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乘用车真的可以使用太阳能电池板吗?

Bridgestone World Solar Challenge 2023

在普利司通世界太阳能车挑战赛上,创造速度纪录的“挑战者”组赛车在全长3,000公里的赛程中完全依靠太阳能行驶。但是,如果用这些太阳能电池为量产电动汽车提供动力,会发生什么呢?这是否可能甚至可行?αCentauri的Aletsch赛车上的阵列够大吗?或者说,为电动汽车供电需要多大的阵列?

根据2023年普利司通世界太阳能车挑战赛的规定,太阳能电池阵的允许尺寸为4平方米。在实际条件下,太阳能电池板的典型输出功率约为每平方米200到300瓦。因此,在本次讨论中,我们假设普利司通世界太阳能车挑战赛中太阳能车的总输出功率为:4m^2 * 300W = 1200W。

而电动汽车在高速行驶的良好路况下,耗电量可能为245Wh/英里。例如,245Wh/英里 * 60英里/小时 = 14.7kW的功率。因此,普利司通世界太阳能车挑战赛中赛车太阳能电池板的功率仅为1200W,那么1200W/14700W = 仅为高速行驶所需功率的8%。

但由于我们不需要遵守普利司通世界太阳能车挑战赛4平方米的规定,因此我们可以“适当调整”太阳能电池阵的大小,以满足电力需求。特斯拉在高速行驶时所需的太阳能电池阵功率为14700W/1200 W * 4m^2 = 49平方米!那可是船的帆,不是乘用车的表面!

我就此问题采访了αCentauri车队的Aaron Griesser,了解他对量产汽车使用太阳能技术的看法。他当时表示:“尚不完全确定,总的来说,太阳能可能只是[为量产汽车的]提供一小部分有益的电能补充。

目前,电子设备和安装工艺都过于昂贵。将它们安装在停车场的屋顶上,固定安装在可以获得最多电力的地方,会更容易一些。而在打造太阳能车时,电池的很多潜在电能都会被浪费掉,因为总存在电池处于阴影之下和电池布局不佳的问题。有一点必须承认,在行驶过程中,无法充分发挥电池阵的性能。”

Griesser的观点非常正确 - 太阳能电池对于电动汽车充电更为实用。美国人驾驶电动汽车上下班的平均里程为41英里,我们需要245Wh/英里 * 41英里 = 10kWh是电量。

在8小时的工作时间或夜间睡眠过程中,汽车可以通过1.25kW的电路或大约4平方米的太阳能电池板充满电。4平方米也是普利司通世界太阳能车挑战赛规定的电池板尺寸,比一般的汽车停车位还小。

博主Mr. Green正在现场为αCentauri太阳能车队加油助威。您可在Power Integrations的官方YouTube频道LinkedIn页面上关注#PowiGaNVan。

本篇Mr. Gree博客是#PowiGaNVan特别系列博客、视频博客、直播和社交文章的一部分,我们将跟随αCentauri车队穿越澳大利亚内陆,一起见证普利司通世界太阳能车挑战赛。

特斯拉Model 3的截图显示,在典型的高速公路通勤情况下,平均每英里耗电245Wh。
Power Integrations圣何塞总部的600kW系统。该系统每天可为大约480辆电动汽车充电,同时为车辆提供遮阳。高性价比的驱动器解决方案,如PI高度集成的SCALE-2门极驱动器,可应对此类太阳能装置在经济性和效率方面的挑战。

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