UNSW Sunswift - UNSW Sunswift
Tým UNSW Solar Racing (také známý jako Sluneční paprsek za jménem jejich prvního závodního vozu) je solární automobilové závody tým University of New South Wales v Sydney, Austrálie. Tým je v současné době držitelem řady světových rekordů a je nejlépe známý svou účastí v Světová solární výzva (WSC). Od svého založení v roce 1996 Byronem Kennedym Sluneční paprsek tým postavil celkem 6 různých vozů, z nichž nejnovější je Sunswift VI (také známý jako Fialový).
Tým Sunswift
Tým se skládá především z vysokoškolských studentů z různých oborů, včetně obchodního, strojírenského a průmyslového designu. Navzdory tomu, že se členové jeho týmu věnovali převážně prezenčnímu studiu, zůstal Sunswift konkurenceschopný ve všech zúčastněných výzvách solárních vozů, získal prestiž a uznání na světové scéně a vyškolil mladé inženýry, aby byli na špici své profese. Řada bývalých členů týmu Sunswift přešla k založení vlastních společností a další dosáhly velmi žádaných pracovních pozic; například pracovat jako součást dobře zavedených závodních týmů, jako jsou týmy v Formule 1. Někteří z těchto členů týmu zůstávají ve spojení se společností Sunswift i po ukončení studia a působí jako instruktoři nebo poradci pro novější náborové pracovníky, čímž pomáhají pokračovat v úrovni excelence, která je v týmu zakotvena od jeho založení v roce 1996.
Terénní program
Tým Sunswift také hraje aktivní roli v místní komunitě tím, že vzdělává širokou veřejnost o výhodách solárních a konvenčních vozidel. Za tímto účelem pravidelně předvádějí na výstavách sérii automobilů Sunswift a pořádají informační dny otevřené veřejnosti. Sunswift kromě toho navštěvuje školy, aby učil a inspiroval malé děti při zavádění technologie solární energie, a zároveň ukazuje, jak může být zábavná a efektivní metoda pohonu automobilu.
Jak to funguje
Všechny solární vozy mají alespoň 5 hlavních částí svého energetického systému: solární pole, sledovač maximálního výkonu (MPPT), baterie, ovladač motoru a elektrický motor. Tyto vozy se spoléhají na přeměnu elektromagnetické energie slunce na elektrickou energii pomocí fotovoltaických článků a následnou přeměnu této elektrické energie na mechanickou energii pro pohon automobilu pomocí nějaké formy elektrického motoru. Sledovače maximálního výkonu fungují jako rozhraní mezi solárním polem a baterií, zatímco ovladače motorů fungují jako rozhraní mezi baterií a elektromotory
Když sluneční světlo svítí na solární pole, přenáší energii na elektrony ve fotovoltaických článcích, což jim umožňuje vést elektřinu a způsobit tok proudu. Tento proud poté putuje do MPPT, které mění zátěž přes solární pole, aby zajistily, že vyrábí elektřinu co nejúčinněji. MPPT musí neustále sledovat výstup fotovoltaických článků, protože tento výstup závisí na intenzitě světla, která se může rychle změnit, pokud jsou některé články zastíněny. Elektřina poté proudí do baterie, kde ji lze uskladnit pro pozdější použití, například k řízení automobilu bez slunečního světla. Ačkoli je baterie primárně nabíjena solárními panely, lze ji nabíjet také externě konvenčně vyráběnou elektřinou ve vašem domě nebo na pracovišti. Baterie poté vybíjí proud do regulátorů motoru, které jej převádějí do formy, kterou lze použít k napájení elektromotoru. Řídicí jednotky motorů se také používají ke správě věcí, jako je regulace rychlosti, tempomat a rekuperační brzdění. Regenerativní brzdění využívá stávající motory jako generátory přeměnou rotační energie kol zpět na elektrickou energii, zpomalením vozu a současným dobíjením baterie, místo pouhého použití konvenčních mechanických brzd. A konečně, energie, která kdysi byla ve slunečním světle svítícím na auto, se dostává k elektromotorům, které pracují na principech elektromagnetismu, aby tuto elektrickou energii změnily na energii rotaci, která roztáčí kola a pohání auto vpřed.
Sunswift VI (VIolet) (2017 - aktuální)
Violet je šesté vozidlo navržené a vyrobené společností Sunswift. Jedná se o druhé vozidlo vyrobené společností Sunswift, které bylo vyrobeno tak, aby soutěžilo ve třídě Cruiser. Design Violet byl zahájen v roce 2016 a výroba byla dokončena koncem roku 2017. Ve srovnání s předchozími generacemi vozidel Sunswift je Violet prvním čtyřsedadlovým čtyřdveřovým vozidlem Sunswift se solárním polem o ploše 5 čtverečních metrů, které se skládá z 318 monokrystalických křemíkových článků s přibližnou účinností 22%. Violet byl navržen s větším důrazem na praktičnost s cílem připomenout pohodlnější rodinné vozidlo ve srovnání s předchozími generacemi vozidel Sunswift. Ve Violet byly implementovány nové funkce, jako je živé monitorování a detekce poruch, zábavní systémy, klimatizace, navigace, wifi, zpětná kamera, nastavitelná sedadla, parkovací senzory, přední a zadní zavazadlový prostor a ergonomická palubní deska. V důsledku toho vozidlo soutěžilo v roce 2017 Světová solární výzva a umístil se na třetím místě v praktičnosti. V prosinci 2018 tým řídil z Perthu, aby vytvořil Guinnessův světový rekord pro nejnižší spotřebu energie při jízdě přes Austrálii na elektrickém autě. VIolet byl poté dále testován a zdokonalován z hlediska spolehlivosti a efektivity, což vedlo k nejvyššímu nejvyššímu hodnocení Sunswift na 2. místě celkově v soutěži Bridgestone World Solar Challenge v roce 2019 a v Adelaide skončilo první napříč tratí.
Technické specifikace pro VIolet | |
---|---|
Rozměry | Délka: 5,0 m (16 ft 5 v) Šířka: 2,2 metru (7 ft 2 v) Výška: 1,2 m (3 ft 11 v) |
Hmotnost | 420 kilogramů (přibližně 400 kg) (bez řidiče) |
Solární články / pole | Pole o velikosti 5,00 metrů čtverečních (53,7 čtverečních stop) sestávající z 318 monokrystalických křemíkových článků s přibližnou účinností 22% |
Sedadla | 4 |
Podvozek | Monokok z uhlíkových vláken s pěnou a aramidovým voštinovým jádrem |
Motory | Dvojče, zadní kolo, v náboji, synchronní stejnosměrné motory, oba jsou střídavé a mají permanentní magnety |
Maximální rychlost | 140 km / h (87 mph) |
Maximální rychlost pouze na solární energii | 60 km / h |
Maximální dosah | 1 000 km při rychlosti 100 kilometrů / h |
Síla baterie | Modulární lithiový iont 10-20 kilowatthodin (36-72 MJ) při jmenovitém napětí mezi 90 a 153V |
Telemetrie | Vlastní síť s řízeným prostorem (CAN) včetně GPS, barometrického tlaku, otáček motoru, teplot motoru, náklonu a různých napětí a proudů |
Sunswift V (eVe) (2012 - 2016)
Návrh a výstavba systému eVe byla zahájena počátkem roku 2012 a byla dokončena do 18 měsíců včas pro rok 2013 Světová solární výzva. Vůz stál přibližně 500 000 $ a byl vyroben tak, aby konkuroval nové třídě Cruiser ve WSC. Tato třída se zaměřila na praktičtější solární vozy se sedadly pro cestující, větší bezpečností a efektivnějšími bateriemi. Aby odrážel jeho zaměření na praktičnost, tým jej také navrhl tak, aby připomínal moderní sportovní vůz, spíše než typický vesmírný letitý styl většiny ostatních solárních vozidel. Vůz byl nejrychlejším vozem ve třídě Cruiser, dosáhl Line Honours a celkově třetího místa ve třídě Cruiser a zároveň dosáhl nejvyšší maximální rychlosti 128 kilometrů za hodinu (80 mph).
Na jedno nabití svých baterií může eVe cestovat až 500 kilometrů (310 mi) nebo přes 800 kilometrů (500 mi), pokud je napájeno vlastními solárními články. Po úplném vybití lze baterie zcela nabít za 10 hodin pomocí standardní domácí zásuvky nebo za méně než 7 hodin pomocí běžné elektrické zásuvky. Pokud jde o náklady a účinnost, na každých 100 km by solární vůz stál přibližně 0,20 $ ve srovnání s průměrnými 15 $ u konvenčních benzínových automobilů.
V červenci 2014 tým Sunswift rozbil FIA Světový rekord, na který dohlížel Konfederace australského motoristického sportu, pro nejrychlejší elektrické vozidlo schopné ujet 500 kilometrů na jedno nabití baterie.[1] Tým překonal předchozí rekord 73 kilometrů za hodinu (45 mph) - stanovený v roce 1988 - s průměrnou rychlostí 107 kilometrů za hodinu (66 mph) na vzdálenost 500 kilometrů (310 mi), což bylo provedeno v australském automobilovém průmyslu Výzkumné centrum ve Victorii. Tento záznam nebyl exkluzivní Solární auto záznam, ale byl otevřen všem Elektrické vozidlo o hmotnosti do 500 kilogramů (1100 lb). V důsledku toho pro tento záznam Solární články byly odpojeny od elektrických systémů a vůz mohl běžet pouze na lithium-iontovou baterii.
Tým v současné době postupuje se stavem legality silnic eVe a plánuje oficiálně zaregistrovat eVe jako první australský silniční zákon Solární auto. Díky tomu by se společnost eVe stala jedním z mála solárních vozů legálních na silnici na světě a první, která by dodržovala přísné předpisy Australská pravidla designu.
Technické specifikace pro eVe | |
---|---|
Rozměry | Délka: 4,5 m (15 ft) Šířka: 1,8 metru (5 ft 11 v) Výška: 1,1 metru (3 ft 7 v) |
Hmotnost | 430 kilogramů |
Solární články / pole | Pole o rozloze 4 čtverečních metrů (43 čtverečních stop). Všechny články jsou monokrystalický křemík s přibližnou účinností> 23% |
Sedadla | 2 z uhlíkových vláken, každé s 3bodovým bezpečnostním pásem |
Podvozek | Monokok z uhlíkových vláken s pěnou a aramidovým voštinovým jádrem |
Motory | Dvojče, zadní kolo, v náboji, synchronní stejnosměrné motory, oba jsou střídavé a mají permanentní magnety |
Maximální rychlost | Dosaženo: 132 kilometrů za hodinu (82 mph) Teoreticky: 140 kilometrů za hodinu (87 mph) |
Síla baterie | 16 kilowatthodin (58 MJ) |
Telemetrie | Vlastní síť s řízeným prostorem (CAN) včetně GPS, barometrického tlaku, otáček motoru, teplot motoru, náklonu a různých napětí a proudů |
Sunswift IV (IVy) (2009-2011)
Stejně jako u eVe byla i IVy postavena tak, aby soutěžila v Světová solární výzva, konkrétně pro závod 2009. Na rozdíl od eVe však IVy závodil jako součást třídy Challenger a třídy Challenger Silicon a skončil celkově čtvrtý, přestože byl prvním automobilem s křemíkovým pohonem přes celou linii. Celkově celý projekt trval přibližně 18 měsíců a 250 000 $. 7. ledna 2011 na letecké základně Královského australského námořnictva HMASAlbatros, IVy rozbil Guinnessův světový rekord pro nejrychlejší vozidlo na solární pohon. Australský závodní jezdec Barton Mawer přinesl IVy nejvyšší rychlost 88,5 kilometrů za hodinu (55,0 mph), čímž překonal předchozí rekord 22 let o více než 10 kilometrů za hodinu (6,2 mph). Pravidla záznamu vyžadovala, aby byl IVy poháněn pouze sluncem a po vyjmutí celé sady baterií vážil vůz pouze 140 kilogramů (310 lb).[2]
Technické specifikace pro Sunswift IV | |
---|---|
Rozměry | Délka: 4,6 m (15 ft) Šířka: 1,8 metru (5 ft 11 v) Výška: 0,93 m (3 ft 1 v) |
Hmotnost | 165 kilogramů (364 lb) |
Solární články / pole | Trvalé pole o ploše 5,99 čtverečních metrů (64,5 čtverečních stop) sestávající z 397 A300 s 22% účinností a 56 UNSW TopCells s 16% účinností |
Sedadla | Žádné konvenční sedadlo. Prostor řidiče je součástí podvozku |
Podvozek | Monokok z uhlíkových vláken s předem připraveným uhlíkovým vláknem a plástem Nomex, stejně jako vrchlík ze skleněných vláken |
Motory | Jednoduchý, zadní kolo, střídavý, synchronní stejnosměrný motor s permanentními magnety |
Maximální rychlost | 110 km / h (88,7 km / h pouze na solární energii) |
Síla baterie | 4,85 kilowatthodin (17,5 MJ) při napětí mezi 89,1 a 138,6 V |
Telemetrie | Zakázková síť řízeného prostoru (CAN) včetně GPS, tlaku v pneumatikách, rychlostí motoru, teploty motoru, teploty brzdy a různých napětí a proudů |
Sunswift III (2005 - 2008)
Sunswift III byl navržen pro WSC 2005. Mechanické problémy způsobily havárii před závodem a vůz trať dokončil neoficiálně. V roce 2006 došlo k vylepšení mechaniky. V lednu 2007 Jaycar Sunswift III překonal světový mezikontinentální rekord a dokončil cestu z Perthu do Sydney za 5,5 dne. V září tým úspěšně dokončil WSC na devátém místě celkově a byl také oceněn cenou CSIRO za technické inovace, z počátečního pole 41 mezinárodních účastníků. Ve stejném roce získal tým Sunswift v roce 2007 cenu Engineers Australia Engineering Excellence Award za vzdělávání a školení.
Technické specifikace pro Sunswift III | |
---|---|
Rozměry | Délka: 6,0 m (19,7 ft) Šířka: 2,0 m (6 ft 7 v) Výška: 0,9 m (2 ft 11 v) |
Solární pole | 11,5 metrů čtverečních (124 čtverečních stop) 20% účinných solárních článků Výkon 1,8 kilowattů (2,4 k) |
Podvozek | Monokonvek z uhlíkových vláken |
baterie | 2,5 kilowatthodin |
Maximální rychlost | 120 km / h |
Hmotnost | 220 kilogramů |
Sunswift II (1998-2005)
V letech 1997 až 2003 tým vyvinul, zdokonalil a vyzkoušel čtyři verze UNSW Sunswift II. V letech 2000-2001 se tým pustil do projektu TopCell na výrobu pohřbeného kontaktu solární články postavit nové solární pole. Díky tomu je UNSW SRT prvním a jediným týmem, který vyrobil své vlastní solární články. Během toho tým dosáhl nové účinnosti světového rekordu pro tento typ solárních článků. Zbývající články na UNSW Sunswift II jsou světově nejvýkonnější křemíkové solární články „PERL“ vyrobené v UNSW. Tým také propagoval techniku zapouzdření buněk, která umožňovala tvarování solárních panelů do zakřiveného tvaru automobilu.
Technické specifikace pro Sunswift II | |
---|---|
Rozměry | Délka: 4,4 m (14 ft) Šířka: 2,0 m (6 ft 7 v) Výška: 0,9 m (2 ft 11 v) |
Hmotnost | 180 kilogramů (400 lb) |
Solární pole | 8 metrů čtverečních s účinností 19,5% Buňky "Saturn" BP laminované pomocí epoxidových pryskyřic a skleněných vláken |
Podvozek | Chromoly prostorový rám s konstrukčním sedlem z uhlíkových vláken |
Motor | UNSW / CSIRO vyvinul elektrický kolový motor Maximální výkon 3 kilowatty (4,0 k) |
Suspenze | Hliníkové dvojité lichoběžníkové přední vlečné rameno a zadní tlumiče Ohlins Motocykl |
baterie | 102 lithium-iontových baterií Sony Celková hmotnost 30 kilogramů (66 lb) |
Síla baterie | 3 kilowatthodiny (11 MJ) při 20 V |
Maximální rychlost | 120 km / h |
Telemetrie | Záznamník dat / rádiový modem Fluke Hydra |
Sunswift I (1996)
Původní vozidlo Sunswift bylo zakoupeno od společnosti Aurora Vehicle Association v roce 1996. Vůz, Aurora Q1, byl významně upgradován a vylepšen UNSW SRT a přejmenován Sluneční paprsekpod vedením týmu Byronem Kennedym. Byl přidán nový motor a ovladač, ochranná klec, podvozek a baterie. Sunswift I poté pokračoval v závodě v roce 1996 World Solar Challenge. Vůz byl i přes svůj věk stále konkurenceschopný a umístil se na 9. místě z více než 46 přihlášených. Zkušenosti získané ze závodění Sunswift I inspiroval vývoj Sunswift II počínaje rokem 1997.
Technické specifikace pro Sunswift I | |
---|---|
Celkové náklady | 95 000 $ + 200 000 $ na nákup Aurora Q1 |
Rozměry | Délka: 4,46 m (14,6 ft) Šířka: 2,0 metry (6 ft 7 v) Výška: 1,01 m (3 ft 4 v) |
Hmotnost | 255 kilogramů (562 lb) |
Solární články / pole | Permanentní pole (1923 buněk) o rozloze 7,88 metrů čtverečních (84,8 čtverečních stop). Všechny buňky byly PERL mono (FZ) křemík s průměrnou účinností 18,5% |
Podvozek | Hliníkový pevný rám A / vyztužený skleněnými vlákny Nomex voštinový (horní). Voštinový plást Nomex vyztužený uhlíkovými vlákny (spodní). |
Motor | Trvalý magnet T-Flux TF406 DC, střídavý |
Maximální rychlost | Experimentální: 63 kilometrů za hodinu (39 mph) Teoreticky: 70 kilometrů za hodinu (43 mph) |
baterie | 58 Gates Cyclone-G12C Pb / kyselinové buňky v sérii |
Síla baterie | 3 kilowatthodiny (11 MJ) při 116 V |
Úspěchy
Rok | Záznam |
---|---|
1996 | Světová solární výzva - Sunswift skončil na 9. místě ze 46 přihlášených. Jednalo se o první vstup univerzity na akci solárních vozů mezi prestižními a konkurenčními soutěžemi společností Honda Motors Corporation, Švýcarska z Biel a Mitsubishi Materials Corporation. |
1999 | NRMA Pokus o transkontinentální rekord - s vozem NRMA Sunswift II absolvoval 4 012 kilometrů za 24 dní, a to i přes pět dní špatného počasí. I když rekord 8½ dne nebyl překonán, pokus byl stále považován za úspěch s vytvořenou publicitou v hodnotě 2,4 milionu dolarů. |
1999 | CitiPower SunRace - tři dny po dokončení pokusu o rekord v Perthu a Sydney vstoupil tým na tuto událost. NRMA Sunswift II získal třetí místo ve vysoce konkurenčním poli pěti přihlášek, což prokázalo spolehlivost vozu a odhodlání týmu po pěti nepřetržitých týdnech na silnici. |
1999 | Společnost NRMA Sunswift II se na žádost federální vlády zúčastnila obchodní výstavy v Taipei. |
1999 | World Solar Challenge - NRMA Sunswift II skončil na slušném 18. místě ze 48 mezinárodních přihlášek. |
2001 | World Solar Challenge - UNSW Sunswift II byl 11. automobilem, který překročil hranici. |
2002 | SunRace - 2. místo |
2003 | SunRace - 2. místo |
2005 | World Solar Challenge - UNSW Sunswift III byl 9. automobil (a první se silikonovými solárními články), který překročil hranici a dorazil za 5 dní. |
2007 | Jaycar Sunswift III překonal světový rekord v cestě solárním autem z Perthu do Sydney. Tým dokončil cestu za 5,5 dne a překonal tak předchozí rekord o 3 dny. |
2007 | World Solar Challenge - Jaycar Sunswift III skončil na 4. místě ve třídě Adventure a celkově na 9. místě ve 4:11 26. října. Tým získal prestižní cenu Freescale Technical Innovation Award za vysokou účinnost vozidla. |
2007 | Tým UNSW Solar Racing získal cenu Engineers Australia Engineering Excellence Award za vzdělávání a školení. |
2009 | Global Green Challenge (World Solar Evolution) - Sunswift IV skončil první ve třídě Silicon Challenge Class a celkově 4. v 3:08 odpoledne 29. října. |
2011 | Guinnessův světový rekord: Nejrychlejší vozidlo poháněné solární energií: 88,8 km za hodinu (55,2 mph) |
2011 | World Solar Challenge - Sunswift IVy skončil na 1. místě ve třídě Production Challenge Class a celkově na 6. místě |
2013 | World Solar Challenge - Sunswift eVe Line Honours a celkově 3. ve třídě křižníků, včetně nejvyšší rychlosti 128 kilometrů za hodinu (80 mph) |
2014 | Pozemní rychlostní rekord FIA - Sunswift eVe překonává rekord v nejrychlejším elektromobilu na více než 500 kilometrech s průměrnou rychlostí 107 kilometrů za hodinu (66 mph).[3] Předchozí rekord 73 kilometrů za hodinu (45 mph) byl zaznamenán v roce 1988 |
2015 | Světová solární výzva - Sunswift eVe skončil třetí přes čáru a celkově čtvrtý. |
2018 | Guinnessův světový rekord - nejnižší spotřeba energie při jízdě po celé Austrálii (Perth do Sydney) - elektrický vůz [4] |
Viz také
- Solární automobilové závody
- Seznam týmů solárních automobilů
- Seznam prototypů automobilů na solární pohon
Reference
- ^ http://www.newsroom.unsw.edu.au/news/science-tech/it%E2%80%99s-official-electric-car-world-record-smashed-unsw-sunswift
- ^ „Aussie car překonává světový rychlostní rekord“. AAP. 7. ledna 2011. Citováno 7. ledna 2011.
- ^ 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
externí odkazy
- Web UNSW Sunswift
- Kanál Youtube UNSW Sunswift - zahrnuje videa z konstrukce vozidel a úspěchů
- [1]