wersja pdf - Konferencja

Politechnika Częstochowska
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Informatyki
Instytut Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn
Koncepcja budowy pojazdu elektrycznego, wspomaganego ogniwami fotowoltaicznymi
Na rynku zaobserwować można wzmożone
zainteresowanie pojazdami elektrycznymi. Związane
jest to z rosnącymi kosztami jakie generują pojazdy
spalinowe,
ograniczeniami
emisji
szkodliwych
związków
oraz tendencjami
proekologicznymi
panującymi wśród społeczeństwa. Koncepcja pojazdu
elektrycznego, wspomaganego energią pozyskaną
z ogniw fotowoltaicznych w pełni rozwiązuje te
kwestie. Pojazd taki jest stosunkowo tani w produkcji,
a więc i zakupie, ma prostą konstrukcję, jest w pełni
przyjazny dla środowiska podczas użytkowania.
Ponadto ze względu na pozyskiwanie energii do
ładowania akumulatorów z odnawialnego źródła
energii jakim jest promieniowanie słoneczne, staje się
tani w codziennej eksploatacji. Koncepcja takiego
pojazdu idealnie współgra z potrzebami osób
poszukujących taniego środka transportu do
codziennych dojazdów do pracy. Samochód
pozostawiony na parkingu w godzinach pracy mógłby
sam uzupełnić brakującą energię elektryczną.
W przypadku całkowitego wyczerpania nadal byłaby
możliwa standardowa procedura ładowania z sieci
energetycznej. Rozwiązałoby to problem dojazdów do
pracy z terenów o utrudnionym dostępie do
komunikacji miejskiej.
Roczna suma nasłonecznienia w Polsce podana
w [kWh/m2]. Mapa opracowana przez Joint Research
Centre Institute for Energy and Transport, Renewable
Energy Unit PVGIS. Lata badań 1998-2011.
Dr inż. Paweł Waryś, Mgr inż. Paweł Wręczycki
Zgodnie z danymi udostępnionymi przez IET
rozkład nasłonecznienia w Polsce jest dość jednolity
i wynosi on między 1100-1300 [kWh/m2].
W przypadku ogniw fotowoltaicznych o sprawności
rzędu 20% daje to 220-260 [kWh/m2] rocznie.
Prezentowany koncepcyjny pojazd elektryczny
napędzany jest silnikiem elektrycznym, czerpiącym
energię z wbudowanych akumulatorów oraz ogniw
fotowoltaicznych rozmieszczonych na karoserii.
D
Konstrukcja podwozia oparta jest o ramę spawaną
z rurek aluminiowych, zamkniętą panelami z lekkich
polimerów. Panele karoserii w celu uzyskania niskiej
masy powstaną z włókna węglowego lub polimerów.
Opracowany koncept posiada łączną powierzchnię
ogniw fotowoltaicznych równą 4.5 [m2] co przekłada
się na uzyskanie od 990 do 1170 [kWh] rocznie.
Pozwoliłoby to przykładowo, na używanie pojazdu
codziennie przez jedną godzinę przy wykorzystaniu
napędu o mocy od 2700 do 3200 [W]. W Polskich
warunkach, gdzie dopuszczone są samochody dla
osób bez prawa jazdy kat. B, o ograniczonej mocy
i masie, na podobnych zasadach mogłyby pojawić się
ich elektryczne odpowiedniki dla pracujących osób.
Literatura:
[1] Wójtowicz S.: Efektywność energetyczna pojazdów
elektrycznych.
Spectrum
2008
nr
9
–
Spektrum
[2] Wójtowicz S.: Pojazdy elektryczne i systemy ładowania.
Wiadomości Elektrotechniczne Rocznik 2012, tom R. 80, nr 7
[3] Rudecki T.: Źródła energii w pojazdach elektrycznych, Pojazdy
elektryczne i sieci Smart Grid. Instytut Elektrotechniki Warszawa
2011
[4] Chłopek Z.: Badanie zużycia energii przez samochód
elektryczny. Archiwum Motoryzacji 2012, tom 57, numer 3
[5] Wieczorek R., Szafraniec A., Erd A.: Pojazdy elektryczne
w aglomeracjach miejskich. Logistyka 2014, tom nr 3