La nueva placa de circuito puede cargar baterías de vehículos eléctricos de 400 voltios directamente desde paneles solares

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En un artículo anterior, analicé algunos de los proyectos interesantes que la gente estaba llevando a cabo para los coches solares. Aunque funcionales, e incluso útiles en algunos casos, algunos experimentos solares fueron bastante poco elegantes. En este artículo, quiero que los lectores sepan acerca de un proyecto genial que hace que sea más fácil para cualquier persona tener una configuración de carga de EV solar elegante, simple y eficiente.

Pero antes de llegar a la nueva parte que está en desarrollo, quiero dirigirme un poco a los escépticos para que todos podamos apreciar el valor de lo que está sucediendo aquí.

¿Por qué los coches solares no son realmente una cosa todavía?

Escuché que la gente lanza muchos números, y veo que mucha gente trata de decir que los autos solares serán muy útiles, casi inútiles, que no valen la pena, etc. Podría explorar y confirmar o desacreditar los números, pero Jason en Ingeniería explicada básicamente se encargó de eso por nosotros:

En el momento en que se toman en cuenta las pérdidas, es realista obtener entre 2 y 4 kWh de energía de la batería por día de carga si cubre todo el automóvil con celdas solares y mantiene la carga eficiente. 2-4 kWh no es nada, como dicen los detractores. Es aproximadamente lo mismo que 2-3 horas de carga de nivel 1.

Si eso es útil, depende en gran medida no solo de sus necesidades diarias de conducción, sino también de la eficiencia de su vehículo. Para algo como mi Nissan LEAF, poner algunas celdas en el techo produce alrededor de 8 a 10 millas de autonomía por día. Mis necesidades diarias normales de manejo son de aproximadamente 40 millas por día durante los días escolares, por lo que no tiene mucho sentido. Pero, si cambiara esto por un Aptera (que solo usa ~ 100 Wh / milla), entonces esos mismos 2-4 kWh rinden 20-40 millas por día de rango solar. Entonces, en buenos días soleados, eso realmente funcionaría (especialmente si se considera que también se carga en los días en que no lo conduzco).

A medida que las células solares se vuelven más eficientes, la energía solar en el vehículo se volverá cada vez más útil, incluso para vehículos que no son tan eficientes como el Aptera.

Los números se ven bien para mí. ¿Cómo agrego energía solar a mi EV?

Si agregar de 8 a 10 millas por día de rango le parece que valdría la pena, es posible, pero generalmente no es una buena idea comenzar a ensamblar diferentes equipos solares listos para usar para cargar su EV. En otro artículo, compartí la historia del Nissan LEAF de energía solar de Sam Elliott. En su caso, tenía un LEAF con una batería muy degradada y estaba a solo unos kilómetros de regresar del trabajo todos los días. Entonces, al agregar carga solar, podría tener suficiente carga para llegar a casa durante su jornada laboral.

El problema es que su configuración de carga inicial fue bastante complicada. Tenía paneles solares montados en el techo del LEAF, que entraban en un controlador de carga de CC de 12 voltios bastante estándar. Este controlador de carga cargó un banco de baterías de plomo-ácido. Un inversor de energía tomó energía de las baterías y la convirtió en 120 voltios de energía CA. Esto alimentó el EVSE de serie, que cargó el automóvil como carga de nivel 1. Desafortunadamente, no estaba proporcionando suficiente energía para hacer feliz al EVSE, por lo que tuvo que agregar un temporizador al EVSE para que solo cargara una parte de cada hora.

Funcionó, pero ocupaba todo el maletero con baterías adicionales, inversor de potencia, etc. Además, convertir de CC a CA y volver a CC, más otras pérdidas de conversión, significaba que era bastante ineficiente.

Hacer un mejor cargador solar para vehículos eléctricos

Lo que los conductores de vehículos eléctricos realmente necesitan para poder cargar con energía solar de manera eficiente es un controlador de carga que no desperdicie energía y espacio al convertir la energía de la celda solar directamente a los 400 voltios que la mayoría de las baterías de vehículos eléctricos necesitan. Afortunadamente, eso es algo nuevo que está empezando a suceder. El proyecto para construir una placa de circuito de este tipo que cubrí anteriormente ahora está listo para que otros comiencen a probarlo.

La placa no solo convierte la potencia de dos paneles solares a 400 voltios, sino que también tiene disposiciones para poder cerrar los contactores de la batería y alimentar cualquier otro dispositivo electrónico que necesite para cargar el vehículo. En otras palabras, si lo conecta correctamente, podría agregar una potencia constante de 300 vatios a la batería principal de su automóvil de la manera más eficiente y segura posible.

Este no es un proyecto fácil, pero aún podría resultar útil para la comunidad de vehículos eléctricos. La mayoría de los entusiastas de los vehículos eléctricos no tendrán las habilidades para tomar esta placa, atornillar algunos paneles y conectarlo todo de manera segura. Los técnicos en electrónica deberían poder resolverlo, pero también es algo que las tiendas de vehículos eléctricos independientes y otras empresas de vehículos eléctricos podrían hacer. Por lo tanto, si desea agregar energía solar a su EV sin renunciar a todo el maletero por baterías secundarias o crear un sistema eléctrico Máquina Rube Goldberg, ahora es posible.

Por qué esto importa

Como dije, agregar de 8 a 10 millas por día puede no parecer mucho para la mayoría de los conductores de vehículos eléctricos, pero es suficiente para marcar la diferencia en algunas situaciones. Puede ser un desafío técnico o el deseo de reducir los impactos al mínimo absoluto. En realidad, podría cubrir las necesidades de conducción muy pequeñas de alguien. O bien, alguien podría vivir en un apartamento u otra vivienda sin acceso a la carga. Incluso podría ser solo por motivos estéticos o de fanfarronear. Cualquiera sea la razón, ciertamente hay formas peores de separarse de su dinero.

Por otro lado, la utilidad futura de la carga solar tampoco es nada despreciable. Las mejores celdas disponibles comercialmente en la actualidad tienen una eficiencia de alrededor del 24%, lo que significa que están convirtiendo aproximadamente una cuarta parte de la energía solar en electricidad. En un futuro próximo, las células podrían llegar al 30%. El 40-50% está en trámite, y el 90% es teóricamente posible. Incluso si no puede obtener toda la energía que desea hoy, es muy posible que las celdas futuras lo pongan en agregar 30-40 millas por día para vehículos eléctricos normales. Incluso si sus experimentos solo ayudan a otros a probar y trabajar para integrar la tecnología solar, vale la pena.

Imagen destacada: captura de pantalla del video de YouTube de Real Solar Cars (incrustado arriba).

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