Aurinkoenergia Autoteollisuudessa sitä sovelletaan auringonvalon valjastamiseen sen muuttamiseksi sähkö kykenevä liikuttamaan ajoneuvoa. Muunnoksen suorittamiseen käytetään seuraavia: Valovirta-solut (aurinkopaneelit), jotka vastaavat muuntamisesta fotonit (valo) sisään elektronit (sähköä) niin kutsutun aurinkosähköilmiön kautta. Samaa teknologiaa näemme aurinkopaneelit asennettuna katoille, liikennemerkkeihin tai autonomisiin katuvaloihin, ja se on viety äärirajoille kehityksessä aurinkoautot.
Yhdessä painoksista World Solar ChallengeAustraliassa joukko hollantilaisia opiskelijoita yllätti maailman esittelemällä aurinkoauton, joka pystyy kuljettamaan neljää ihmistä noin 600 kilometriä seurasi. Siihen asti tässä kilpailussa mukana olleet autot olivat enimmäkseen kokeelliset prototyypit hyvin vähäisellä autonomialla ja pystyi kuljettamaan vain yhtä henkilöä. Stella (tämän auton nimi) tuli yhdeksi ensimmäisistä perhekäyttöön tarkoitetut aurinkoajoneuvot maailman, mikä osoittaa, että aurinkoenergia voisi mennä paljon yksipaikkaisten kilpa-autojen suunnittelua pidemmälle.
Tämän lisäksi Stella Se on yksi luokkansa kevyimmistä autoista, painaen vain noin 380 kgRunko on valmistettu alumiini y hiilikuituerittäin kevyet materiaalit, jotka sopivat sekä nopeus kuten ajoneuvon toimintasäde, koska se vaatii vähemmän energiaa liikkumiseen. Aurinkopaneelit on asennettu auton katolle ja konepellille, jotta ne saisivat kaiken irti Energía Solartäyttäen käytännössä koko käytettävissä olevan pinnan säteilyn sieppauksen maksimoimiseksi.
Stella voi matkustaa itsenäisesti jonkin verran 600 km yhdellä latauksellaja se kuluttaa myös vähemmän tällä matkalla teho josta aurinkopaneeli on tuottanut. Ylijäämä voidaan varastoida akku joka ohjaa autoa, kun sitä ei ole auringonvalokuten yöllä tai erittäin pilvisinä päivinä. Tämä lähestymistapa teki tästä prototyypistä ikonin tehokas aurinkoenergian liikkuvuus.
Mikä aurinkoauto oikeastaan on?
Un aurinkoinen auto Se on ajoneuvo, joka kulkee auringonvalosta tuotettu sähkö kiitos sarjan aurinkopaneelit asennettuna sen pinnalle (katto, konepelti ja jopa sivut). Tämä energia voi käytä heti sähkömoottorin virransyöttöön tai säilytetään paristoissa käyttää sitä myöhemmin.
Pohjimmiltaan nämä autot ovat sähköajoneuvot kaikessa propulsiojärjestelmään liittyvässä: he asentavat sähkömoottoripankki akku ja elektroninen ohjausjärjestelmä, joka on samanlainen kuin perinteisessä sähköautossa. Suurin ero on siinä, energian alkuperäSen sijaan, että ne olisivat riippuvaisia pelkästään sähköverkkoon kytketystä pistokkeesta, ne sisältävät paneeleita, jotka Ne keräävät suoraan auringonsäteilyä..
On tärkeää erottaa toisistaan puhtaasti aurinkoenergialla toimivat autot y autot, joissa on aurinkolatausEnsin mainitut pyrkivät liikkumaan pääasiassa omien paneeliensa keräämällä energialla, kun taas jälkimmäiset ovat sähkö- tai hybridiautoja, jotka käyttävät apuaurinkopaneelit kulutuksen vähentämiseksi, virransyöttöjärjestelmillä, kuten ilmastoinnilla, tai muutaman ylimääräisen kilometrin toimintasäteen lisäämiseksi, mutta ne ovat silti riippuvaisia sähköverkon latauksesta.
Näin aurinkoauto toimii askel askeleelta
Toimintaperiaate a aurinkoinen ajoneuvo Se on teoriassa yksinkertaista, vaikkakin vaatii korkeatasoista teknistä kehittyneisyyttä:
- Sieppaa auringonvaloaaurinkosähköpaneelit, jotka koostuvat kymmenistä tai sadoista aurinkokennot Piin kaltaiset materiaalit altistuvat auton koriin osuvalle auringonsäteilylle.
- Muuntaminen sähköksi: fotonit auringonvalo virittää näiden materiaalien elektroneja, mikä synnyttää elektronivuo joka muunnetaan tasavirraksi (DC). Tätä kutsutaan aurinkosähköilmiöksi.
- Hallinta ja ehdollistaminenTuotettu sähkö kulkee läpi tehoelektroniikka (säätimet ja invertterit), jotka vastaavat paneelien suorituskyvyn optimoinnista, jännitteen vakauttamisesta ja siitä, lähetetäänkö energia moottoriin vai akkuihin.
- Akun säilytysosa energiasta varastoituu korkeajännitteiset akut (yleensä litiumioniakkuja), jotka toimivat säiliönä auringonpaisteen puuttuessa, jolloin autoa voidaan käyttää normaalisti alhaisissa säteilyolosuhteissa.
- Sähkömoottorin virtalähdeMoottori saa energiaa akuista samalla tavalla kuin perinteinen sähköauto ja muuntaa sähköenergian mekaaninen energia pyörien liikuttamiseen.
Joissakin malleissa käytetään myös aurinkoenergiaa apuvoimajärjestelmät (ilmastointi, valaistus, tietoviihde) vähentävät ajoakun kuormitusta ja pidentävät siten sen toimintamatkaa. Tärkeintä on saavuttaa tasapaino paneelien käytettävissä oleva pinta-ala, sarjan paino ja aerodynaaminen tehokkuus.
Kevyet materiaalit ja äärimmäinen aerodynamiikka prototyypeissä
Prototyypit aurinkoautot kilpailuihin, kuten World Solar Challenge tai Atacama Solar Race, osallistujat toimivat aitoina liikkuvat laboratoriotPaneelien rajallisen energian talteenoton kompensoimiseksi käytetään kolmea perusstrategiaa:
- Maksimaalinen painonpudotusKäytetään materiaaleja, kuten seuraavia: hiilikuitu, alumiinia tai edistyneitä komposiitteja, saavuttaen ajoneuvoja, erittäin kevyt (kuten Stella Luxin 375–380 kg), selvästi alle perinteisen auton painon.
- Äärimmäisen aerodynaaminen muotoiluAuton korit on optimoitu tarjoamaan minimaalinen ilmanvastusterävillä linjoilla, matalilla koreilla ja virtaviivaisilla pyörillä. Joissakin malleissa on ilmatunneli auton korin läpi, kuten Stella Luxissa, aerodynaamisen virtauksen parantamiseksi.
- Tehokkaiden solujen intensiivinen käyttöPaneelit asennetaan n. edistyneet aurinkokennot (monokiteinen pii tai jopa galliumarsenidi erittäin erikoistuneissa projekteissa), joka pystyy hyödyntämään paremmin käytettävissä olevaa säteilyä.
Tuloksena on ajoneuvoja, jotka, vaikka ne saattavatkin vaikuttaa haurailta tai epäkäytännöllisiltä jokapäiväisessä käytössä, mahdollistavat tutkimusmatkailun. ratkaisuja, jotka sitten siirretään hyötyajoneuvoteollisuuteenetenkin perinteisissä sähköautoissa, joiden katolle on integroitu aurinkopaneelit autonomian saavuttamiseksi.
Aurinkopaneeleilla varustetut autot markkinoilla tällä hetkellä
Nykyään useimmat aurinkoenergialla toimivat autot Uutisissa näemme prototyyppejä tai hyvin rajoitettuja sarjoja, ja massamarkkinointi Täysin aurinkoenergialla toimivien ajoneuvojen mahdollisuus ei ole vielä toteutunut. Monet mallit asettavat energiatehokkuuden etusijalle mukavuuden, sisätilan tai turvallisuuden sijaan, eivätkä siksi täytä kaikkia markkinoiden kaupallisia vaatimuksia.
Useat tuotemerkit ovat kuitenkin ottaneet tärkeitä askeleita integroitumisessa. apuaurinkopaneelit tuotantomalleissa, käyttämällä niitä tuki kulutuksen vähentämiseksi ja parantaa toimintasädettä. Merkittävimpiä esimerkkejä ovat sähkö- ja ladattavat hybridiautot, joissa on aurinkokatot, jotka pystyvät:
- Apujärjestelmien virransyöttö kuten ilmastointi, varsinkin kun auto on pysäköity aurinkoon.
- Lisää muutama kilometri ajomatkaa vuodessa, ihanteellinen kaupunki- ja lähiliikennekäyttöön.
- Vähennä kysyntää pääakussa, mikä pidentää sen käyttöikää ja parantaa ajoneuvon kokonaistehokkuutta.
Nämä edistysaskeleet osoittavat, että vaikka täysin omavaraiset aurinkoautot Vaikka merkittäviä teknisiä haasteita on edelleen (rajallinen paneelipinta-ala, riippuvuus säästä, valmistuskustannukset), aurinkoenergian asteittainen integrointi autoteollisuuteen on todellisuutta. Jokainen uusi projekti ja jokainen prototyyppikilpailu tarjoaa tietoa ja ratkaisuja, jotka vievät meitä lähemmäksi tulevaisuutta, jossa sähkö- ja aurinkoajoneuvot ovat yleisiä vaihtoehtoja. puhdas ja kestävä liikkuvuus.
Yhdistelmä edistynyt aurinkosähköteknologiaYhä tehokkaammat akut ja kevyet, aerodynaamiset mallit tekevät unelmasta liikkua yksinomaan auringon voimalla yhä saavutettavissa olevaksi tekniseksi tavoitteeksi, ja Stellan kaltaiset prototyypit ovat selkeä esimaku siitä, millaista liikkuvuus voisi olla tulevina vuosikymmeninä.
