Challenger 2. Его задача – демонстрировать возможности и перспективы солнцемобилей.
Австралийские гонки стимулируют появление новых разработок для электромобилей с солнечными батареями. Трудно перечислить все усовершенствования, толчком которых послужили австралийские гонки солнцемобилей. К примеру, чтобы избежать потери энергии в трансмиссии, низкооборотные двигатели были напрямую встроены в ведущие колеса (мотор колёса). КПД привода достигло практически предела - 97%. Если оглянуться на 20 лет назад, то нужно отметить, что в гонках Дарвин-Аделаида 1993 года приняло участие только 3 подобных солнцемобиля.
Именно стремление усовершенствовать электромобили на солнечных батареях стало причиной появления систем управления на высокоэффективных микропроцессорах. Последние модели солнцемобилей, принимавшие участие в австралийских гонках, оснащены легкими бесколлекторными двигателями, со встроенными постоянными магнитами из редкоземельных металлов, подобных тем, что устанавливаются на электровелосипеды Volta bikes.
Следует отметить и появление шин с минимальным коэффициентом сопротивления качению. К слову сказать, этой разработкой успешно воспользовались для оснащения современных серийных машин. Компания Michelin выпустила шины, коэффициент сопротивления качению которых рекордно мал, по сравнению с традиционными покрышками. Для серийных авто начинают использоваться и другие разработки первоначально предназначавшиеся для электромобилей. К примеру, источником питания радио, навигаторов, и частично, - кондиционеров некоторых серийных автомобилей служат солнечные батареи. Они же, во время продолжительной стоянки, поддерживают заряд аккумулятора.
Солнцемобили предоставляют широкое поле деятельности и для дизайнеров. Поражают предлагаемые ими различные формы и варианты расположения фотопреобразователей. Тут, как всегда, отличились японцы.
Самые яркие представители солнцемобилей
В этом году на Токийском автосалоне был представлен концепт-кар солнцемобиля, созданного на основе Toyota 2000GT. Следует напомнить, что оригинальных версий этого легендарного авто было продано всего лишь 351 штук. Новая модификация с солнечными батареями имеет двигатель, работающий от литий-ионных батарей. Они автоматически заряжаются от солнечных панелей, расположенных на капоте электромобиля. Интерьер салона концепт кара оснащен самыми современными устройствами. Конечно, говорить о серийном производстве подобных авто еще слишком рано. Но общая тенденция уже намечается.
солнцемобиль -Toyota 2000GT.
В декабре 2011 года из австралийского Дарвина отправился в кругосветный пробег еще один представитель электромобилей на солнечных батареях. Solar World GT был разработан представителями Бохумского университета. Закончить кругосветный пробег планируется в декабре нынешнего года.
электромобиль на солнечных батареях - Solar World GT
В настоящее время швейцарская компания Green GT занята разработкой электрического суперкара с подзарядкой от солнечных батарей. По данным разработчиков, общая мощность электрической силовой установки должна составить 350-400 л.с.; с предполагаемой максималкой суперкара 275 километров в час, а разгон до сотни, займет 4 секунды. В надежности этих прогнозов мы сможем убедиться через 2 года.
Пока же нам остается следить за новинками среди солнцемобилей и терпеливо ждать их массового производства. Ведь именно этот вид транспорта дает возможность не вредить окружающей среде, а стать ее органичной частью. Природа щедро предлагает неистощимый источник безопасной энергии. Глупо и преступно не воспользоваться таким даром.
ТМ «Volta bikes»
* Перепечатка без ссылки на сайт www.e-bike.com.ua запрещена и преследуется по Закону о защите авторских прав.
Теги: гелевый аккумулятор Днепропетровск, литиевые аккумуляторы Днепропетровск, литий ионный аккумулятор Днепропетровск, тяговые аккумуляторы Днепропетровск,литиевые аккумуляторы купить Днепропетровск