Аналитический обзор примеров применения фотоэлектрических преобразователей на автотранспортных средствах

Введение. В данной работе рассмотрена актуальная в настоящее время тема – разработка экологически чистых автомобилей с электроприводом и батареями фотоэлектрических преобразователей (ФЭП).

Цель исследования – выявление тенденций развития автомобилестроения в области использования источников возобновляемой энергии на автотранспорте, а также изучение технических проблем при разработке автотранспорта с высокими показателями энергоэффективности и экологичности.

Методология и методы. Материал статьи является итогом анализа в области разработанных решений и их основных технических параметров с точки зрения взаимодействия геометрических и механических параметров конструкции с электрическими характеристиками батарей ФЭП электромобилей и автомобилей с комбинированными энергетическими установками (КЭУ). Проведены аналогии разработанных решений и выявлены идентифицирующие особенности, которым уделено внимание при составлении описания соответствующего транспортного средства.

Результатом работы является систематизирование полученной информации в таблицу с указанием основных технических характеристик, с целью выявления наиболее эффективных решений в области применения ФЭП на автотранспорте. Представлен обзор основных путей и способов увеличения эффективности как батарей ФЭП, так и автотранспортных средств в целом (за критерий эффективности батарей ФЭП принято относительное увеличение пробега от одной зарядки аккумуляторов). Рассмотрены оригинальные технологии и концепции использования батарей ФЭП как на самом транспорте, так и отдельно от транспортного средства, но являющихся частью транспортной системы. Выявлены тенденции развития конструкции электромобилей и автомобилей с КЭУ, включающие дополнительные источники питания в виде батарей ФЭП, в том числе и влияние дизайна транспортных средств на эффективность батарей ФЭП. Сформированы актуальные проблемы, решение которых повлияет на снижение потерь мощности в батареях ФЭП.

Практическая значимость заключается в систематизации разрозненной информации об инновационных транспортных средствах с батареями ФЭП, с целью изучения основных тенденций и особенностей практического использования ФЭП на автотранспорте.

1. Бахмутов С.В., Карпухин К.Е. «Чистые» автомобили: направления реализации и достигаемые результаты // Журнал автомобильных инженеров. 2012. – № 6 (77). – С. 51–54.

2. Сайкин А.М., Карпухин К.Е., Переладов А.С., Ендачёв Д.В., Теренченко А.С. Особенности создания перспективного экологически чистого беспилотного транспортного средства на электротяге / Беспилотные транспортные средства: проблемы и перспективы: матер. 94-й междунар. науч.-техн. конф. – Нижний Новгород: НГТУ им. Р. Е. Алексеева, 2016. – С. 44–52.

3. Колбасов А.Ф. К вопросу будущего электромобилей в России / Современные материалы, техника и технология: материалы междунар. науч.-практ. конф. / отв. ред. А.А. Горохов. – Курск, 2012. – С. 139–141.

4. Козлов В.Н., Колбасов А.Ф. О проблеме энергоёмкости системы хранения и накопления электроэнергии в беспилотных транспортных средствах на электротяге // Труды НАМИ. – 2018. – № 2 (273). С. 35–40.

5. BP Solar Trek vehicle known as the ‘The Quiet Achiever’. URL: http://collectionsearch.nma.gov.au/?object=37958 (дата обращения: 02.10.2018).

6. Солнцемобиль Venturi Astrolab // Ecoconceptcars. URL: http://ecoconceptcars.ru/2011/02/solncemobilventuri-astrolab.html (дата обращения: 03.10.2018).

7. Venturi Eclectic Concept Car – электромобиль на солнечных батареях и ветрогенераторе // Ecoconceptcars. URL: http://ecoconceptcars.ru/2011/03/jelektromobil-na-solnechnyh-batarejah.html (дата обращения: 03.10.2018).

8. Solar Taxi: вокруг света на солнечном такси // Ecoconceptcars. URL: http://ecoconceptcars.ru/2010/11/solar-taxi.html (дата обращения: 03.10.2018).

9. VW показал водородный концепт-кар space up! blue. URL: https://motor.ru/news/vwup-14-11-2007.htm (дата обращения: 03.10.2018).

10. Начало истории суперкара Fisker Karma, его технические показатели. URL: http://mashintop.ru/articles.php?id=1805 (дата обращения: 03.10.2018).

11. Кочеткова Т. B Zero – первый электромобиль Pininfarina? URL: http://www.automotonews.ru/news/bzero--pervyj-elektromobil-pininfarina.html (дата обращения: 03.10.2018).

12. 2009 Toyota Auris Hsd Full Hybrid Concept. URL: http://www.bestcarphoto.ru/toyota/2009_toyota_auris_hsd_full_hybrid_concept/ (дата обращения: 03.10.2018).

13. Система зарядки от солнечных батарей. URL: https://www.toyota.co.jp/jpn/tech/environment/technology_file/plug-in_hybrid/solarpanelchargingsystem.html (дата обращения: 11.10.2018).

14. Publicover B. Toyota debuts new Prius with rooftop PV option in Japan. URL: https://www.pv-magazine.com/2017/02/21/toyota-debuts-new-prius-with-rooftoppv-option-in-japan/ (дата обращения: 03.10.2018).

15. Solarve Bus – автобус с солнечными батареями // Новости технологий. URL: http://techvesti.ru/node/2876 (дата обращения: 03.10.2018).

16. SolarWorld GT. URL: https://de.wikipedia.org/wiki/SolarWorld_GT (дата обращения: 02.10.2018).

17. Administrator. Dacia Hamster Hybrid E-4WD экспериментальный гибридный автомобиль. URL: http://renaultstory.ru/samyie-interesnyie-novosti-orenault/dacia-hamster-hybrid-e-4wd-eksperimentalnyiygibridnyiy-avtomobil.html (дата обращения: 03.10.2018).

18. Golson J. Students Build an Electric Car With Better Range Than a Tesla. URL: https://www.wired.com/2014/08/eve-solar-powered-car-record/ (дата обращения: 02.10.2018).

19. Ford C-Max Energi. URL: http://ekoavto.com/ford-c-max-energi.html (дата обращения: 03.10.2018).

20. Попов Л. Навес-линза позволил Форду C-Max Solar Energi питаться светом. URL: https://www.drive.ru/news/ford/5317ad3e94a65657eb8b459b.html (дата обращения: 03.10.2018).

21. Biesbrouck T. Solar Team Eindhoven presents vehicle that generates more power than it uses. URL: https://www.electricautosport.com/2015/07/solar-teameindhoven-presents-vehicle-that-generates-more-powerthan-it-uses/ (дата обращения: 03.10.2018).

22. Пономарёв А. Первый в мире электромобиль на солнечных батареях. URL: https://www.popmech.ru/vehicles/news-379842-pervyy-v-mire-elektromobil-nasolnechnyh-batareyah/ (дата обращения: 03.10.2018).

23. Автомобиль на солнечных батареях Sion от Sono Motors. URL: http://www.vo5.org/news/avtomobilna-solnechnyh-batareyah-sion-ot-sono-motors (дата обращения: 03.10.2018).

24. Канина А. Как построить солнцемобиль и познакомиться с Президентом России – рецепт успеха команды “Polytech Solar Team”. URL: http://www.spbstu.ru/media/smi/nauka_i_innovatsii/success-polytech-solarteam/ (дата обращения: 02.10.2018).

25. Karpukhin K., Terenchenko A., Kolbasov A. The Creation of modern Electric Vehicles with additional Source of Energy // 2018 IOP Conference Series: Earth and Environmental Science 159 012043. – DOI:10.1088/1755-1315/159/1/012043.

26. Karpukhin K.E., Terenchenko A.S., Kolbasov A.F., Kondrashov V.N. Using Photoelectric Converters in Road Transport in order to improve Energy Efficiency in Russia // International Journal of Mechanical Engineering and Technology. – 2017. – Vol. 8. – No. 10. – P. 529–534.

27. Какие у Лада Эллада характеристики и комплектации. URL: http://ellada-kalina.ru/texnicheskiexarakteristiki-lada-ellada/ (дата обращения: 14.11.2018).