Солнечные панели для зарядки электромобилей: настройка системы, экономия и необходимые панели

Среднестатистический европейский водитель, проезжающий ежедневно 40 км, тратит примерно 600–700 евро в год на зарядку электромобиля от сети. Установка специальной фотоэлектрической системы снижает текущие затраты ниже 250 евро в год, одновременно защищая домохозяйство от роста тарифов на электроэнергию. Проблема не в том, смогут ли солнечные панели заряжать электромобили (они могут), а в том, чтобы точно понять, сколько панелей необходимо, какие компоненты предотвращают дорогостоящие ошибки и в чем заключается реальная окупаемость.

Что такое солнечная зарядка электромобилей и как она работает?

Солнечная система зарядки электромобилей преобразует солнечный свет в постоянный ток, направляет его через инвертор для выработки полезного переменного тока и передает эту мощность на автомобиль через специальную зарядную станцию. Минимальная жизнеспособная установка требует фотоэлектрической батареи, совместимого инвертора и зарядного устройства переменного тока мощностью не менее 1,4 кВт для поддержания стабильного сеанса зарядки. В светлое время суток инвертор отдает приоритет солнечной генерации, дополняя электроэнергию сети только в том случае, если выходная мощность массива падает ниже потребности транспортного средства.

Распространенным заблуждением является то, что солнечные панели подключаются напрямую к автомобилю. Они этого не делают. Инвертор действует как центральный контроллер, гарантируя, что напряжение и частота соответствуют ожиданиям встроенного зарядного устройства. Без надлежащей синхронизации электромобиль откажется от зарядки. Вот почему гибридный инвертор с возможностью управления резервами часто является решающим фактором между системой, которая работает бесперебойно, и системой, которая вызывает частые сбои.

Сколько вы можете сэкономить, заряжая электромобиль от солнечной энергии?

При сравнении типов топлива при пробеге более 15 000 км в год электрические мили, заряженные солнечной батареей, обходятся примерно в 200–300 долларов в год с учетом приведенной амортизации панелей и оборудования. Плата за энергосистему в среднем по Европе составляет 0,30 евро/кВтч, что увеличивает эту цифру до 600–700 долларов в год, в то время как сопоставимый бензиновый автомобиль требует затрат на топливо примерно в 2500 долларов. Это долгосрочные предельные издержки, которые учитывают циклы замены оборудования, а не только цены на сырые кВтч.

Немецкие домохозяйства, платящие 0,35 евро/кВтч, сталкиваются с еще более резкой разницей. Аккумуляторная батарея емкостью 40 кВтч, заряжаемая исключительно от сети по такой цене, стоит 14 евро за полный цикл. Та же энергия, полученная от солнечной батареи мощностью 6 кВт, имеет приведенную стоимость производства около 0,06 евро/кВтч, в результате чего затраты на полный цикл составляют менее 2,50 евро. Экономия накапливается быстрее всего у водителей с большим пробегом, которые заряжают аккумулятор в полдень, а не ночью. Такой режим зарядки в дневное время во многих случаях устраняет необходимость в большой аккумуляторной батарее, сокращая период окупаемости до менее семи лет.

Сколько солнечных панелей вам нужно для зарядки электромобиля?

Типичный европейский компактный электромобиль потребляет примерно 0,18 кВтч на километр. Таким образом, для проезда 40 км в день требуется 7,2 кВтч полезной энергии. В регионах с 3,5 часами пикового солнечного света в день панель мощностью 400 Вт генерирует примерно 1,4 кВтч в день после потерь в системе. Шесть таких панелей производят 8,4 кВтч — этого достаточно для покрытия ежедневных поездок на работу со скромным буфером для вспомогательных нагрузок. Для ежедневных пробегов 80 км или более крупных транспортных средств потребность увеличивается до 12–14 панелей.

Ориентация крыши и сезонное освещение существенно влияют на эти цифры. Крыша, выходящая на юг, на юге Италии может достигать 4,2 пиковых солнечных часов, уменьшая количество панелей на одну или две единицы. Частично затенённому массиву с востока на запад в северной Германии, работающему с эквивалентной продолжительностью 2,8 часа, может потребоваться 8–10 панелей для тех же 40 км пути на работу. Консервативная конструкция системы должна предусматривать превышение мощности на 20%, чтобы сохранить надежность в зимние месяцы, не полагаясь на импорт энергосистемы.

Предварительно настроенный жилой комплект упрощает закупки. Например, наш солнечный комплект мощностью 6 кВт с аккумулятором емкостью 10 кВтч хорошо согласуется с ежедневным пробегом 40–50 км, обеспечивая как дневную зарядку, так и накопленную энергию для вечерних подзарядок.

Фотоэлектрический комплект мощностью 6 кВт с аккумулятором емкостью 10 кВтч Поставщики, Компания - Uni Z International Uni Z International B.V. - это китайский фотоэлектрический комплект мощностью 6 кВт с хранилищем емкостью 10 кВтч. Поставщики и фабрики. Фотоэлектрический комплект мощностью 6 кВт с хранилищем - это ... Посмотреть продукт →

Основные компоненты солнечной системы зарядки электромобилей

Солнечные панели и выбор инвертора

Инвертор определяет, как солнечная генерация взаимодействует как с домом, так и с электромобилем. Стандартный сетевой инвертор без ограничений на экспорт может возвращать избыточную продукцию обратно в сеть, а не направлять ее в автомобиль. Гибридный инвертор со встроенным управлением энергопотреблением может динамически распределять мощность между бытовыми нагрузками, аккумулятором и зарядным устройством для электромобилей. Эта гибкость имеет решающее значение, когда автомобиль подключен к сети в условиях переменной облачности.

Кроме того, инвертор должен выдерживать пусковые нагрузки зарядного устройства для электромобилей и постоянную нагрузку. Зарядное устройство мощностью 7 кВт потребляет примерно 30 А однофазного тока; Инверторы меньшего размера отключаются или снижают выходную мощность. Выбор гибридного устройства, мощность которого как минимум в 1,2 раза превышает максимальную мощность зарядного устройства, позволяет избежать нежелательных перебоев.

Зарядное устройство для электромобилей – переменный ток или постоянный ток

Домашние установки в подавляющем большинстве отдают предпочтение зарядным устройствам переменного тока. Они проще, стоят менее 500 евро за работоспособное устройство и соответствуют встроенному выпрямителю, который есть в каждом серийном электромобиле. Быстрые зарядные устройства постоянного тока обходят встроенное зарядное устройство и подают постоянный ток высокого напряжения непосредственно на батарею. Это преимущество в скорости достигается за счет высоких затрат на оборудование — обычно 8 000–25 000 евро за устройство мощностью менее 30 кВт — и требует трехфазной коммерческой электрической инфраструктуры. Для жилых помещений практичным выбором будет качественная настенная коробка переменного тока мощностью 7 или 11 кВт.

Однофазное домашнее хозяйство с цепью на 32 А может поддерживать наше зарядное устройство переменного тока для электромобилей мощностью 7 кВт с вилкой типа 2 , что пополняет примерно 35–40 км запаса хода в час. Дома с трехфазным питанием получают выгоду от наше зарядное устройство переменного тока мощностью 11 кВт , что сокращает время зарядки совместимых автомобилей примерно на треть. Согласуйте конфигурацию фаз зарядного устройства с существующей электрической панелью, чтобы избежать дорогостоящих обновлений.

ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ EV 11KW A011KP1-E-2 Поставщики ЗАРЯДНОЙ ВИЛКИ, Компания - Uni Z Internation Uni Z International B.V. - это Китайское зарядное устройство для электромобилей мощностью 11 кВт A011KP1-E-2, поставщики и фабрики, зарядное устройство для электромобилей мощностью 11 кВт подходит для использования в ... Посмотреть продукт →

7.3KW EV CHARGER A7300P1-E ЗАРЯДНАЯ ВИЛКА Поставщики, Компания - Uni Z Internationa Uni Z International BV - это Китайское зарядное устройство для электромобилей мощностью 7,3 кВт A7300P1-E, поставщики и фабрики. С вилкой и зарядкой просто подключите вас ... Посмотреть продукт →

Хранение батареи

Добавление литиевого аккумулятора отделяет выработку солнечной энергии от времени зарядки. Без хранилища автомобиль, припаркованный в офисе в часы пик солнечной активности, теряет большую часть доступной солнечной энергии. Аккумулятор емкостью 10 кВтч улавливает полуденный излишек и разряжает его в электромобиль вечером. Эта конфигурация удваивает эффективное использование фотоэлектрической батареи для водителей, которые не могут заряжаться в полдень. Компромисс по стоимости в пользу батареи, когда разница между стоимостью солнечной генерации и вечерними тарифами сети превышает 0,15 евро/кВтч, что является обычным явлением в Германии и Италии при нынешних тарифных структурах.

Сетевая и автономная зарядка

Солнечная электромобильная система, подключенная к сети, остается выбором по умолчанию для 90% домовладельцев. В периоды низкой освещенности сеть автоматически восполняет дефицит. Излишки солнечной энергии, не потребляемые домом или электромобилем, возвращаются в коммунальные предприятия, часто получая зеленый тариф. Эта установка не требует никаких изменений в поведении: автомобиль заряжается всякий раз, когда он подключен к сети, а инвертор оптимизирует долю солнечной энергии в реальном времени.

Автономная зарядка полностью устраняет зависимость от электросети, но требует значительно большей солнечной батареи и аккумуляторной батареи. Полностью автономная система, рассчитанная на ежедневную пробежку 40 км, должна иметь батарею такого размера, чтобы обеспечить работу как минимум двух пасмурных дней подряд. Обычно это означает 20–25 кВтч полезного хранилища и 10–12 кВт фотоэлектрических систем. Капитальные затраты в 2–3 раза выше, чем при эквивалентной сетевой конфигурации. Автономные проекты лучше всего подходят для удаленных объектов недвижимости, где стоимость подключения к сети превышает 15 000 евро или где энергетическая независимость является основной целью.

Шаг за шагом: как настроить солнечную зарядку электромобиля дома

Шаг 1: Оцените годовое потребление. Просмотрите рейтинг эффективности электромобиля и умножьте его на ожидаемые километры. Добавьте 15 % резерва на случай деградации батареи и сезонных колебаний.

Шаг 2: Оцените площадь крыши или места крепления к земле. Измерьте полезные квадратные метры и проверьте, нет ли затенения от дымоходов, соседних зданий или деревьев с 9:00 до 15:00. Инструмент солнечного поиска или цифровой анализ затенения обеспечивает точную оценку потерь.

Шаг 3: Выберите гибридный инвертор, соответствующий напряжению панели и требованиям к фазе зарядного устройства. Убедитесь, что максимальная непрерывная выходная мощность переменного тока инвертора превышает номинальную мощность зарядного устройства.

Шаг 4: Выберите зарядное устройство переменного тока с подходящим типом вилки и номиналом тока. Проводная установка исключает риск перегрева розетки; Съемные блоки обеспечивают портативность. Согласуйте номиналы автоматического выключателя и устройства защитного отключения со спецификациями зарядного устройства.

Шаг 5: Установите фотоэлектрическую батарею и зарядное устройство в соответствии с местными электротехническими нормами. Воспользуйтесь услугами квалифицированного электрика, который сможет проверить защиту от замыкания на землю, чередование фаз и связь между инвертором и любым шлюзом управления энергопотреблением.

Информацию об комплексной доставке и технической совместимости всех компонентов см. наш выбор зарядных устройств для электромобилей переменного тока и соответствующие солнечные комплекты.

Производительность зарядки и оптимизация системы

Мониторинг солнечной доли (процента энергии электромобилей, подаваемого панелями) рано обнаруживает низкую производительность. Хорошо спроектированная система мощностью 6 кВт в сочетании с зарядным устройством мощностью 7 кВт в солнечном климате должна обеспечить долю солнечной энергии более 70% для автомобиля, заряжаемого в дневное время. Если летом доля падает ниже 50%, проверьте загрязнение панели, ограничение инвертора или конфликты планирования нагрузки. Небольшая батарея емкостью 10 кВтч обычно увеличивает долю солнечной энергии на 15–25 процентных пунктов для вечерней зарядки. Мы рассмотрим более глубокую логику определения размера системы в наше подробное руководство о том, сколько солнечных панелей для зарядки электромобилей .