자전거

배터리가없는 태양열 자전거의 장단점


그곳에 배터리없는 태양열 자전거 그것은 유일한 진실이다 페달 보조 벨로시 페드 제로 배출 (배터리 제외)과 동일한 유지 보수 비용을 자랑 할 수 있습니다. 자전거 전통적인. 태양 광 패널은 시간이 지남에 따라 성능이 저하되어 소모되는 것은 사실이지만 이러한 제품의 평균 수명은 약 20 년이며 패널의 품질이 좋으면 자전거보다 오래 지속될 위험이 있습니다. 물론 이러한 차량에는 단점도 있습니다.

배터리없는 태양열 자전거 그리고 선 바이크 Concordia (MO)의 Lorenzo Barbieri가 설계하고 제작했으며, 그는이 제품의 장점과 명백한 한계를 확인하면서 직접 테스트하고 있습니다. 우리는 이미 이전 기사 (여기를 클릭)에서 프로토 타입에 대해 간략하게 이야기했습니다. 이제 발명가의 말로 자세히 살펴 보겠습니다. 스토리는 공개되지 않은 정보와 흥미로운 아이디어로 가득 차 있습니다. 장르에 대한 열정이 있다면 바닥까지 내려갈 가치가 있습니다.

엔지니어 Barbieri, 배터리없이 태양열 자전거를 만드는 아이디어는 어떻게 생겼습니까?

4 ~ 5 년 전 신문과 다양한 인터넷 사이트에서 태양열 자전거, 자전거, 세발 자전거 또는 사륜차에 대한 기사를 처음 읽었을 때이 모든 것이 시작되었습니다. 나는 기사를 읽는 것에 국한되지 않고 그 차량이 어떻게 만들어졌고 어떻게 작동하는지 기술적으로 조사하려고 노력했습니다.

결론은 무엇입니까?

태양 에너지를 사용하여 움직일 수 있다는 아이디어는 매우 흥미로 웠지만 기술적 통찰력으로 인해 수많은 실망이있었습니다. 기사 제목에서 큰 글씨로 발표 된 사이클의 90 %는 배터리와 태양 광 패널이 장착되어있었습니다 설치된 것은 배터리 수명을 20-50 % 증가시키는 것뿐입니다. 다른 10 %는 실제로 만들어지지 않았고 종이나 컴퓨터로만 만들어졌고 어떤 경우에도 이러한 벨로시 페드가 다른 벨로시 페드와 똑같이 기능하도록 허용했을 특성이 있습니다.

그래서 태양열 자전거는 실제로 배터리 자전거였습니다 ...

이 깊은 실망으로 인해 기본적인 추론이 생겼습니다. 먼저 약간 더 큰 배터리를 설치하지 않겠습니까? 태양 광 패널, 충전 컨트롤러 등을 설치하는 문제가 해결 될 것입니다. 사이클 사용시 비용과 실용성 측면에서이 모든 것이 수반됩니다! 엔진이 방전 될 때 태양과 독립적으로 재충전되어야하는 배터리로 구동되는 경우 벨로시 페드를 '태양열 자전거'라고 부르는 것이 무슨 의미가 있습니까? 30 ~ 40km의 범위를 가져 오기 위해 모든 기술적 문제가있는 태양 광 패널을 설치하는 이유는 무엇입니까? 360Wh 젤 배터리 대신 480Wh 리튬 배터리를 설치하는 것이 더 쉬울까요? 이러한 이유로 나는 문제가 어디에 있는지 이해하기 위해 일련의 테스트를 시작했습니다. 먼저 자전거에서, 다음으로 다양한 배터리 및 태양 광 패널에서.

테스트에 대해 알려주세요 ...

우선, 매개 변수는 관련 전력을 도출 할 수있는 작동 조건으로 설정되어야합니다. 자전거의 종류, 사이클리스트의 위치 등에 따라 특정 속도를 유지하는 데 필요한 힘에 대한 표가 이미 있지만 많은 측면이 언급되지 않았고 실제 적용에 대한 의구심이 남아 있습니다. 그런 다음 최소 평형 속도가 무엇인지, 시작하려면 몇 미터에 도달해야하는지 확인했습니다. 이 속도는 4km / h이며 약 3m 이내에 도달해야합니다. 로프, 도르래 및 체육관 무게를 사용하고 다음 3m 및 1.2m (4km / h는 1.11mt / s에 해당, 1.2m로 반올림)에 대한 참조를 표시하여 확인했습니다. 3m 가속 후 1 초에 1.2m를 이동할 수있는 무게입니다. kg에서 우리는 뉴턴을 얻습니다. 1.2 미터를 곱하면 줄이 나오며,이 테스트에서는 정확히 1 초 동안 이동하므로 와트에 해당합니다. 필요한 전력은 휠당 40W입니다. 이 전력을 페달 보조가있는 전기 자전거의 영구 자석 모터 (표준 250W, 브러시리스 유형)를 사용하여 약 60 %의 효율로 얻으려면 약 70W의 전력을 모터에 공급해야한다는 것이 분명합니다. .

다른 검사도 했습니까?

나는 관련된 힘을 이해하기 위해 자전거에 대해 많은 다른 테스트를 수행했습니다. 배터리의 경우 배터리 성능에 대한 데이터는 없지만 돌입 전류, 시간당 충전, 충전주기 등 만 있습니다. 그런 다음 배터리를 테스트했지만 무엇보다도 충전기가있는 360Wh 젤 전기 자전거를 테스트했습니다. 사용자 분석 용 디지털 멀티 미터를 충전기에 연결하여 충전했습니다. 약 6 시간 후 녹색 '전체 배터리'표시등이 켜지고 얼마나 흡수되었는지 읽었습니다. 550Wh! 배터리의 성능은 모르지만 충전기에 전원을 공급해야한다는 점을 고려하여이 확인을 통해 배터리 / 충전기 그룹이 얼마나 흡수하는지 감지했습니다. 그런 다음 배터리가 얼마나 많은 에너지를 제공하는지 알아 챘는데,이 수치조차도 당황 스럽습니다. 250Wh! 흡수되는 것의 절반 미만이고 공칭 미만입니다.

따라서 배터리 자체는 태양열 자전거의 한계입니다 ...

배터리와 태양 광 패널로 만든 모든 사이클이 일단 배터리가 방전 된 후 중지했다가 충전해야하는 이유를 이해하게 된 것은 충전 첫 시간에 배터리가 흡수되기 때문입니다 : 200Wh! 충전 된 배터리는 처음에는 많은 것을 흡수합니다. 태양 광 패널은 최상의 조건에서도 생산 된 에너지의 대부분을 배터리로 전환하여 엔진에 거의 남기지 않습니다. 그런 다음 광전지 패널에 대해 많은 테스트를 수행했습니다. 특히 중간 / 낮은 조사 조건, 개별 셀의 부분적인 음영, 다양한 온도의 조건에서 수행했지만보고하지는 않습니다. 하루 대부분의 시간 동안 모터에 필요한 70W를 얻기 위해서는 반드시 140W 이상의 태양 광 패널을 설치해야한다는 결정을 내린 결정 만 전달할 수 있습니다.

테스트에 비추어 볼 때 태양열 자전거를위한 이상적인 엔지니어링은 무엇이라고 생각하십니까?

이 테스트 후에 나는 모든 것이 전자 공학 퍼즐이 아니라 차원 적 측면에 달려 있음을 깨달았습니다. 벨로시 페드에는 2 개의 바퀴가 있어야합니다. 3 개의 바퀴는 거의 10W를 더 많이 흡수하고 모터의 성능을 고려하면 거의 20 개가됩니다. 슬라이딩 트레드가있는 바퀴를 사용하고 최소 5 바로 팽창합니다. 테스트 결과를 감안할 때 배터리를 넣지 않기로 결정했습니다. 분명히이 리드에는 장점과 단점이 있습니다. 후자부터 시작합시다 ...

단점

1) 운동 보조는 낮 동안, 일출 후 약 2 시간 및 일몰 전, 하늘이 너무 흐리지 않고 지속적인 음영 상황이없는 경우 (나무가 늘어선 도로 또는 궁전, 특정 계곡 등 ...).

2) 태양 광 패널이 즉시 에너지를 전달하고 극의 그림자조차도 속도를 늦추기 때문에 지원 제공이 항상 일정하지는 않습니다.

3) 배터리가 전달하는 전력은 태양 광 패널의 전력보다 훨씬 높습니다. 속도가 법에 의해 25km / h로 제한되어 있어도 패널만으로도 도달 할 수 있습니다. 배터리를 사용하면 (과장된 경사가 아닌) 등반을 처리하고 활기찬 가속으로 시작할 수 있습니다.

장점

1) 맑은 날에 태양과 함께 달리는 훈련이 거의 없어도 하루에 200km를 여행하는 것은 불가능하지 않습니다. 배터리로는 불가능합니다 (대형 리튬 배터리 팩을 사용하더라도 최소 3 번의 재충전이 필요합니다)

2) 태양 광 패널은 수십 년 동안 지속되는 반면 배터리는 사용 유형 및 기준에 따라 200 ~ 800 회 충전 주기로 지속됩니다.

3) 배터리 및 관련 조절 및 재충전 장치가 부족하여 벨로시 페드가 몇 kg 더 가벼워집니다. 페달을 밟아야 할 때 중요한 것

4) 배터리 시스템의 구매 및 관리 / 교체 비용을 피하여 일반 자전거의 유지 보수 비용으로 제한

태양 광 패널에 대해 무엇을 알려 줍니까?

태양열 자전거의 태양 광 패널은 다양한 조사 상황을 확인하기 위해 140W의 최소 공칭 전력을 가져야합니다. 많은 태양 광 자전거가 설치 전력이 훨씬 적거나 너무 무겁거나 바퀴 수가 너무 많아 마찰이 너무 많다는 것을 알았습니다. 이를 위해 반드시 배터리 설치에 의존해야합니다. 또한 패널은 사이클리스트 위에 수평으로 위치해야합니다. 벨로시 페드는 모든 기본 지점 (방향 필드 360 °)을 향해 이동할 수 있습니다. 나는 마치 집 지붕이나 포뮬러 1의 에일러론처럼 기울어 진 패널이있는 태양 광 자전거를 본 적이있다. 이것은 태양이 정확히 천정에 있지 않는 한 패널이 태양을 향해 기울어 져있을 때 (따라서 90 °) 더 높은 효율을 의미하고 다른 모든 방향 (270 °)에서 더 낮은 효율을 의미합니다. 패널이 라이더 위에 위치하지 않으면 라이더 자신이 음영의 원인이 될 수 있습니다. 그런 다음 pnnli는 가벼워 야합니다. 상단에 위치하면 무게 중심이 올라가고 멀어지면 균형을 덜 안전하게하는 긴 레버가 있습니다. 마지막으로, 측면 치수를 최소화하기 위해 세로로 배열해야합니다 (교통에 위험 함). 일부 기댄 자전거는 넓은 영역의 태양 광 패널을 설치하는 데 가장 적합한 자전거입니다. 하지만 제가 만든 자전거는 시중에서 구할 수있는 재료로 조립 한 대략적인 프로토 타입 일뿐입니다.

결론은 무엇입니까?

태양열 자전거는 적어도 이탈리아에서는 도시 여행에 권장되지 않습니다. 도시 도로, 열악한 품질 및 순환 경로의 양은 그다지 편안하지 않게 사용할 수 있으며, 거리에 가까운 집과 가로수가 늘어선 도로 (다행히도 여전히 일부가 있음)가 존재하면 수많은 지역이 만들어집니다. '엔진 지원의 악용을 허용하는 그림자. 산에서도 모든 것이 가능한 몇 와트로 재생되기 때문에 집에 있지 않습니다. 따라서 오르막길에서 많은 도움이 필요한 곳에서는 도움이 거의 없습니다 (지원을 느끼지만 8 %를 극복하려면 도움이 필요합니다. 모터 페달링). 이 자전거는 대신 시골 여행에 이상적이며, 주말에만 자전거를 타는 시간이있어 훈련없이 수 킬로미터를지나 가지 않고 수 킬로미터를 여행하려는 사람들에게 적합합니다. 전통적인 자전거가 야기하는 모든 고통은 단 2 ~ 3 시간 만에 발생합니다. 강둑의 아스팔트 도로에서 사용하는 것이 환상적입니다. 킬로미터와 킬로미터를 갈아서 자전거로 휴가를 보내는 것을 좋아하는 사람들이나 내가 묘사하려고하는 특성에 맞는 도로를 따라 사용할 수있는 사람들에게 적합 할 수 있습니다. 저는 이미 특별히 제작 된 프레임과 테스트에서 제안한 수정 사항을 생각했습니다.이 프레임은 더 가볍고 공기 역학적이며 사용 가능할뿐만 아니라 바람, 태양 및 비로부터 훨씬 더 아름답고 보호 할 수 있습니다.

테스트가 계속됩니까?

나는 여름 내내 내가 만든 자전거를 사용할 것입니다. 아마도 그것을 개선 할 다른 아이디어를 생각 해낼 수있을 것입니다. 제가 염두에두고있는 모델을 만들기 위해 일부 자전거 제조업체의 지원을 찾는 것이 좋을 것입니다. 그렇지 않으면 다음 겨울과 평소 차고를 갖게 될 것이지만 분명히 많은 어려움이 있습니다.


비디오: 해는 저물고 배는 고픈데 전기자전거 배터리가 방전되었습니다 편집 최소화 (팔월 2021).