Команда UNSW Solar Racing (также известная как Sunswift по названию их первого гоночного автомобиля) - это команда гоночных автомобилей на солнечных батареях Университета Нового Южного Уэльса в Сиднее , Австралия. В настоящее время команда установила несколько мировых рекордов и наиболее известна своим участием в World Solar Challenge (WSC). С момента своего основания в 1996 году Байроном Кеннеди команда Sunswift построила в общей сложности 6 различных автомобилей, самым последним из которых является Sunswift VI (также известный как VIolet ).
Команда Sunswift [ править ]
Команда в основном состоит из студентов бакалавриата по различным дисциплинам, включая бизнес, инженерию и промышленный дизайн. Несмотря на то, что члены его команды в основном заняты очным обучением, Sunswift остается конкурентоспособной во всех участвовавших в соревнованиях солнечных автомобилях, зарабатывая престиж и признание на мировой арене, а также обучая молодых инженеров, чтобы они были на переднем крае своей профессии. Ряд бывших членов команды Sunswift перешли к созданию собственных компаний, а другие заняли востребованные должности в рабочей силе; например, работая в составе хорошо зарекомендовавших себя гоночных команд, таких как Формула 1.. Некоторые из этих членов команды остаются в контакте с Sunswift даже после окончания учебы и выступают в качестве наставников или советников для новобранцев, тем самым помогая поддерживать стандарт совершенства, воплощенный в команде с момента ее основания в 1996 году.
Информационная программа [ править ]
Команда Sunswift также играет активную роль в местном сообществе, обучая широкую общественность преимуществам транспортных средств на солнечной энергии по сравнению с автомобилями, работающими на традиционных источниках энергии. С этой целью они регулярно демонстрируют серию автомобилей Sunswift на выставках и проводят открытые для публики информационные дни. Кроме того, Sunswift также посещает школы, чтобы обучать и вдохновлять маленьких детей на использование технологий солнечной энергии, демонстрируя, как это может быть забавным и эффективным методом приведения в действие автомобиля.
Как это работает [ править ]
Все солнечные автомобили имеют по крайней мере 5 основных части к их системе власти: солнечная батарея , максимальные трекер точки питания (MPPT), батареи , контроллер двигателя и электродвигатель . Эти автомобили основаны на преобразовании электромагнитной энергии солнца в электрическую энергию с помощью фотоэлектрических элементов, а затем на преобразовании этой электрической энергии в механическую энергию для привода автомобиля с помощью электродвигателя той или иной формы. Трекеры точки максимальной мощности действуют как интерфейс между солнечной батареей и батареей, в то время как контроллеры двигателей действуют как интерфейс между батареей и электродвигателями.
Когда солнечный свет попадает на солнечную батарею, он передает энергию электронам в фотоэлектрических элементах, позволяя им проводить электричество и заставляя течь ток. Затем этот ток проходит к MPPT, которые изменяют нагрузку на солнечную батарею, чтобы гарантировать, что она вырабатывает электричество как можно более эффективно. MPPT должны постоянно контролировать выход фотоэлектрических элементов, потому что этот выход зависит от интенсивности света, которая может быстро измениться, если некоторые ячейки станут затемненными. Затем электричество поступает в аккумулятор, где его можно хранить для дальнейшего использования, например, для вождения автомобиля, когда нет солнечного света. Хотя батарея в основном заряжается от солнечных батарей, ее также можно заряжать извне с помощью электричества, вырабатываемого традиционным способом в вашем доме или на рабочем месте.Затем батарея разряжает ток в контроллеры двигателя, которые преобразуют его в форму, которая может использоваться для питания электродвигателя. Контроллеры двигателей также используются для управления такими вещами, как регулирование скорости,круиз-контроль и рекуперативное торможение . Регенеративное торможение использует существующие двигатели в качестве генераторов, преобразуя энергию вращения колес обратно в электрическую энергию, замедляя автомобиль и одновременно заряжая аккумулятор, вместо использования обычных механических тормозов. Наконец, энергия, которая когда-то была солнечным светом, освещающим автомобиль, достигает электродвигателей, которые работают на принципах электромагнетизма, чтобы превратить эту электрическую энергию в энергию вращения, которая вращает колеса и движет автомобиль вперед.
Sunswift VI (VIolet) (2017-настоящее время) [ править ]
Violet - шестой автомобиль, разработанный и произведенный Sunswift. Это второй автомобиль, произведенный Sunswift, созданный для участия в гонках Cruiser Class. Разработка Violet началась в 2016 году, а производство было завершено в конце 2017 года. По сравнению с предыдущими поколениями автомобилей Sunswift, Violet является первым четырехместным четырехдверным автомобилем Sunswift с солнечной батареей площадью 5 квадратных метров, состоящей из 318 монокристаллических кремниевых элементов. с приблизительной эффективностью 22%. Violet был разработан с большим упором на практичность, чтобы напоминать более комфортный семейный автомобиль по сравнению с предыдущими поколениями автомобилей Sunswift. В Violet были реализованы новые функции, такие как мониторинг в реальном времени и обнаружение неисправностей, развлекательные системы, кондиционирование воздуха, навигация, Wi-Fi, камера заднего вида, регулируемые сиденья, датчики парковки,переднее и заднее багажное отделение, а также эргономичная приборная панель. В результате автомобиль участвовал в гонках 2017 года.World Solar Challenge и заняла третье место по практичности. В декабре 2018 года команда приехала из Перта, чтобы установить мировой рекорд Гиннеса по самому низкому энергопотреблению во время поездки по Австралии на электромобиле. Затем VIolet был дополнительно протестирован и усовершенствован на надежность и эффективность, в результате чего Sunswift занял наивысшее место в рейтинге Sunswift, заняв 2-е место в общем зачете Bridgestone World Solar Challenge 2019 и заняв первое место в Аделаиде.
| Технические характеристики VIolet | |
|---|---|
| Габаритные размеры | Длина: 5,0 м (16 футов 5 дюймов) Ширина: 2,2 метра (7 футов 2 дюйма) Высота: 1,2 метра (3 фута 11 дюймов) |
| Масса | 420 кг (около 400 кг) (без водителя) |
| Солнечные элементы / массив | Массив 5,00 квадратных метров (53,7 кв. Фута), состоящий из 318 монокристаллических кремниевых ячеек с приблизительной эффективностью 22% |
| Сиденья | 4 |
| Шасси | Монокок из углеродного волокна с пеной и сотовой сердцевиной из арамида |
| Двигатели | Сдвоенное заднее колесо в ступице, синхронные двигатели постоянного тока, оба из которых являются бесщеточными и имеют постоянные магниты. |
| Максимальная скорость | 140 км / ч (87 миль / ч) |
| Максимальная скорость только на солнечной энергии | 60 км / ч |
| Максимальный диапазон | 1000 км при скорости 100 км / ч |
| Заряд батареи | Модульный литий-ионный аккумулятор мощностью 10-20 киловатт-часов (36-72 МДж) при номинальном напряжении от 90 до 153 В |
| Телеметрия | Специально управляемая сеть (CAN), включая GPS, атмосферное давление, скорость двигателя, температуру двигателя, наклон, а также различные напряжения и токи |
Sunswift V (eVe) (2012 - 2016) [ править ]
Проектирование и строительство eVe началось в начале 2012 года и было завершено в течение 18 месяцев к моменту проведения World Solar Challenge 2013 года . Автомобиль стоил около 500 000 долларов и был построен для участия в чемпионате WSC в новом круизер-классе. Этот класс ориентирован на более практичные автомобили на солнечных батареях с пассажирскими сиденьями, большей безопасностью и более эффективными батареями. Чтобы отразить его ориентацию на практичность, команда также спроектировала его так, чтобы он напоминал современный спортивный автомобиль, а не типичный стиль космического старения большинства других солнечных транспортных средств. Автомобиль был самым быстрым автомобилем в классе Cruiser, получив награду Line Honors и заняв третье место в классе Cruiser, а также достиг максимальной максимальной скорости 128 километров в час (80 миль в час).
На одной зарядке своих батарей eVe может проехать до 500 километров (310 миль) или более 800 километров (500 миль), если они питаются от собственных солнечных батарей. Полностью разряженные батареи можно полностью зарядить за 10 часов от стандартной бытовой розетки или менее чем за 7 часов от обычной розетки. С точки зрения стоимости и эффективности, на каждые 100 км солнечная машина будет стоить примерно 0,20 доллара по сравнению со средними 15 долларами для обычных автомобилей с бензиновым двигателем.
В июле 2014 года команда Sunswift побила мировой рекорд FIA, который контролировался Конфедерацией австралийского автоспорта , как самый быстрый электромобиль, способный проехать 500 километров (310 миль) на одном заряде аккумулятора. [1] Команда побила предыдущий рекорд в 73 километра в час (45 миль в час), установленный в 1988 году, со средней скоростью 107 километров в час (66 миль в час) на дистанции 500 километров (310 миль), что было сделано на Австралийский автомобильный исследовательский центр в Виктории. Этот рекорд не был эксклюзивным рекордом для солнечных автомобилей , но был доступен для любого электромобиля весом менее 500 кг (1100 фунтов). Следовательно, для этой записи солнечные элементы были отключены от электрических систем, и автомобилю разрешалось работать только на литий-ионной аккумуляторной батарее.
В настоящее время команда добивается статуса легального дорожного движения eVe и планирует официально зарегистрировать eVe в качестве первого легального автомобиля на солнечных батареях в Австралии . Это сделало бы eVe одним из немногих автомобилей на солнечной энергии, разрешенных для использования на дорогах, в мире и первым, кто будет соответствовать строгим австралийским правилам проектирования .
| Технические характеристики для eVe | |
|---|---|
| Габаритные размеры | Длина: 4,5 метра (15 футов) Ширина: 1,8 метра (5 футов 11 дюймов) Высота: 1,1 метра (3 фута 7 дюймов) |
| Масса | 430 кг (950 фунтов) |
| Солнечные элементы / массив | Массив площадью 4 квадратных метра (43 кв. Фута). Все элементы изготовлены из монокристаллического кремния с приблизительной эффективностью> 23%. |
| Сиденья | 2 из углеродного волокна, каждый с 3-точечным ремнем безопасности |
| Шасси | Монокок из углеродного волокна с пеной и сотовой сердцевиной из арамида |
| Двигатели | Сдвоенное заднее колесо в ступице, синхронные двигатели постоянного тока, оба из которых являются бесщеточными и имеют постоянные магниты. |
| Максимальная скорость | Достигнуто: 132 километра в час (82 миль в час). Теоретическое значение: 140 километров в час (87 миль в час). |
| Заряд батареи | 16 киловатт-часов (58 МДж) |
| Телеметрия | Специально управляемая сеть (CAN), включая GPS, атмосферное давление, скорость двигателя, температуру двигателя, наклон, а также различные напряжения и токи |
Sunswift IV (IVy) (2009 - 2011) [ править ]
Как и eVe, IVy был построен для участия в World Solar Challenge специально для гонки 2009 года. Однако, в отличие от eVe, IVy участвовал в гонках Challenger Class и Challenger Class Silicon, заняв 4-е место в общем зачете, несмотря на то, что был первым автомобилем с кремниевым двигателем в линейке. В целом, весь проект занял около 18 месяцев и 250 000 долларов США. 7 января 2011 года на авиабазе ВМС Австралии, HMAS Albatross , IVy побил мировой рекорд Гиннеса как самый быстрый автомобиль на солнечных батареях. Австралийский автогонщик Бартон Мауэрпривел IVy к максимальной скорости 88,5 км / ч (55,0 миль / ч), побив предыдущий рекорд за 22 года более чем на 10 км / ч (6,2 миль / ч). Правила рекорда требовали, чтобы IVy питался исключительно от солнца, а после снятия всей аккумуляторной батареи автомобиль весил всего 140 килограммов (310 фунтов). [2]
| Технические характеристики Sunswift IV | |
|---|---|
| Габаритные размеры | Длина: 4,6 метра (15 футов) Ширина: 1,8 метра (5 футов 11 дюймов) Высота: 0,93 метра (3 фута 1 дюйм) |
| Масса | 165 кг (364 фунта) |
| Солнечные элементы / массив | Постоянный массив площадью 5,99 кв. М (64,5 кв. Фута), состоящий из 397 A300 с эффективностью 22% и 56 ячеек TopCell UNSW с эффективностью 16% |
| Сиденья | Нет обычного сиденья. Кабина водителя является частью шасси |
| Шасси | Монокок из углеродного волокна с углеродным волокном pre-preg и сотами из номекса, а также навес из стекловолокна |
| Двигатели | Одинарный, заднее колесо, бесщеточный, синхронный двигатель постоянного тока с постоянными магнитами |
| Максимальная скорость | 110 км / ч (88,7 км / ч только на солнечной энергии) |
| Заряд батареи | 4,85 киловатт-часов (17,5 МДж) при напряжении от 89,1 до 138,6 В |
| Телеметрия | Специально управляемая сеть (CAN), включая GPS, давление в шинах, скорость двигателя, температуру двигателя, температуру тормозов, а также различные напряжения и токи |
Sunswift III (2005 - 2008) [ править ]
Sunswift III был разработан для WSC 2005 года. Из-за механических неполадок перед гонкой машина попала в аварию, и машина неофициально прошла трассу. В 2006 году механика была улучшена. В январе 2007 года Jaycar Sunswift III побил мировой трансконтинентальный рекорд, преодолев путь из Перта в Сидней за 5,5 дней. В сентябре команда успешно завершила WSC, заняв девятое место в общем зачете, а также была удостоена награды CSIRO за технические инновации из 41 международного участника. В том же году команда Sunswift была удостоена награды Engineers Australia Engineering Excellence Award 2007 в области образования и обучения.
| Технические характеристики Sunswift III | |
|---|---|
| Габаритные размеры | Длина: 6,0 метра (19,7 фута) Ширина: 2,0 метра (6 футов 7 дюймов) Высота: 0,9 метра (2 фута 11 дюймов) |
| Солнечная Массив | 11,5 квадратных метров (124 квадратных футов) солнечных элементов с КПД 20% Выходная мощность 1,8 киловатт (2,4 л.с.) |
| Шасси | Моноконк из углеродного волокна |
| Аккумулятор | 2,5 киловатт-часа |
| Максимальная скорость | 120 км / ч |
| Масса | 220 кг (490 фунтов) |
Sunswift II (1998 - 2005) [ править ]
В период с 1997 по 2003 год команда разработала, усовершенствовала и участвовала в гонках четырех версий UNSW Sunswift II. В 2000-2001 годах команда приступила к проекту TopCell по производству солнечных элементов со скрытым контактом для строительства новой солнечной батареи. Это делает UNSW SRT первой и единственной командой, которая создала собственные солнечные элементы. Попутно команда установила новый мировой рекорд эффективности для этого типа солнечных элементов. Остальные элементы на UNSW Sunswift II - это кремниевые солнечные элементы PERL с самой высокой в мире эффективностью, произведенные в UNSW. Команда также впервые применила технику инкапсуляции ячеек, которая позволила придать солнечным панелям изогнутую форму автомобиля.
| Технические характеристики Sunswift II | |
|---|---|
| Габаритные размеры | Длина: 4,4 метра (14 футов) Ширина: 2,0 метра (6 футов 7 дюймов) Высота: 0,9 метра (2 фута 11 дюймов) |
| Масса | 180 кг (400 фунтов) |
| Солнечная Массив | 8 квадратных метров при КПД 19,5% Ячейки БП "Сатурн", ламинированные эпоксидными смолами и стекловолокном. |
| Шасси | Хромированная пространственная рама со структурным сиденьем из углеродного волокна |
| Мотор | Электрический колесный двигатель, разработанный UNSW / CSIRO Максимальная мощность 3 киловатта (4,0 л.с.) |
| Приостановка | Алюминиевые передний продольный рычаг на двойных поперечных рычагах и задние амортизаторы Ohlins Motorcycle |
| Аккумулятор | 102 Литий-ионные батареи Sony Общий вес 30 кг (66 фунтов) |
| Заряд батареи | 3 киловатт-часа (11 МДж) при 20 В |
| Максимальная скорость | 120 км / ч |
| Телеметрия | Регистратор данных / радиомодем Fluke Hydra |
Sunswift I (1996) [ править ]
Оригинальный автомобиль Sunswift был приобретен у Aurora Vehicle Association в 1996 году. Автомобиль Aurora Q1 был значительно модернизирован и улучшен UNSW SRT и переименован в Sunswift под руководством руководителя группы Байрона Кеннеди. Добавлены новый мотор и контроллер, каркас безопасности, шасси и аккумуляторы. Затем Sunswift Я участвовал в гонках World Solar Challenge 1996 года. Несмотря на свой возраст, автомобиль по-прежнему оставался конкурентоспособным, заняв 9-е место из 46-ти. Опыт, полученный в гонках на Sunswift I, вдохновил на разработку Sunswift II, начиная с 1997 года.
| Технические характеристики Sunswift I | |
|---|---|
| Общая стоимость | 95000 долларов + 200000 долларов на покупку Aurora Q1 |
| Габаритные размеры | Длина: 4,46 метра (14,6 фута) Ширина: 2,0 метра (6 футов 7 дюймов) Высота: 1,01 метра (3 фута 4 дюйма) |
| Масса | 255 кг (562 фунта) |
| Солнечные элементы / массив | Постоянный массив площадью 7,88 кв. М (84,8 кв. Фута) (1923 ячейки). Все ячейки были изготовлены из моно (FZ) кремния PERL со средней эффективностью 18,5%. |
| Шасси | Жесткая А-образная рама из алюминия / сотовый заполнитель Nomex, армированный стекловолокном (верх). Соты Nomex, армированные углеродным волокном (нижняя часть). |
| Мотор | Постоянный магнит постоянного тока T-Flux TF406, бесщеточный |
| Максимальная скорость | Экспериментальный: 63 километра в час (39 миль в час) Теоретический: 70 километров в час (43 миль в час) |
| Аккумулятор | 58 последовательно соединенных свинцово-кислотных ячеек Gates Cyclone-G12C |
| Заряд батареи | 3 киловатт-часа (11 МДж) при 116 В |
Достижения [ править ]
| Год | Записывать |
|---|---|
| 1996 г. | World Solar Challenge - Sunswift заняла 9-е место из 46 участников. Это было первое участие университета в автомобильном мероприятии на солнечных батареях среди престижных и конкурентоспособных заявок от Honda Motors Corporation, швейцарского участия от Biel и Mitsubishi Materials Corporation. |
| 1999 г. | NRMA трансконтинентальной Запись Покушения - с автомобилем NRMA Sunswift II завершила 4012 километров (2493 миль) в течение десяти дней, несмотря на пять дней плохой погоды. Даже несмотря на то, что рекорд в 8½ дней не был побит, попытка все равно была признана успешной, и ее реклама привлекла 2,4 миллиона долларов. |
| 1999 г. | CitiPower SunRace - через три дня после выполнения рекордной попытки Перт-Сидней команда участвовала в этом событии. NRMA Sunswift II заняла третье место в высоко конкурентном поле из пяти участников, доказав надежность автомобиля и самоотверженность команды после пяти непрерывных недель в пути. |
| 1999 г. | NRMA Sunswift II по запросу Федерального правительства приняла участие в торговой выставке в Тайбэе. |
| 1999 г. | World Solar Challenge - NRMA Sunswift II заняла почетное 18 место из 48 международных участников. |
| 2001 г. | World Solar Challenge - UNSW Sunswift II стала 11-й машиной, пересекшей финишную черту. |
| 2002 г. | SunRace - 2 место |
| 2003 г. | SunRace - 2 место |
| 2005 г. | World Solar Challenge - UNSW Sunswift III стал девятым автомобилем (и первым с кремниевыми солнечными батареями), пересекшим финишную черту и прибывшим за 5 дней. |
| 2007 г. | Jaycar Sunswift III побил мировой рекорд по поездке на солнечной машине из Перта в Сидней. Команда завершила путь за 5,5 дней, побив предыдущий рекорд на 3 дня. |
| 2007 г. | World Solar Challenge - Jaycar Sunswift III занял 4-е место в классе приключений и 9-е место в общем зачете в 16:11 26 октября. Команда была награждена престижной премией Freescale Technical Innovation Award за высокую эффективность автомобиля. |
| 2007 г. | Команда UNSW Solar Racing была удостоена награды Engineers Australia Engineering Excellence Award за образование и обучение. |
| 2009 г. | Global Green Challenge (World Solar Evolution) - Sunswift IV занял 1-е место в классе Silicon Challenge и 4-е место в общем зачете в 15:08 29 октября. |
| 2011 г. | Мировой рекорд Гиннеса: самый быстрый автомобиль на солнечных батареях: 88,8 км / ч (55,2 миль / ч) |
| 2011 г. | World Solar Challenge - Sunswift IVy заняла 1-е место в производственном классе и 6-е место в общем зачете |
| 2013 | World Solar Challenge - награда Sunswift eVe Line и третье место в крейсерском классе, включая максимальную скорость 128 километров в час (80 миль в час) |
| 2014 г. | Рекорд скорости FIA Land - Sunswift eVe побил рекорд самого быстрого электромобиля на расстояние более 500 километров (310 миль) со средней скоростью 107 километров в час (66 миль в час). [3] Предыдущий рекорд - 73 километра в час (45 миль в час) - был установлен в 1988 году. |
| 2015 г. | World Solar Challenge - Sunswift eVe занял 3-е место в строчке и 4-е место в общем зачете. |
| 2018 г. | Мировой рекорд Гиннеса - самое низкое энергопотребление на транспорте из Австралии (Перт в Сидней) - электромобиль [4] |
См. Также [ править ]
- Солнечные автомобильные гонки
- Список групп солнечных автомобилей
- Список прототипов автомобилей на солнечной энергии
Ссылки [ править ]
- ^ http://www.newsroom.unsw.edu.au/news/science-tech/it%E2%80%99s-official-electric-car-world-record-smashed-unsw-sunswift
- ^ "Австралийский автомобиль бьет мировой рекорд скорости" . AAP. 7 января 2011 . Проверено 7 января 2011 года .
- ^ https://www.cams.com.au/media/news/latest-news/australian-motor-sport-team-creates-electric-world-first
- ^ https://newsroom.unsw.edu.au/news/students/unsw-student-solar-car-sets-new-efficiency-world-record
Внешние ссылки [ править ]
- Веб-сайт UNSW Sunswift
- Канал UNSW Sunswift на Youtube - включает видео о конструкции автомобилей и достижениях
- [1]
