Zatímco většina běžných cyklistů řeší před víkendovou vyjížďkou dobíjení akumulátoru ze zásuvky nebo hledá nejbližší nabíjecí stanice, účastníci specifických dálkových podniků volí zcela odlišnou strategii. Shawn Ryan se rozhodl postavit vlastní solární stroj a otestovat jeho limity v rámci extrémního závodu The Sun Trip Alps. Jde o soutěž bez jakéhokoli doprovodného zázemí, kde si jezdci musí sami zajistit navigaci, servis i veškerou energii.
Solární nákladní speciál: Jak funguje systém bez nutnosti zásuvky
Základem Ryanovy stavby se stal osvědčený nákladní rám dánské značky Omnium Cargo. Tento typ kola nabízí pevnou přední ložnou plochu, která je ideální pro bezpečnou montáž fotovoltaiky a přepravu kempingového vybavení. O pohon se stará středový motor Tongsheng TSDZ2B s nominálním výkonem 250 W a integrovaným torzním snímačem, který reaguje na sílu šlapání přirozeněji než jednodušší motory s pouhým snímačem otáček.
Klíčovým prvkem celého projektu je však energetický řetězec:
- Fotovoltaické panely: Na ložné ploše byly instalovány dva pevné panely s celkovým špičkovým výkonem 200 W (původní konfiguraci se třemi panely autor zredukoval kvůli lepší ovladatelnosti v zatáčkách).
- Skládací panel na pauzy: Během odpočinku a obědových zastávek Ryan rozkládal přídavný 100W panel pro maximalizaci zisků při optimálním úhlu k paprskům.
- MPPT regulátor: O převod proměnlivého napětí z panelů do 36V akumulátorů se stará specializovaný regulátor Genasun GVB-8. Technologie MPPT (Maximum Power Point Tracking) neustále vyhledává ideální pracovní bod a minimalizuje ztráty.
- Přímé DC-DC nabíjení: Panely dobíjejí baterie přímo stejnosměrným proudem bez nutnosti neefektivní konverze na 230 V a zpět, což výrazně šetří drahocennou energii.
Přes alpské velikány Galibier i Iseran: Denní zisk téměř 1 kWh
Na trase francouzskými Alpami čekala na těžký stroj s celkovou hmotností 61 kilogramů (včetně nákladu, vody a nářadí) série ikonických stoupání. Nákladní e-bike úspěšně zdolal slavný Col du Galibier (2 642 m n. m.) i nejvýše položené zpevněné sedlo v celých Alpách, Col de l'Iseran (2 770 m n. m.).
Během nejnáročnější etapy dlouhé 130 kilometrů v kopcovitém profilu dokázala palubní fotovoltaika vygenerovat do baterií úctyhodných 985 Wh energie. Za běžné jízdy dodávaly panely na slunci stabilní příkon mezi 70 až 100 W, což stačilo na udržení průměrné cestovní rychlosti 21 až 22 km/h. Při stoupáních se osvědčila taktika lehčích převodů a vysoké kadence šlapání, aby středový motor pracoval v efektivním pásmu otáček.
Kde narazila technika na své limity? Extrémní vedro a zahřívání motoru
Největší zkouškou pro solární technologii nebyl profil trasy, nýbrž počasí. Během vlny veder ve Francii překročily teploty na asfaltu hranici 41 °C, což odhalilo dvě zásadní slabiny systému:
- Tepelná ochrana baterií (BMS): Přehřátý řídicí modul baterie z bezpečnostních důvodů přerušil proces dobíjení ze solárů. Ryan tak byl nucen dvakrát sáhnout po nouzovém dobití ze sítě (celkem cca 1 kWh), čímž ztratil možnost bodovat v čistě solární klasifikaci.
- Přehřívání motoru: Kompaktní motor Tongsheng TSDZ2B nebyl konstruován pro kontinuální vysokou zátěž při šplhání s šedesátikilovým nákladem v tropických teplotách a v nejprudších pasážích vyžadoval přestávky na ochlazení.
Další meta: 15 000 kilometrů napříč kontinenty do Číny
Alpská expedice posloužila především jako praktický test odolnosti komponent. Získané poznatky o chlazení a aerodynamice hodlá stavitel zúročit při plánované účasti v hlavním závodě The Sun Trip, jehož trasa měří přibližně 15 000 kilometrů a vede z Francie přes Balkán, Turecko, Kavkaz a Střední Asii až do západní Číny.
Pro tuto transkontinentální trasu už Ryan připravuje jinou koncepci: pololežaté kolo (recumbent) doplněné o rozměrnější solární stříšku. Ta poskytne nejen vyšší instalovaný výkon přesahující 300 W, ale zároveň vytvoří stín pro jezdce i elektroniku a nabídne výrazně nižší aerodynamický odpor na otevřených rovinách kazašských stepí.
Lze solární panel připojit k jakémukoli běžnému elektrokolu?
Přímo ne. Běžné baterie elektrokol vyžadují specifické nabíjecí napětí a komunikaci s řídicí jednotkou (BMS). Pro solární nabíjení je nezbytný specializovaný solární regulátor (např. MPPT step-up/boost), který napětí z panelu upraví na přesnou úroveň požadovanou akumulátorem, případně otevřený bateriový systém bez proprietárních zámků výrobce.
Vyplatí se solární panely na elektrokole pro běžné denní dojíždění?
Pro krátké trasy po městě nikoli. Panely zvyšují hmotnost kola, zhoršují ovladatelnost ve větru a během krátké jízdy vyrobí zanedbatelné množství energie. Solární systémy dávají reálný smysl především při vícedenních expedicích mimo civilizaci, kde jezdec tráví na slunci mnoho hodin v kuse a nemá přístup k elektrické síti.