بزرگترین مشکل تلاش برای برق رسانی مستقیم خودروهای برقی با سقف های خورشیدی

سقف خودرو تنها می تواند نور خورشید را به میزان زیادی جذب کند و افزودن پنل های بیشتر مشکلات خاص خود را به همراه دارد.

سقف خورشیدی یک لوازم جانبی ایده آل برای خودروهای برقی به نظر می رسد. بیرون پارک کنید، از وصل کردن آن پرهیز کنید و با باتری پر از آن دور شوید. مشکل اینجاست که حتی سقف نسبتا بزرگ خودرو فضای کمی برای برداشت انرژی خورشیدی فراهم می‌کند و رانندگی یک خودروی الکتریکی مدرن به برق قابل توجهی نیاز دارد.

ممکن است فکر کنید که پانل های بیشتری اضافه کنید. با این حال، سخت‌افزار اضافی از راه‌های مختلف جلوی خودرو را می‌گیرد. وزن اضافه شده به موتورهای الکتریکی نیاز دارد تا بیشتر کار کنند و در نتیجه انرژی بیشتری جذب کنند. علاوه بر این، سخت افزار اضافی می تواند آیرودینامیک را به خطر بیندازد، کشش را افزایش داده و بازده را کاهش دهد.

خودروسازان با آزمایش پنل های خورشیدی که می توانند در هنگام پارک خودرو کشیده شوند، همراه با خودروهای برقی سبک که می توانند در هر وات ساعت بیشتر حرکت کنند، تلاش می کنند بر این محدودیت ها غلبه کنند. با این حال، اجرای این مفاهیم با چالش‌های عملی همراه است که در ادامه به بررسی آن‌ها خواهیم پرداخت.

در مقایسه، RV ها برای خورشیدی روی پشت بام مناسب تر هستند، زیرا پانل ها (مانند سیستم 210 واتی Winnebago در Revel Sport) می توانند برای روشن کردن چراغ ها، فن ها و یخچال ها استفاده شوند. از آنها انتظار نمی رود که به حرکت وسیله نقلیه کمک کنند.

با اعداد شروع کنید EPA تخمین می زند که EV 2025 مدل سال متوسط ​​از 39 کیلووات ساعت در هر 100 مایل یا 390 وات ساعت در هر مایل استفاده می کند. بیایید فرض کنیم که یک آرایه خورشیدی 400 واتی روی تقریبا 22 فوت مربع سقف یک خودروی الکتریکی نصب شده است. اگر خروجی نامی خود را به مدت چهار ساعت تولید می کرد، قبل از تلفات شارژ فقط 1.6 کیلووات ساعت تولید می کرد. این انرژی برای تقریبا 4 مایل در نرخ مصرف متوسط ​​EPA کافی است.

و این با فرض شرایط مساعد است. سایه، هوای ابری، گرما و زوایای نامناسب پارک همگی می توانند خروجی خورشیدی را کاهش دهند. همچنین فضای سقف محدودی دارید. با این حال، نمی‌توانیم به خودروی برقی خورشیدی کوچک Squad Mobility فکر نکنیم که یک پانل سقفی 250 واتی را با یک خودروی شهری 794 پوندی جفت می‌کند.

آرایه‌های بزرگ‌تر وزن اضافه می‌کنند و ممکن است کشش آیرودینامیکی را افزایش دهند، به‌ویژه وقتی بالای بدنه نصب می‌شوند. پانل هایی که همسطح با سقف یکپارچه هستند تا حد زیادی می توانند از جریمه آیرودینامیکی جلوگیری کنند، اما نه از مشکل فضا. این سازش در نمونه اولیه Ao-Solar Extender نیسان برای ساکورا EV خود نشان داده شده است که با جمع شدن پانل برای رانندگی تا 300 وات تولید می کند. وقتی ماشین پارک می شود، یک پنل اضافی روی شیشه جلو می لغزد تا توان خروجی را به 500 وات برساند. پیکربندی قابل ارتقا، فضای جمع آوری بیشتری را بدون بیرون زدگی پانل بزرگ در سرعت بزرگراه برای نیسان فراهم می کند.

Aptera به جای تلاش برای نصب یک پنل خورشیدی عظیم بر روی یک وسیله نقلیه سنتی، یک خودروی الکتریکی با بدنه اشکی شکل با سه چرخ، فقط دو صندلی و ساختار کامپوزیت سبک طراحی کرده است. این کاملا متفاوت از میانگین مدل سال 2025 EV است. هدف Aptera 100Wh در هر مایل است که تقریبا یک چهارم مصرف متوسط ​​EV EPA است.

پنل های خورشیدی Aptera نتایج قابل اندازه گیری را ارائه کرده اند. در طی آزمایش ژوئیه در کالیفرنیای جنوبی، TÜV Rheinland 4.23 کیلووات ساعت را اندازه گیری کرد که به باتری نمونه اولیه Aptera تحویل داده شد، در حالی که خودرو پارک شده، دست نخورده و دریچه آن بسته بود. در بازده هدفمند Aptera، این معادل با حدود 42 مایل برد خورشیدی است. این می تواند به معنای اتصال کمتر به برق برای افرادی باشد که رفت و آمد کوتاه و پارکینگ آفتابی دارند. با این حال، پارکینگ گاراژ، چند روز آسمان ابری یا یک سفر طولانی جاده ای معادله را تغییر می دهد.

این آزمایش همچنین برق جمع‌آوری‌شده را تأیید کرد، نه اینکه خودرو تا چه حد می‌تواند واقعا با آن حرکت کند.

تاریخ نشان داده است که هدف اپترا آسان نیست. به عنوان مثال، لایت یر تولید اولین خودروی برقی خورشیدی خود را در ژانویه 2023، تنها چند هفته پس از آغاز تحویل، به حالت تعلیق درآورد. شرکت عامل لایت یر، اطلس فن آوری، چند روز بعد وارد ورشکستگی شد.