Электроскутера с солнечными батареями

Электровелосипед на солнечной батарее

В этой статье рассмотрим электровелосипед на солнечной батарее. Данные Dutch National Travel Survey в Нидерландах и исследование проведенное в 2017 году показали, что основная целевая группа электровелосипедов на солнечных батареях – это люди в возрастной группе от 40 до 60 лет, с ежемесячным доходом более 2500 евро. Некоторые авторы научных статей предполагают, что электровелосипеды работающие на солнечной энергии, могут стать распространенным средством передвижения постепенно заменяя традиционные транспортные средства.

Что такое электровелосипед на солнечной батарее?

“Электровелосипед на солнечной батарее” (solar-powered e-bikes) – это велосипед с аккумуляторной батареей, электромотором и интегрированными фотоэлектрическими (PV) элементами на колесах или раме, которые позволяют заряжать батарею при парковке и во время поездок.

Электровелосипед Solarbike датского инженера Джаспера Фраусинга. В настоящее время о судьбе этого проекта ничего не известно.

Кроме того, электровелосипедом на солнечной батарее называют обычный электровелосипед, который заряжается от стационарной или мобильной системы зарядки на основе фотоэлектрических (PV) солнечных модулей во время парковки или при движении (с прицепа).

© Benoit Vanden Haute

Таким образом, термин «электрический велосипед на солнечной батарее» охватывает оба типа электровелосипедов:

• заряжаемых посредством стационарных, переносных, или прицепных солнечных батарей
• оборудованных встроенными фотоэлементами (последние также называют: solar e-bikes).

История

В 1842 году Александр Эдмон Беккерель открыл эффект преобразования света в электричество. Чарльз Фриттс начал использовать селен для превращения света в электричество. Первые прототипы солнечных батарей были созданы итальянским фотохимиком Джакомо Луиджи Чамичаном.

25 марта 1948 года, специалисты компании Bell Laboratories заявили о создании первых солнечных батарей на основе кремния для получения электрического тока. Уже через 10 лет, 17 марта 1958 года, в США был запущен спутник с использованием солнечных батарей — «Авангард-1». 15 мая 1958 года в СССР также был запущен спутник с использованием солнечных батарей — «Спутник-3».

О экспериментах по созданию электротранспорта на солнечных батареях во второй половине ХХ века рекомендуется почитать книгу Александра Пополова “Исповедь солнцегонщика” (в сети отсутствует; кто может оцифровать, присылайте, опубликую тут).

В 2000 годах самодельные электровелосипеды на солнечных батареях начали появляться массово. В настоящее время несколько моделей запущены в мелкосерийное производство.

В 2015 году премию Red Dot Design Award 2015 Winner получил электровелосипед Leaos Solar со встроенными в раму фотоэлектрическими элементами, но из-за высокой цены (около 9000 $) довольно быстро исчез из продажи. Сейчас компания Leaos созданием “солнечных” электровелосипедов не увлекается производя обычные, с питанием от розетки.

Африканская компания пытается производить дешевые трехколесные электровелосипеды Solar-E-Cycle на солнечных батареях.

Массового производства электровелосипедов с солнечными батареями не наблюдается.

А нужен ли электровелосипед с солнечной батареей?

Результаты опросов тестеров в Голландии показывают, что электровелосипед с интегрированными фотоэлектрическими элементами на колесах или раме готовы приобрести только 14% участников тестирования. Около 86% участников не желают приобретать это транспортное средство, даже если их отзывы и опыт использования электровелосипеда с интегрированными фотоэлектрическими элементами были весьма положительными.

Причинами этого являются, главным образом, высокая стоимость покупки (в Голландии от 1500 до 6000 евро), дополнительные затраты (например, безопасное парковочное место, дорогой противоугонный механизм, уязвимость фотоэлементов при авариях, расходы на обслуживание и т. д.). Кроме того, дополнительные расходы на солнечную панель (около 40 центов/ватт в 2017 году) и высокая парусность электровелосипеда со встроенными в колеса фотоэлементами.

Результаты опроса показали, что высокая парусность при наличии ветра сильно ухудшает управляемость и является одной из самых больших проблем, с которыми пользователи столкнулись во время тестов.

Фотоэлементы на колесах электровелосипеда в облачную погоду
погоду могут дать от 1 до 10 W, в зависимости от времени, которое велосипед припаркован под рассеянным светом. К сожалению, менее 10 W за 8 часов позволяет зарядить батарею лишь частично. Поэтому парковочные места оборудованные солнечными батареями большой площади кажутся более эффективным решением по сравнению с “солнечными” электровелосипедами.

Можно сделать вывод, что до появления супер-эффективных фотоэлектрических элементов, которые могут интегрироваться в раму ожидать массового производства “солнечных” электровелосипедов бессмысленно.

Электровелосипед на солнечной батарее и туризм

Относительно популярным типом электровелосипеда на солнечной батарее оказались самодельные конструкции предназначенные для дальних автономных путешествий оборудованные прицепами несущими фотоэлектрические элементы и полезный груз. При этом наличие груза в прицепе улучшает управляемость, поскольку без груза прицеп за счет парусности делает поездки опасными при сильном ветре.

Бельгийский велотурист Benoit Vanden Haute сообщает, что его электровелосипед (мотор работает ассистируя педалированию) может проехать 40-60 км в пасмурные дни и неограниченное расстояние, когда светит солнце. Транспортные сумки с креплением на переднюю вилку и багажник, а также велоприцеп позволяют перевозить около 100 кг полезного груза включающего каяк, оборудование для дайвинга, палатку, два спальных мешка для теплой или холодной погоды и другие нужные в путешествии вещи.

Некоторые конструкции прицепов позволяют велосипедисту поворачивать солнечную батарею ориентируя ее для более эффективной работы непосредственно в движении.

Последние десятилетия на электровелосипедах с прицепами несущими солнечную батарею большой площади проделывают весьма длительные путешествия через континент. Обычно маршруты Европа – Юго-Восточная Азия проходят через Россию.

Часто обсуждаемые на форумах попытки наладить зарядку батареи электровелосипеда посредством компактных солнечных батарей довольно бессмысленны, поскольку электровелосипед – не смартфон. Чудес не бывает. Хочешь заряжать электробайк вдали от розеток – вози с собой большую солнечную батарею или бензогенератор с канистрой бензина.

Заключение

Массового производства электровелосипедов с интегрированными в раму и колеса фотоэлементами в ближайшие годы ожидать не приходится. Как минимум до появления более эффективных фотоэлементов. Но кое-какие разработки появляются, в том числе и в России (солнцекат “Фермер”).
Строительство электрозаправок для автомашин на электроприводе в ближайшие годы частично решит проблему зарядки батарей электровелосипедов в дальних поездках. Для автономных путешествий все так же будут использоваться прицепы.

Источник

Электроскутер Daymak Beast с солнечными батареями

Daymak Beast — электрический байк, который может ездить практически только на естественной солнечной энергии. В принципе, идея установки солнечных батарей на транспортное средство появилась еще в начале 80-ых годов, но технологии того периода не могли поддержать её жизнеспособность.

Главная особенность Daymak Beast заключается в том, что солнечные панели являются дополнительным источником энергии наряду со штатными аккумуляторами скутера. По словам разработчиков, рядовой водителя может ездить на электроцикле практически с нулевыми затратами, не используя обычную розетку для подзарядки аккумуляторов.

Скутер Daymak Beast планируют продавать в 3-х версиях: «Standard», «Deluxe» и «Ultimate». Каждая модель будет комплектоваться разными двигателями, разными аккумуляторами и ЗУ. Стандартная версия оснащается свинцово-кислотным аккумулятором ёмкостью 12 Ач, в то время как другие две — литиевыми (Ultimate имеет аккумуляторы ёмкостью 20 Ач). Бюджетная модель имеет 250-ваттный электродвигатель, а две другие версии — 500-ваттный. Кроме того, Daymak Beast Ultimate выделяется рамой, изготовленной из сплава 6000/7000, в то время как более бюджетные модели оснащаются простым стальным шасси.

Характеристики Daymak Beast:

— запас хода: 30-50 км
— максимальная скорость: 25-32 км/ч
— время перезарядки: 2-6 часов (в зависимости от модели)
— вес: 75 кг (версия с кислотными аккумуляторами), 55 кг (Daymak Beast Ultimate)
— порты: 2-а USB для подзарядки гаджетов, версия Ultimate также имеет 110-вольтовую розетку
— цена: 1299$ (Standard), 2299 (Deluxe), 3499 (Ultimate)

Источник

ТОП 5 электромобилей на солнечных батареях

Критики от автоэкспертов в отношении использования солнечных панелей на электрокарах стало меньше, но работают над этой технологией не многие. Всего пара крупных представителей автомобильной промышленности — Toyota, Hyundai . А так же ряд небольших стартапов со своими прототипами, такие как Sono Motor, Lightyear, K-car . Связано это как с удорожанием авто, так и с малым количеством возобновляемой энергии. С другой стороны себестоимость солнечных батарей регулярно снижается, вполне реальная перспектива когда они будут дешевле классической металлообработки.

Последняя работа компании это не примечательный электрокар, хэтчбек, с панелями вместо крыши. Поглощая солнечный свет и преобразовывая в энергию авто испытывалось 30 дней, в день наезжая по 20 км. При этом заполненность аккумулятора к концу дня варьировалась от 60 до 80%. Теоретически K-car мог преодолеть еще 40-80 км.Тест-драйвы проводятся на базе центра автомобильных технологий и исследований Китая.

Toyota Prius

В этом году Toyota совместно с Sharp провела ряд испытаний. Конечно же это прототип, но самый близкий, на сегодня к серийному выпуску. Для подзарядки батарей будут используются фотоэлектрические панели мощностью до 860 Вт. В результате использования пространства крыши, дверей, капота суммарный КПД достигает 34%. В сравнении у Toyota Prius PHV 180 Вт и 22,5% КПД. Первые тесты привели к 57 км автономного пробега в благоприятную погоду.

Hyundai Sonata

Hyundai выпустили гибридную версию модели Sonata 2020, с крышей выполненной из солнечных панелей, которые перезаряжают батарею. Солнечная система на крыше с ежедневной зарядкой по 6 часов, увеличивает расстояние, которое преодолевает авто на дополнительные 1,3 тыс. км ежегодно. Естественно, модель ориентирована, на так сказать солнечные страны. Так же не совсем понятен алгоритм расчета автономного пробега в год.

Источник

Самокат на солнечной энергии

Если вы поклонник эко-транспорта и когда-нибудь ловили себя на мысли, что платформу на самокате с электроприводом было б не плохо заменить на солнечную панель, поздравляем, вы не одиноки.

Активисты использования возобновляемых источников энергии Майк Доннел (Mike Donnell) и Тони ВанМитерен (Tony VanMeeteren) провели последние четыре года, работая над неким, не имеющим вредных выбросов, подходящим для взрослых и оснащенным фотоэлектрическими панелями электрическим самокатом под названием SES, который в настоящее время находится на пути к массовому производству.

Доннел и ВанМитерен оба были задействованы в отрасли возобновляемой энергетики с начала 1980-х годов и после приобретения старого самоката приступили к созданию его «солнечной» версии.

«Мы начали с 24-вольтной системы, которая была установлена на старый самокат вместе с цепной передачей, заменили все части на новые и добавили солнечную панель для зарядки. Она работала хорошо. Нам осталось придать ему привлекательный внешний вид и увеличить дальность поездки. В итоге, мы пришли к мотор-колесу и напряжению в 36 Вольт».

В команду был приглашен инженер-электрик, чтобы помочь интегрировать наиболее эффективные фотоэлектрические панели. После этого пришло время построить первый прототип.

В результате получилось достаточно симпатичное, без вредных выбросов, средство передвижения на небольшие дистанции, под названием Солнечный ЭлектроСамокат (Solar Electric Scooter, SES). Пассажиры стоят на платформе, которая на самом деле является фотоэлектрической панелью, размерами 34х81 см , толщиной 4 мм и мощностью в 37 Вт/0.88 А. Панель ламинирована защитной пленкой и имеет противоскользящее покрытие.

Согласно разработчикам, ездовая платформа была «разработана, чтобы выдерживать вес до 159 кг, однако мы решили установить ограничение в 113 кг».

Есть три способа зарядить 36 В/15 А*ч литий-ионный аккумулятор. Первый, и скорее всего самый простой, это поставить его на стоянку где-нибудь под солнцем. Каждый час, проведенный под теплым солнышком, дает самокату мощность на, примерно, 1,61 километр пробега. SES имеет также встроенный 2х амперный блок питания и кабель длиной 1,2 метра для зарядки от любой стандартной розетки. И наконец, аккумулятор можно просто снять и подключить к внешнему зарядному устройству, способному выдать 3А. Когда батарея заполнена и индикатор светится зеленым, самокат может проехать около 32-х километров, в зависимости от стиля вождения.

Согласно спецификации, 350 ваттный безщеточный мотор-колесо способен разогнать солнечный самокат с места до максимальных 24 км/ч всего за 3.7 секунды, что с большой вероятностью заставит вас оценить установленные спереди и сзади дисковые тормоза. Колесные диски из нержавеющей стали (31.75х6.35 сантиметров спереди и 25.4х5.08 сантиметров сзади) имеют пневматические покрышки. Спереди и сзади установлены сигнальные огни для обеспечения безопасности движения, а стойка руля складывается для уменьшения размеров при хранении или транспортировке.

Для реализации такого самоката Доннел и ВанМитерен запустили специальную программу, под названием «Когда ты мечтаешь» (When You Wish) согласно которой первые 50 аппаратов в любом из пяти цветов на выбор будет стоить 1500 долл.США, а следующие 50 – 1700 долл.США, затем цена поднимется до 1900 долл. США. Тем не менее, как отмечают они, это все же на 200 долларов ниже, чем предполагаемая розничная цена.

Разработчики утверждают, что SES абсолютно легален на улицах города, но не предназначен для холмистой местности. Финальные версии будут оснащены отличным осветительным оборудованием, рукоятью контроля тяги нового дизайна, улучшенным каркасом для обеспечения большей безопасности, а так же, улучшенными рукоятками на руле. Хотя трос безопасности или цепь являются обычными средствами для обеспечения сохранности самоката, разработчики сказали, что при необходимости можно установить устройство слежения, которое поможет отследить транспортное средство в случае кражи.

С каждого самоката, проданного через эту программу, ребята будут жертвовать 50 долларов в благотворительные организации, такие как «Друзья Земли» (Friends of the Earth) и «Сотрем бедность» (Erase Poverty).

Источник