Из всех видов электромобилей, электровелосипеды известны своей энергоэффективностью. Большинство из них легко преодолевают 160 км (100 миль) примерно за 1 доллар США на электричество. Но что, если вместо того, чтобы платить за электричество, вы могли бы получать его от солнца? Именно это и сделал Ричард Драмм, когда построил простую самодельную установку для зарядки электровелосипеда от солнечной энергии.
Путь к солнечной зарядке электровелосипедов
Ричард заинтересовался этим проектом благодаря своему предыдущему интересу к электромобилям. Он давно хотел электромобиль, но еще не нашел подходящий по цене.
Обнаружив электровелосипеды на Facebook, он начал более интенсивно изучать их и обнаружил, что они могут удовлетворить его потребность в электрическом транспорте, а также добавить полезную физическую нагрузку.
В итоге он остановился на электровелосипеде RadMini от Rad Power Bikes. Как Ричард объяснил мне:
Когда я увидел цену велосипеда в 1500 долларов, я чуть не упал в обморок. Ого! Я никогда раньше не тратил столько на велосипед. Мой Schwinn Varsity, вероятно, стоил 350 или 400 долларов в свое время (1971?). Затем я увидел, сколько люди в «спандексе» тратят на свои модные шоссейные велосипеды (6–10 тысяч долларов), и мне сразу стало легче. Так что я рискнул и не пожалел. Я только что купил Rad Mini Step-Thru для моей младшей дочери. Мы – семья Rad!
Для меня Rad Mini – это велотренажер с преимуществами! У меня нет безопасной велосипедной дорожки на моей сельской ферме, поэтому я вожу велосипед в своем внедорожнике в разные места, чтобы кататься. Один из лучших вариантов для катания – популярные парки «Rails-to-Trails», которые появились повсюду.
Если бы я жил в городе, я бы нашел способ использовать Rad для поездок на работу. Прелесть использования электровелосипеда для поездок на работу вместо обычного велосипеда в том, что вы можете использовать больше заряда батареи, чтобы добраться до работы, поэтому вы не приезжаете потным и уставшим. Вы можете взять аккумулятор и зарядное устройство с собой на работу и заряжать его во время работы. Затем вы можете потренироваться по дороге домой.
Путь Ричарда к солнечной зарядке своего электровелосипеда начался раньше, чем он ожидал. За несколько месяцев до покупки первого электровелосипеда он приобрел портативную зарядную станцию Goal Zero Yeti 1400 для питания своего холодильника и других необходимых вещей во время отключений электроэнергии, которые иногда случаются в его районе. Зарядная станция может питаться от сети или через солнечные панели, превращаясь в солнечный генератор. По сути, она заменяет бензиновый генератор.
Хотя изначально Ричард заряжал свою станцию от сети, в конечном итоге он решил приобрести солнечные панели Renogy и превратить ее в автономную систему.
Прототип установки Ричарда для солнечной зарядки
Я спросил его, почему он выбрал солнечную энергию:
Почему солнечная энергия? Да это же очевидно. Бесплатные деньги из космоса! Что тут может не нравиться?
Изначально я установил две панели на простую раму на сварочном столе стоимостью 75 долларов. Мне надоело таскать стол, не защищенный от непогоды, на улицу, когда нужно было зарядить Yeti. Поэтому я начал разрабатывать различные варианты рам для постоянного размещения солнечных панелей. Сначала я разработал версию, которая отслеживала бы солнце, но понял, что самая дешевая часть любой солнечной установки – это панели. Если нужна большая мощность, дешевле просто купить больше панелей, чем заставлять панели отслеживать солнце. К тому же, отслеживающая рама означала бы наличие движущейся части, что является потенциальной точкой отказа. В отличие от девиза NASA, отказ – это всегда вариант.
Я продюсер и редактор подкаста 365 Days of Astronomy, ежедневного подкаста, доступного бесплатно в iTunes, и я астроном-любитель. Я рассчитал высоту солнца зимой, в дни равноденствия и летом и много размышлял, обдумывая свои варианты. Я остановился на простой равносторонней треугольной конструкции как на жизнеспособном варианте с максимальной структурной прочностью. Рама не закреплена на земле, поэтому, если я решу изменить местоположение, я могу легко переместить всю раму с прикрепленными панелями в новое место.
Лично у меня есть некоторый опыт в подобных проектах, так как я написал отраслевое руководство по таким самодельным проектам солнечной энергетики, хотя Ричарду, похоже, помощь не понадобилась. Он создал простую, легкую в использовании систему с минимальным количеством компонентов.
Его система состоит из четырех солнечных панелей Renogy мощностью 100 Вт и самодельной рамы для их поддержки, как показано ниже.
Чтобы сохранить простоту, ему не пришлось комбинировать отдельный контроллер заряда, аккумуляторный блок и инвертор. Вместо этого он соединил четыре солнечные панели параллельно и подал питание на свою зарядную станцию. Это поддерживает заряд батареи в станции, а сам он может напрямую питать зарядное устройство электровелосипеда (а также холодильник или любые другие устройства) от зарядной станции.
Конечно, есть небольшая потеря эффективности, так как выходное напряжение 12 В постоянного тока от солнечных панелей сначала преобразуется в 110 В переменного тока, а затем зарядное устройство электровелосипеда преобразует его обратно в 48 В постоянного тока, но это, безусловно, делает установку проще.
В случае Ричарда он использовал большую зарядную станцию, чтобы иметь возможность питать крупную бытовую технику во время отключений. Но любой, кто хочет более доступный вариант, может перейти на меньшую (и более доступную) зарядную станцию.
Первоначально солнечная зарядка электровелосипеда не дешевле, чем питание от сети. Но если вы уже создаете систему, подобную системе Ричарда, для резервного питания во время чрезвычайной ситуации или для отключения холодильника или другой бытовой техники от сети, это будет простой самодельный способ сделать это. И в случае чрезвычайной ситуации с длительным отключением электроэнергии эта система будет поддерживать ваш электровелосипед в рабочем состоянии.
И я не знаю, как вы, а я буду чувствовать себя намного спокойнее во время апокалипсиса, если смогу надежно заряжать свой электровелосипед!