Солнечные панели для велосипеда

Выбираем солнечную батарею на велосипед

Настоящий поход не имеет ничего общего с ночлегом в отелях, где присутствуют все удобства. Ночевать нужно на природе – в палатке или под звездным небом. Только такой поход признает истинный путешественник.

Но на природе нет электричества, а мы серьезно зависим от электронных устройств – смартфонов, планшетов и ноутбуков с их выходом в интернет, картами, GPS, и сотовой связью.

Чтобы решить проблемы с зарядкой были давно разработаны портативные солнечные батареи, способные преобразовывать солнечную энергию в электрическую.

Но только после массового использования электронных устройств эти батареи получили широкое применение.

Альтернативным источником электроэнергии может также выступать динамовтулка.

Давайте рассмотрим типы полупроводников и параметры выбора, а затем затронем конкретные модели солнечных батарей для велосипедов.

Типы солнечных батарей

Ключевой составляющей солнечных батарей является фотоэлемент. Именно он и преобразует солнечную энергию в электричество. Фотоэлемент бывает 2-х видов:

Аморфный фотоэлемент представляет собой пленку кремния, нанесенную на специальную подложку, а кристаллический – это полупроводник, образованный на поверхности кристалла.

Обе конструкции имеют свои преимущества и недостатки.

Давайте рассмотрим особенности каждого типа элемента, чтобы выбрать наиболее подходящий для велопохода.

Солнечная батарея, имеющая в основе аморфный фотоэлемент, обладает рядом преимуществ:

• Малый вес;
• Гибкость;
• Устойчивость к повреждениям.

Из недостатков стоит выделить краткий срок службы и низкую производительность в отличие от кристаллического аналога. КПД кристаллического фотоэлемента составляет 8-15%, а аморфного – 6-8%.

Примечательно, что аморфные батареи постепенно выгорают на солнце, поэтому их эффективность после первого года эксплуатации снижается примерно на 10%.

Зато благодаря гибкости и весу ее удобнее брать в путешествие

Определенные модели даже можно вешать на рюкзак, и в процессе езды солнце, падающее на спину, будет заряжать аккумулятор.

Но при выборе данного типа устройств следует смотреть на материал, из которого изготовлена подложка для фотоэлемента.

Если за основу взят картон, то при первом попадании дождя устройство выйдет из строя. Лучше выбирать батарею с подложкой из металлической фольги.

Параметры выбора

Кроме выбора типа фотоэлемента и всех вытекающих особенностей, необходимо также учитывать ряд других факторов:

• Вес устройства;
• Мощность;
• Наличие необходимых адаптеров и проводов.

Вес и размеры

Важно помнить, что в походе ощущается любой лишний килограмм, поэтому выбирайте солнечную батарею для велосипеда грамотно.

Легче всего полупроводники аморфного типа.

Кстати, данный тип батарей более устойчив к механическим повреждениям, что особенно важно в походе.

Однако стоит учитывать, что устройства с малым весом не обязательно обладают компактными габаритами. Порой пластины с фотоэлементами имеют большую площадь. Как было сказано выше, можно воспользоваться солнечной батареей, устанавливаемой на рюкзак.

Мощность

Один из важнейших показателей солнечной батареи.

Перед покупкой необходимо точно определить, какое устройство Вы собираетесь заряжать и посмотреть его характеристики.

На зарядном устройстве указывается напряжение и сила тока.

Если величина мощности не указана, нужно умножить напряжение на силу тока. Для зарядки смартфонов необходимо приобретать солнечную батарею мощностью не менее 3Вт. Выходной ток отмечается надписью «OUTPUT».

Учитывайте, что напряжение, выдаваемое на электронном устройстве и на солнечной батарее, должно быть примерно одинаковым.

Если данные величины отличаются, например, напряжение девайса составляет 3В, а полупроводника – 5В, рекомендуется купить переходник, чтобы аппарат не сгорел при зарядке.

Кстати, во время зарядки солнечных батарей, подключать электронное устройство к аккумулятору нельзя, поскольку установка может перегреться.

Чем больше мощность, тем быстрее процесс зарядки и больше возможностей для применения батарей. Например, при помощи устройства с данными характеристиками можно без труда зарядить и ноутбук.

Советы по выбору и эксплуатации солнечных батарей

Убедитесь, что в комплекте с батареей идут все необходимые адаптеры и провода. Если чего-то не хватает — приобретите отдельно.

Чем больше зарядное устройство, тем больше его емкость. Следовательно, оно способно отдавать больше энергии для зарядки.

На батареях высокого качества и более длительного срока службы фотоэлементы заламинированы.

Для эффективного накопления солнечной энергии необходимо установить фотоэлементы на солнцепек в ясный солнечный день.

Поскольку от цены напрямую зависит качество и срок службы устройства, не скупитесь на надежный аппарат. Иначе установка может подвести вас в первом же походе.

Модели солнечных батарей

Солнечная батарея для велосипеда – это дорогостоящая вещь, поэтому приобретать ее стоит у проверенных производителей. Неплохо зарекомендовало себя устройство фирмы «SOLAR».

Оно имеет достаточно компактные размеры и мощность, равную примерно 10 Вт. Величина тока составляет 800 мА.

Такой агрегат будет удобен и производителен в велопоходе, а благодаря небольшому весу в 1 кг, он не станет обузой для велосипедиста.

Но ради дорогого смартфона с выходом в интернет, райдер готов пойти и не на такие жертвы. Стоимость моделей начинается от 3 тыс. руб.

Другой распространенной моделью является аппарат SCN-4/6. Он обладает меньшим показателем производительности (3,9 Вт), но его невысокая цена и более компактные размеры привлекают множество клиентов.

Весит такое устройство всего 300 г и стоит около 2500 руб.

На рынке солнечных батарей представлено много других вариантов, отличающихся производительностью, размерами и стоимостью.

Поэтому каждый сможет выбрать подходящий для себя аппарат.

Источник

Обзор Solarbike — велосипед на солнечных батареях

Содержание:

Самый экономичный транспорт – безусловно велосипед. Он мобильный, легкий, доступный. Кажется все хорошо, если бы не одно «но» — нужно крутить педали, а это непросто, если путь длинный, да еще с частыми подъемами.

Неожиданное решение пришло в голову конструкторам Дании. Они создали велосипед на солнечных батареях, встроенных в колеса. Достаточно несколько часов подержать велосипед на солнце, чтобы проехать без подзарядки восемьдесят километров. Если вдруг разрядится аккумулятор, можно до места добраться по старинке, вращая педали. Велосипед уже не новость на улицах Копенгагена. Заметим, что город не самый солнечный. И уж если там новинка работает как полноценный велосипед, то она может стать незаменимым транспортным средством для жителей, например, Сочи, Египта или Италии.

Технические характеристики

Велосипед Solarbike, работающий на солнечной энергии, развивает оптимальную скорость двадцать пять километров в час и максимальную — пятьдесят. При этом не нужно себя утруждать кручением педалей. Если же такие усилия приложить, то можно и вовсе ехать с «бешенной» скоростью в шестьдесят и более километров в час.

Изобретателем велосипеда будущего является данчанин Jesper Frausig. Но пока данных о том, получит ли его проект коммерческую реализацию нет, как неизвестна и его цена, в случае, если будет начато серийное производство, о котором пока молчат. Но, сама идея потрясающая.

Привлекает в новом гаджете то, что ему не нужна зарядка (традиционная), не требуется замена батареи. Дизайн велосипеда «оптимизирует тень», благодаря чему встроенные в обе стороны колес велосипеда солнечные панели получают достаточно света, чтобы велосипед пришел в движение.

Хранится, накопленная во время остановки байка энергия, в аккумуляторной батарее и может служить для питания электрического мотора. Запас хода необычного транспортного средства составляет семьдесят девять километров.

Разработчики утверждают, что даже в пасмурную погоду, велосипед на солнечной батарее может проезжать небольшие расстояния. Ну, а когда энергия закончится, придется прибегнуть к мускульной силе.

Электровелосипеду пророчат большое будущее, поскольку все, что требуется для приятной прогулки – солнечный денек. Никаких подключений к сети, не нужны ему провода и зарядки. Поездка на Solarbike в полном смысле будет бесплатной потому, что его зарядкой является наше светило. В темное время суток, конечно, он «превращается» в обычный велосипед.

Варианты велосипедов на солнечных батареях, изобретенные в разных странах

Разработка модели продолжалась три года. После доработки дизайна прототипа, который стал более стильным, велосипед номинировался даже на одну из дизайнерских премий. Это замечательно, но российских потребителей очень интересует, когда он появится в продаже, чтобы они могли лично выявить его достоинства и недостатки.

Дания

Данчанин не одинок в стремлении использовать в велосипеде солнечную энергию. Необычную концепцию предложил турецкий дизайнер Mojtaba Raeisi. У его велосипеда солнечные батареи также встроены в колеса, но они могут изменять в плоскости свое положение таким образом, чтобы всегда оставаться повернутыми к светилу.

Турция

Еще одному студенту, но уже из Турции (анатолийская провинция Конья) пришла в голову такая же мысль – создать велосипед, который не будет зависеть от электричества и решит проблему заторов на дорогах. Он его изобрел. Велосипед может ехать со скоростью 35 км/ч за счет накопленной солнечной энергии. Расстояние, которое ему под силу проехать без подзарядки, составляет сорок километров. На это у него ушло полгода. Обошлось ему новомодное изобретение в $387 (тысячу турецких лир). Но, при массовом производстве, стоимость может снизиться в половину.

К достоинствам своего изобретения он относит малый вес, который составляет 60 кг. Изобретатель работает над тем, чтобы увеличить проходимое без подзарядки расстояние.

Россия

Думают о будущем и российские изобретатели. Возможно, велосипед, сконструированный в Волгограде, многим кажется очень необычным, но он вполне может в будущем занять достойное место среди транспортных средств. Идея скрестить солнечную батарею с велосипедом пришла в голову доценту Камышенского технологического института.

Она более десяти лет так и оставалась идеей, пока не нашелся третьекурсник, собравший единомышленников, которые и приступили к ее реализации. Они создали трехколесный велосипед на солнечной батарее. Имя велосипеду придумали громкое – «Гелиос», что означает в переводе с древнегреческого «солнечное божество». Солнце обеспечивает полностью энергией новую разработку, движется которая, со скоростью 35 километров в час, покрывая на полной зарядке 130 километров пути.

Гибриду абсолютно не нужна подзарядка от электросети. Однако, он получился достаточно громоздким — весит велосипед почти сто килограммов. Изобретатели работают сегодня над тем, чтобы его снизить, а также облегчить солнечную батарею и раму, чтобы сделать его более практичным. С другой стороны, ездить на трехколесной новинке смогут даже люди с ограниченными возможностями. И это, безусловно, ее большой плюс. В мае следующего года они планируют закончить эти работы, поэтому, возможно, российские велосипедисты дождутся быстрее отечественный велосипед на солнечных батареях, чем турецкий или тот, что разработали в Дании. Пока, по оценке конструкторов, его цена может составить пятьдесят четыре тысячи рублей .

Вот и думай теперь, такое уж это бесполезное занятие «изобретать велосипед»?

Источник

Велосипед на солнечной батарее

Сначала примеры велосипедов на солнечной батарее

Электровелосипед может работать не только на ресурсе аккумулятора, но и на солнечной батарее, которая постоянно подзаряжает акб и не дает ему разрядиться. Другой вариант – брать с собой в путь солнечную батарею в качестве багажа и на привале заряжать аккумуляторы за 3-4 часа.

Солнечные батареи и зарядные устройства, возможно, куплены в этом магазине.

В велосипеде, оснащенном солнечной батареей, дальность поездки велосипеда увеличивается максимально, а в безоблачные дни практически не ограничена. Для оснащения велосипеда солнечной батареей потребуется порядка 10000 – 18000 рублей в зависимости от требуемой мощности и скорости езды. Есть один недостаток, который ограничивает применение солнечных генераторов – они довольно громоздки для того тока и напряжения, которые требуются для питания велосипеда. С другой стороны, этот недостаток конструкторы используют как достоинство: разместив приемник солнечной энергии над велосипедом, они создают теневое укрытие для путешественника, а это очень ценно в пути под палящим солнцем.

С подзарядкой на привале

Какие электромоторы используются для электровелосипедов, узнайте в этой статье на нашем сайте.

Как сделать велосипед на солнечной батарее своими руками

Путешествие бесплатно с силой солнца! Как построить Trike на солнечной энергии.
Цель этого проекта – создать транспортное средство, которое:
– обеспечивает бесплатную “зеленую” транспортировку, поэтому оно никогда не должно подключаться к сетевой розетке или выбрасывать какие-либо загрязняющие вещества,
– Зарядки на работе. – Дешево.
– Просто и не требует особого обслуживания.
– Привлекает внимание к практическому применению зеленых энергий и продвигает альтернативы ископаемому топливу.
– Снижает избыточный износ автомобилей и загрязнение воздуха.

Шаг 1: Приобрести велосипед

Найти легкое транспортное средство. Два, три или четыре колеса сделают, в зависимости от того, сколько работы вы хотите сделать, но концепция та же. Четырехколесные транспортные средства могут регулироваться различными законами. Конечно, лучший велосипед – тот, который у вас уже есть, если у вас есть трех- или четырехколесный байк с педальным приводом. В интересах простоты, трехколесный велосипед был выбран для моего проекта. Этот Schwinn Meridian Trike стоил 250 долларов и был легко доступен, а корзина обеспечивает удобное расположение батарей и солнечной панели при минимальном производстве.

Первым делом нужно было полностью разобрать велосипед и покрасить его в ярко-зеленый папоротник. Этот шаг может быть необязательным, но я чувствовал, что это было в моем случае, так как это школьный проект, который должен привлечь ваше внимание и дать вам знать, что это настоящий зеленый автомобиль. Это транспортное средство, которое не использует газ и не подключается к сетевой розетке, что может нарушить эту цель, поскольку электричество из сети, вероятно, поступает из не возобновляемого источника энергии. Он работает на чистой солнечной энергии.

Перед покраской рамы я использовал этот этап как возможность укрепить раму, где собирались батареи. Свинцово-кислотные аккумуляторы тяжелые, но они относительно дешевые.
Одна труба была приварена, чтобы распределить нагрузку по четырем точкам на держателе оси вместо двух. Она также связывает задний подрамник вместе, что делает трубу носителем нагрузки, а не сварными швами, что может в конечном итоге привести к усталости и выходу из строя.
Трубы высокого давления были оборудованы, и Trike был тщательно собран, чтобы минимизировать сопротивление качению.

Изготовлен держатель батареи и приварены болты к корзине, которые будут использоваться в качестве шпилек для крепления батареи, что облегчает снятие. Светодиоды 12 В были вставлены в отражатели и подключены в качестве стоп-сигналов через тормозные рычаги, которые отключают двигатель при торможении. Они подключены только к одной из трех 12-вольтовых батарей.

Шаг 2: Трансмиссия / Ходовая часть

Трансмиссия состоит из вашей электрической системы и электродвигателя. Комплект Electric Hub Motor стоит 259 долларов и состоит из переднего колеса со встроенным бесщеточным электродвигателем на 36 Вольт, а также необходимых компонентов, таких как дроссель с поворотной ручкой, тормозные рычаги, которые подключены для отключения питания двигателя, индикатора уровня заряда батареи и регулятора скорости вращения двигателя, зарядного устройства на 36 В и разъема блока батарей.

Установка двигателя требует простой замены передних колес и прокладки проводов обратно к контроллеру, который будет установлен под задней корзиной. Провисание должно быть оставлено в проводах вокруг места соединения рулевой трубы / вилки, чтобы они не натягивались даже при максимальном угле поворота рулевого колеса. Рукоятки и тормозные рычаги заменены на новые, а их провода также направлены обратно к контроллеру.
Выбор правильного аккумулятора – это компромисс между ценой, весом и диапазоном в зависимости от времени зарядки. Много денег можно потратить на батареи, но так как я был ограничен в бюджете, мне пришлось взять то, что я мог получить. Я взял мультиметр и нашел 3 батареи по 20 долларов каждая, и до сих пор работал хорошо. (3) -12 вольт, 20 ампер / час батареи работают последовательно, чтобы сделать 36 вольт. 20 А / ч обеспечивает большую дальность, компромисс – более длительное время зарядки. Был добавлен аварийный выключатель, поэтому водителю не нужно отключать аккумулятор, чтобы отключить электрическую систему.

Шаг 3: Система зарядки / Солнечные батареи

Солнечные панели должны быть максимально большими, чтобы максимизировать доступную мощность, но они также должны обеспечивать правильное напряжение. Солнечные панели производят диапазон напряжений, которые пиковые и падающие, но номинальное напряжение панели является тем, что имеет значение для выбора правильного контроллера заряда. Я купил монокристаллические солнечные панели марки 3 Q-cell, которые я нашел на Ebay, за 110 долларов каждая. Они выдают пиковое значение 21,8 В и номинальное значение 17 В при номинальной мощности около 1,2 А. С тремя последовательно соединенными панелями это составляет около 66 вольт и номинал 51 вольт, что намного больше, чем 42 В, необходимых для зарядки батарей. корзина была добавлена ​​впереди для размещения третьей солнечной панели.
Из закона Ома мощность (P) равна напряжению (V), умноженному на ток (I), (P = V * I), поэтому панели выдают ((17 Вольт * 3) * 1,2 А) = 61,2 Вт номинальной и более 80 Вт. Ватт пик. Контроллер заряда с отслеживанием максимальной мощности (MPPT) обманывает панели, скрывая от них нагрузку на батарею и позволяя им работать с максимальной мощностью, когда позволяют условия.

Контроллер заряда в основном принимает переменное напряжение / силу тока от массива солнечных батарей и преобразует его в постоянное напряжение (42 В) или ток, чтобы оптимизировать зарядку источника 36 Вольт. Максимальное входное напряжение на контроллере составляет 100 Вольт, поэтому пик в 66 Вольт не повредит контроллеру. Контроллер имеет тип отслеживания точки максимальной мощности (MPPT), который заряжается быстрее, когда доступно больше солнечного света, а не с установленной скоростью, как это делают большинство контроллеров.

Для того, чтобы зарядить аккумуляторы за практическое время, они должны заряжаться примерно так же быстро или быстрее, чем прилагаемая настенная розетка 110 В для зарядного устройства / преобразователя на 36 В, которая заряжается со скоростью 1,5 А. При 1,2 амперах панели не достигают этого, но с MPPT-контроллером для зарядки требуется примерно столько же времени. Велосипед хранится в месте, где солнце светит несколько часов каждый день (там, где я живу, солнце довольно надежно), что позволяет полностью заряжать батареи и готово к работе, когда это необходимо.

И для тех из вас, кто интересуется, электрический двигатель потребляет до 20 ампер, а добавленные солнечными панелями 1,2+ ампера не ускоряют его, так как 1,2 ампер направляются через контроллер и служат только для зарядки батарей. Контроллер скорости двигателя не видит этот дополнительный ампераж, и выдает то же самое, что и без панелей, за исключением того, что батареи будут оставаться заряженными немного дольше (расширяя диапазон) с чистым стоком, составляющим (20-1,2) A = 18,8A, а не 20А без панелей. При взлете двигатель тянет только на 20 А, поэтому при крейсерской скорости тяга значительно меньше. Контроллер скорости двигателя отключает напряжение при напряжении 32 В, чтобы батареи не опускались ниже 10,5 В, но я отслеживаю напряжение и стараюсь не разряжать батареи ниже 36 В.

Шаг 4: Солнечные панели

Теперь вам нужно выяснить, как вы собираетесь монтировать панели на своем велосипеде. Петли были приварены к корзинам для крепления панелей и позволяют им наклоняться для доступа к корзине, с резиновыми прижимами на другой стороне, чтобы они не открывались во время езды.
После того, как все ваши провода проложены и застегнуты на молнии, ваши батареи и панели надежно закреплены, перепроверьте каждую вещь, и вы готовы к работе.

Производительность:
Трайк на солнечной энергии разгоняется до 15-18 миль в час в зависимости от веса водителя. Дальше я проехал чуть более 10 миль с небольшими холмами и небольшим вращением педалей, а индикатор батареи все еще показывает полный (зеленый) в конце поездки.
На расстоянии 10 миль напряжение падает примерно до 36 В, что безопасно превышает напряжение отключения контроллера. Если аккумуляторы не разряжаются слишком низко, панели занимают примерно столько же времени, сколько и зарядное устройство, так как и зарядное устройство, и контроллер солнечного заряда заряжаются с постоянной мощностью. При зарядке с постоянной мощностью, мощности (P) и законе Ома (P = V * I) зарядный ток снижается с ростом напряжения, когда батареи приближаются к полностью заряженному состоянию.

Это означает, что если вы предотвращаете слишком низкое падение напряжения, панели выдают достаточный ток, соответствующий скорости зарядки подключаемого зарядного устройства, но если оно падает ниже определенной точки, панели медленнее заряжаются. Этого легко избежать, поскольку моя обычная дальность поездки составляет около 3 миль или меньше, максимум полудня, поэтому низкое напряжение не проблема.
Распределение затрат:
Всего $ 910,00
Источник

Источник