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你真的可以在客車上使用太陽能電池板嗎?

Bridgestone World Solar Challenge 2023

在普利司通世界太陽能車挑戰賽上,創下速度記錄的「挑戰者」級賽車完全依靠太陽能行駛了 3,000 公里的全程。但是,如果試圖使用這些太陽能電池為量產電動車輛供電,會發生什麼?這是可行甚至是實用的嗎?αCentauri 賽車 Aletsch 上的電池陣列夠大嗎?或者,它需要多大才能為電動車輛供電?

根據 2023 年普利司通世界太陽能車挑戰賽的規定,太陽能電池陣列允許的尺寸為 4 平方公尺。在實際條件下,太陽能電池板的典型功率輸出可能是每平方公尺 200 到 300 瓦。因此,在本次討論中,我們假設普利司通世界太陽能車挑戰賽的太陽能車總輸出功率為 4 m^2 * 300 瓦 = 1200 瓦。

在高速公路速度下,電動車輛在良好狀況下的功率消耗可能為 245 瓦時/英里。245 瓦時/英里 * 60 英里/小時 = 14.7 瓩功率。因此,普利司通世界太陽能車挑戰賽的車輛電池板功率僅為 1200 瓦/14700 瓦,相當於高速公路速度下所需功率的 8%。

但由於我們不需要遵守普利司通世界太陽能車挑戰賽規定的 4 平方公尺要求,可以針對太陽能電池陣列「調整尺寸」以滿足電力需求。在高速公路上為特斯拉供電所需的太陽能電池陣列為 14700 W/1200 W * 4 m^2 = 49 平方公尺!那是船的帆,不是客車的表面!

我採訪了 αCentauri 車隊的 Aaron Griesser,瞭解他對量產車輛中使用太陽能的想法。他說,「不是百分之百確定,但總的來說,這可能是一種不錯的額外能源 [對於量產車輛來說]。

目前,電子設備和運作的成本太高昂了。將其放在停車棚上並固定安裝相對容易,這樣可以獲得最大的電力。當你製造一輛太陽能車時,會浪費掉可從電池中汲取的大量電力,因為電池總是有陰影區域和非最佳位置。你要接受這樣一個事實:在未來的道路上,電池陣列的效能無法得到充分發揮。」

Griesser 的想法非常切中要害 – 太陽能電池更適合為電動車輛充電。對於美國人平均 41 英里的電動車輛上下班通勤,我們需要 245 瓦時/英里 * 41 英里 = 10 千瓦時。

在時長為 8 小時的工作日或夜間睡眠過程中,車子可以透過 1.25 千瓦的電路或大約 4 平方公尺的太陽能電池板充滿電。這是普利司通世界太陽能車挑戰賽的規定電池板尺寸,比一個標準的停車位還小。

《Mr. Green 的部落格》在現場為 αCentauri 太陽能賽車隊加油打氣。請前往 Power Integrations 的官方 YouTube 頻道LinkedIn 頁面關注 #PowiGaNVan。

這個 Mr. Green 部落格是 #PowiGaNVan 的一系列部落格、影音部落格、直播和社群媒體貼文的一部分,我們將跟隨 Team αCentauri 穿越澳洲內陸參加普利司通世界太陽能車挑戰賽。

特斯拉 Model 3 的螢幕擷取畫面顯示,典型的高速公路通勤速度為 245 瓦時/英里 (平均值)。
Power Integrations 聖荷西總部的 600 kW 系統。該系統每天可以為大約 480 輛電動車輛充電,同時為車輛提供遮陽。成本最佳化的驅動器解決方案 (例如 PI 的高度整合 SCALE-2 閘極驅動器) 解決了此類太陽能裝置的經濟和效率挑戰。

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