¿Cuánto tiempo necesita un panel solar de 1,5 kW para cargar la batería de un coche eléctrico?

La batería del automóvil Tesla tiene alrededor de 6000 baterías de iones de litio. Cada uno clasificado 3.7 V y 3500 mAh.

Supongo que diez paneles solares de 1 m2, cada uno da 150 W a 12 V (esto da alrededor de 12,5 A). Para este problema los puse en paralelo, así juntos dan 1500 W, 12 V y 125 A.

Las baterías de iones de litio serán de 3s, por lo que se comportarán como 2000 baterías en paralelo, cada grupo de 3s tendrá 12 V (aprox.), y 3500 mAh de capacidad.

La capacidad total del grupo de baterías es de 2000 celdas x 3500 mAh = 7 ∗ 10^6 mAh = 7000 Ah. El tiempo que necesita el panel solar para cargar las baterías es: 7000 Ah / 125 A= 56h de buena luz solar.

En un lugar soleado, digamos que tiene 8 horas de buena luz solar al día, por lo que 56 horas / 8 horas al día = 7 días para cargar la batería.

¿Me he perdido algo importante? Esto no es tarea, solo curiosidad. Creo que los paneles solares realmente no se usan en paralelo porque quitarles 125 A parece una mala idea (muy caliente y derrite todo). ¿Qué otra cosa?

Algo anda mal con tu marcado de matemáticas.
No admitimos LaTeX completo
esta reparado :)
Los únicos lugares con mucho sol equivalente son las regiones polares y un día muy, muy, muy bueno, por ejemplo, en Kabul, y no entonces. Véase, por ejemplo, Phoenix Arizona 7,5 horas de media en junio. Excepcional. NY, NY - 5,7 horas en junio. París Francia - 5,1 horas en junio. Soleado Glasgow, Escocia 4,6 horas en junio. Kabul 7.4 de junio.
Annnnnd: Redoble de tambores :-) - Amundsen Scott - 9,6 horas en diciembre
Las cifras de arriba son del sitio Gaisma ("luz"). gaisma.com . Una gama de gráficos útiles. Una manera fácil de acceder a un sitio es buscar en la web: gaisma city_name - por ejemplo, gaisma phoenix dio esto . 4ta tabla 1ra línea titulada "Insolación, kWh/m²/día" es el promedio equivalente de horas de sol completo por día por mes

Respuestas (2)

tienes razón

He comprobado tus números y parece que has hecho el cálculo correctamente. 150 W por metro cuadrado es bastante bueno, la mayoría de los paneles serán un poco peores que eso, incluso apuntando al sol del mediodía. Espero que un promedio de 150 W durante 8 horas al día también sea un poco optimista. Aquí en el Reino Unido, el promedio es aproximadamente el 10% de la producción nominal, por lo que tomaría alrededor de 20 días, no 7. Con paneles de seguimiento solar y un clima más soleado, lo haría mejor, pero 7 días sería impresionante.

Tampoco ha considerado las pérdidas de eficiencia. Se perderá algo de energía en la transmisión de los paneles al automóvil (ya sea debido a la enorme corriente que fluye o en los convertidores que se mencionan a continuación) y al cargar las baterías. Probablemente solo el 10-15%, por lo que no vale la pena preocuparse si solo está obteniendo una estimación general.

También puede optar por no cargar las baterías a 12 V/125 A. Eso requeriría algunos cables muy gruesos y pesados, probablemente de cobre de 8-10 mm de diámetro. En su lugar, podría ser mejor conectar los paneles solares a un convertidor y aumentar a 100-200 V, CA o CC, y volver a convertir en el automóvil. Dado que el automóvil tiene un convertidor incorporado para una entrada de 120 V CA, tendría sentido usarlo.

Estoy buscando tablas con salida de panel solar correlacionada con la latitud geográfica. ¿Usted tiene alguna?
No tengo miedo. La cifra del 10% proviene del DECC en el Reino Unido, que es (fueron) un organismo gubernamental responsable de la energía y el cambio climático.

Un chico (parece que no puede recuperar el nick) comentó una respuesta y luego la borró. Pero era interesante, así que lo vuelvo a poner:

La batería del automóvil Tesla tiene una capacidad nominal de aproximadamente 75 kWh, por lo que un sistema de carga de 1,5 kW requerirá 75 kWh / 1,5 kW = 50 h

No sé si esto es correcto, pero parece muy exacto.

Es un cálculo muy similar al que has hecho. 12V * 2000 cadenas * 3500mAh = 84kWh. Entonces, en lugar de calcular eso a partir de la cantidad de baterías, lo buscó en el sitio web de Tesla. Los Tesla reales tienen entre 60 y 90 kWh, por lo que tanto su número como el suyo se ajustan a ese rango.
Parece correcto ya que Tesla quiere que las personas usen sus autos como conductores diarios. La idea es que las personas puedan enchufarse en casa y el panel de carga pueda entregar alrededor de 10kW a la batería para una carga nocturna.