Hmmm ...

Der Motor

hat 1500 W, was bedeutet, dass er bei Volllast 31 A bei 48 V zieht. Der Einschaltstrom kann höher sein, das sind Ihre 40-50A. Dies bedeutet jedoch nicht, dass der Motor zum Starten 40-50 A und zum Laufen 31 A benötigt, sondern nur das absolute Maximum. Bei niedrigerer Spannung sinkt der Strom und die Leistung sinkt. Denken Sie daran, dass eine Verbrennung ihre maximale Leistung in der Nähe der roten Linie hat, aber selten mit dieser Drehzahl betrieben wird, auch nicht beim Beschleunigen.

Die Sonne Panel

hat eine maximale Leistung von 300W. Aber nur unter den besten Bedingungen, dh keine Wolken, kein Nebel, die Sonne so hoch wie möglich am Himmel und die Tafel zeigt genau auf die Sonne.
In wenigen Tagen haben wir den 21. September, wo die Sonne steht genau über dem Äquator, und der Breitengrad Ihres Standorts gibt den Winkel zwischen der Sonne und einer vertikalen Linie am Mittag an. New York hat zum Beispiel 40 ° N, der Winkel beträgt also 40 ° (oder: Die Sonne steht 90 ° -40 ° = 50 ° über dem Horizont). Wenn Sie das Panel auf den Boden stellen, erhalten Sie nur cos (40 °) * 300 W = 0,77 * 300 W = 230 W. Und dies berücksichtigt nicht, dass das Licht einen längeren Weg durch die Atmosphäre hatte und stärker gedämpft wurde als am Äquator. (Und es ist Mittag. Nicht morgens, nicht nachmittags)

Außerdem ist ein Solarpanel eine Konstantstromquelle. Mit einer Last von 7,7 Ohm liefert es 48 V und 6,25 A (= 300 W). Bei einer höheren Last beträgt der Strom immer noch 6,25 V, aber die Spannung fällt ab, was bedeutet, dass auch die abgegebene Leistung zusammenbricht. Wenn Sie eine kleinere Last anlegen, steigt die Spannung an, aber der Strom fällt ab. Wieder nimmt die Leistung ab. Diese 48 V, 6,25 A sind also die maximale Leistung, die das Panel bei angeschlossener Last liefert. Und die 48 V machen ungefähr 80% der Spannung aus, wenn keine Last angeschlossen ist, was ungefähr 60 V entspricht.

Die Kondensatoren

Wenn Sie zwei Kappen in Reihe schalten, kann zunächst die Nennspannung beider hinzugefügt werden, die Kapazität beträgt jedoch

  Ctot = 1 / (1 / C1 + 1 / C2)  

was bedeutet, dass die Kombination von zwei 58F-Kappen eine 29F-Kappe ergibt. Wenn Sie drei Kappen in Reihe schalten, wie von Paulster2 vorgeschlagen, erhalten Sie nur 19,3F. In Bezug auf die gespeicherte Energie spielt dies jedoch keine Rolle. Jede Kappe kann

  E = 1/2 CU²  

speichern, und eine Kombination von drei Kappen in Reihe bietet nur 1/3 der Kapazität, jedoch 3x die maximale Spannung. Es stellt sich heraus, dass drei Kappen erwartungsgemäß das Dreifache der Energie speichern, die eine einzelne Kappe speichern kann.

Die maximale Energie einer einzelnen Kappe beträgt 7,4 kJ (zum Vergleich: Eine 40-Ah-Autobatterie hat 1728 kJ) Das Aufladen dauert ca. 7400 J / 300 W = 25 Sekunden. Leistung des Solarpanels. Mehr Kappen benötigen mehr Zeit zum Laden.

Nehmen wir nun an, der Motor zieht 1500 W, wovon 300 W vom Panel geliefert werden. Dies ergibt 1200 W für die Kappen, und eine einzelne Kappe reicht für 7400J / 1200 W = 6 s.

Einige Warnungen: Ihre Kappen ( diese? A. >) sind für 16 V ausgelegt und die absolute maximale Spannung beträgt 17 V, was nicht viel mehr ist. Sie sollten diese Spannung niemals überschreiten, da sonst die Kappe beschädigt werden oder sogar brennen / explodieren kann.
Wenn Sie drei Kappen in Reihe schalten, um 48 V zu erhalten, und sie ohne Schutz direkt an das Panel anschließen, werden sie in den offenen Stromkreis geladen Spannung von 60V und BAAANG!
Als nächstes haben Large Caps eine miese Präzision in der Kapazität. Ihre Kappen haben eine Kapazität von 58-70F. Wenn Sie drei in Reihe an 48 V anschließen, zwei mit 70 F und eine mit 58 V, werden die großen mit 15 V und die kleinen mit 18 V aufgeladen - und BAAANG!

Daher würde ich empfehlen, die Kappen entweder nicht aufzusetzen in Reihe - obwohl dies zu hohen Strömen führt - oder sie nicht auf die theoretisch Nennspannung aufladen.

Die Elektronik

Es ist also klar, dass Sie das Panel nicht an drei Kappen in Reihe anschließen sollten, und es ist auch klar, dass Sie sie nicht direkt an den Motor anschließen sollten - ihre Spannung wird abnehmen und sie werden nicht max liefern. Stromversorgung des Motors.

Sie werden definitiv einige DC-DC-Wandler benötigen, und meine Berechnungen gehen auch davon aus. Wandler weisen immer eine gewisse Ineffizienz auf, die stark von den Eingangs- / Ausgangsspannungen und -strömen abhängt. Hohe Ströme sind immer ein wenig problematisch, und wenn die Kappen fast leer sind, müssen sie einen riesigen Strom liefern, um die angeforderte Leistung bereitzustellen. Ich kann keine Zahlen angeben, aber im Prinzip muss berücksichtigt werden, dass immer dann, wenn Energie von der Platte auf die Kappen und von den Kappen auf den Motor übertragen wird, ein Bruchteil vom Konverter verschwendet wird.

(Und schließlich möchten Sie auch die Leistung des Motors steuern)

TL; DR

Obwohl Ihr Motor eine max. Bei einer Leistung von 1500 W müssen Sie keine 31 A bei 48 V bereitstellen, es sei denn, Sie möchten wirklich die gesamten 1500 W. Normalerweise benötigen Sie viel weniger Strom.

Die maximale Leistung des Panels beträgt 300 W, was bereits etwas niedrig ist, aber Sie sollten damit rechnen, dass Sie weniger davon haben.

Diese Kappen können sicher dazu beitragen, Energie zu puffern und den Motor zu stärken, wenn mehr Leistung benötigt wird oder einige Wolken auftauchen, aber sie müssen zuerst aufgeladen werden. Ich denke, sie könnten als Batterie in Ihrem ... Wettbewerb gelten, wenn sie nicht für den Start aufgeladen werden.

EDIT:

Ihr Kommentar ist etwas verwirrend. Ich bin mir immer noch nicht sicher, was genau Sie vorhaben. Sie erwähnen auch eine Batterie, obwohl die Frage besagt, dass Sie die Batterie entfernen müssen ...

Wie auch immer: Sie benötigen einen DC-DC-Wandler, um Energie von den Kappen zum Motor zu übertragen. Auf der anderen Seite müssen Sie die Kappen mit dem Überschuss der Leistung vom Bedienfeld aufladen. Und wenn Sie max. Strom und die Kappen sind leer. Sie möchten, dass die gesamte Leistung von der Schalttafel in den Motor und nicht in die Kappen fließt.

Wenn Sie versuchen, mehr Leistung von einem Panel zu erhalten, als es liefern kann, liefert es tatsächlich weniger Leistung.

Leider kenne ich keine Elektronik, die Sie direkt verwenden können, obwohl sie sicher existiert.