Projekt solárních vozidel University of Minnesota - University of Minnesota Solar Vehicle Project

Členové UMNSVP pózují s Eos II před Lind Hall u University of Minnesota.

The Projekt solárních vozidel University of Minnesotanebo UMNSVP, je tým vysokoškolských studentů z University of Minnesota která navrhuje a vyrábí automobily na solární pohon. Ve svých 29 letech se prosadila jako jedna z nejlepších na světě solární závody týmy a nejlepší tým Cruiser / MOV na západní polokouli, přičemž dva nejlepší skončili v osmnácti ze třiceti čtyř akcí.

Dějiny

Začátky

Projekt solárních vozidel University of Minnesota byl založen po GM Sunrayce USA v roce 1990. S malými nebo žádnými předchozími znalostmi se tým úspěšně budoval a závodil Aurora I. v Sunrayce 93.

Aurora Generace

The Aurora generace vozů UMNSVP, počínaje Aurora II, většinou následoval design „výřezu“, který byl typický pro 90. léta, s relativně plochým tělem a bublinková stříška. Přes tři vozy byl design vylepšován stále více a více. Všichni tři Aurora vozidla měla úspěšné výlety na mezinárodní závody, které vyvrcholily 4. místem v cíli třídy v roce 1999 Světová solární výzva v Austrálie.

Borealis Generace

The Borealis Série automobilů představuje novější generaci solárních vozů: exotické, aerodynamické karoserie ve stylu „manty“ s neomezenou plochou pole, schopné (za ideálních podmínek) cestovat tak rychle, nebo rychleji než dopravní tok na jakékoli silnici. Všichni tři Borealis auta byla mimořádně úspěšná.

Kentaur Generace

Nové Kentaur řada automobilů posunula projekt na zcela novou úroveň tím, že umožnila řidiči sedět za jízdy ve vzpřímené poloze. V sérii byly postaveny tři a je zřejmé, že se rychle zlepšovaly, aby dosáhly úrovně úspěchu, které si tým u starších vozů řady Aurora a Borealis užil.

Daedalus

Daedalus znamenal drastickou změnu designu oproti všem předchozím solárním vozům týmu. Navrženo pro novou třídu křižníků v roce 2013 Bridgestone Světová solární výzva „Daedalus byl prvním dvoumístným vozem týmu a zdůraznil praktičnost. Vůz byl vybaven polstrovanými sedadly, zvukovým systémem a displejem tabletu Nexus 7.

Eos Generace

Eos I. je 12. solární vozidlo UMNSVP a bylo navrženo a vyrobeno pro Bridgestone 2015 Světová solární výzva Cruiser Class, stejně jako jeho předchůdce, Daedalus. To představovalo vylepšení výkonu i praktičnosti. Byl to první vůz Cruiser, který kdy soutěžil v Americká solární výzva. Eos II, nejnovější solární vozidlo týmu, staví na tomto základu a ukázalo se jako jedno z dosud nejspolehlivějších a nejúčinnějších vozidel týmu.

Úspěchy

Borealis III překračuje hranici Kanada 21. července 2005.

Za 29 let soutěže UMNSVP vyrobil a závodil s 13 různými vozy, čímž vytvořil jeden z nejlepších rekordů v solárních automobilových závodech. V historii týmu:

  • Žádné auto se nikdy nepodařilo kvalifikovat nebo dokončit závod
  • První nebo druhé místo končí v osmnácti ze třiceti čtyř přihlášených akcí
  • 8 nejlepších pěti v mezinárodních soutěžích
  • Závodil v 5 různých zemích
  • Skončil na 2. místě v Americká solární výzva 6krát
  • Vítězství na 1. místě v Grand Prix Formule Sun. 5 krát

UMNSVP se pyšní tím, že je jedním z mála kolegiálních týmů solárních automobilů, které zkoumají, montují, zapouzdřují a připojují své vlastní solární pole. Ve skutečnosti téměř všechno na voze navrhují, vyrábějí a programují členové týmu.

21. Července 2005, během Severoamerická solární výzva, Borealis III přešel z Spojené státy na Kanada stát se prvním solárním automobilem, který překonal mezinárodní hranici během závodu.

Po prvním závodě týmu se UMNSVP umístila v top 5 na Americká solární výzva 9krát, žádný tým to neudělal vícekrát.

UMNSVP drží rekord nejvíce FSGP vítězství; jediný tým s 5.

UMNSVP skončil v top 5 ze 4 po sobě jdoucích Světové solární výzvy - jediný americký tým, který kdy dokázal tento výkon.

V roce 2016 Eos I. se stal prvním vozem Cruiser, který kdy soutěžil v Americká solární výzva.

Budoucnost

Tým pracuje na navrhování a výrobě jejich 14. solárního vozidla.

Složení týmu

Účastníci

Tým UMNSVP se skládá převážně z vysokoškolských studentů z kampusu Twin Cities Campus University of Minnesota. Většina účastníků něco studuje inženýrství na University of Science and Engineering, ale studenti všech oborů jsou vítáni, aby se připojili k týmu. Tým obvykle tvoří 40 až 60 studentů.

Dílčí týmy

Tým se skládá z 5 hlavních dílčích týmů. Každý tým je odpovědný za konstrukci určitých komponentů vozu, i když všechny systémy musí být nakonec navzájem integrovány.

  • The Tým aerodynamiky a struktur je odpovědný za návrh a konstrukci vnějšího pláště vozidla. Při většině rychlostí se velká část síly k řízení automobilu vynakládá na odpor vzduchu. Tak, shell s nízkou součinitel odporu vzduchu musí být postaven. Kromě toho je velká část konstrukce vozidla lehká kompozitní materiály provádí tým aerodynamiky.
  • The Tým Array je zodpovědný za vytvoření solární pole to je primární zdroj energie vozidla. Tým Array nepřipojuje pouze solární články k autu, ale musí také zkoumat techniky zapouzdření k ochraně křehkých solárních článků. Projekt solárních vozidel University of Minnesota je jedním z mála kolegiálních týmů, které zapouzdřují a připojují své vlastní pole.
  • The Elektrický tým (dříve nazývaný kontrolní tým) je odpovědný za návrh, stavbu a programování všechny elektrické systémy automobilu. To zahrnuje baterie, sledovače výkonu, rozhraní řidiče, telemetrie systémy a elektrický motor který řídí auto. Primárním cílem elektrotechnického týmu je efektivita; čím méně energie zařízení spotřebuje, tím déle bude vůz schopen jet.
  • The Tým dynamiky vozidel je odpovědný za konstrukci a výrobu konstrukčních a pohyblivých částí automobilu, včetně suspenze, řízení, a podvozek auta. Největší výzvou je vyrobit co nejlehčí a nejmenší komponenty, aby vůz mohl jet rychleji.
  • The Operační tým řídí fundraising a public relations projektu a zajišťuje přítomnost týmu jak u sponzorů, tak u různých vzdělávacích aktivit.
  • The Strategický tým má za úkol optimalizovat výkon závodu prostřednictvím analýzy dat a vývoje softwaru. Členové strategie rozhodují o závodech kriticky, například kdy zastavit a jak rychle by mělo auto jet.

Správa

Kromě 6 dílčích týmů existuje také výkonný tým. Tento tým složený ze studentů z dílčích týmů; je odpovědný za převzetí povinností týmu, které nejsou přímo spojené s vozidlem, jako je získávání sponzorů a stanovování časů schůzek.

Stejně jako u jakékoli skupiny studentů na University of Minnesota musí mít UMNSVP fakultního poradce. Poradce fakulty se přímo nezabývá konstrukcí ani konstrukcí automobilu, ale vykonává výkonné funkce a slouží jako kontakt s univerzitou. Současnými fakultními poradci týmu jsou profesoři David Orser a Philip Cohen (elektrotechnika a počítačové inženýrství). Mezi předchozí poradce fakulty patří profesoři Jeff Hammer, Patrick Starr, Virgil Marple a Paul Imbertson.

Auta

Projekt solárních vozidel University of Minnesota vyrobil ve své historii 13 automobilů:

Aurora I.

Aurora I. byl prvním vozidlem vyrobeným společností UMNSVP. Je to pravděpodobně jeden z největších solárních vozů, jaký kdy byl pro závod vyroben. Sloužil jako pevný základ znalostí, se kterými lze pracovat na budoucích projektech.

Aurora II

Aurora II silně stavěl na zkušenostech získaných z Aurory I. Představoval kompletní přepracování předchozího automobilu a z UMNSVP se stal stálým doplňkem ve světě slunečních paprsků automobilů.

Aurora3

Aurora³ byl redesign Aurora II, se zaměřením na zlepšení efektivity vozu. Vyznačoval se aerodynamičtějším tvarem a motorem ve volantu, což bylo obrovské zlepšení oproti řetězovému motoru Aurora II.

  • Sunrayce 97 (Indianapolis, Indiana na Colorado Springs, Colorado )
    • 11. místo celkově (z 36), kvůli chybě brzdy po brzdové kapalině, která byla neslučitelná s těsněními brzdového systému, způsobila, že tým ztratil většinu dne kvůli opravám.
    • Zlomil denní rychlostní rekord Sunrayce stanovený Aurorou II v Sunrayce 95 s průměrnou rychlostí 54 MPH na 166 mil dlouhé cestě ze Smith Center v Kansasu do St. Francis v Kansasu
    • 3. místo, týmová práce
  • 1998 World Solar Rallye (Akita, Japonsko )
    • 1. místo, třída mladých
    • 7. místo celkově (z 81)
  • Velká cena Formule Sun 2000 (Heartland Park, Topeka, Kansas )
    • 2. místo v otevřené třídě
    • 3. místo celkově
    • 1. místo, závod v tahu 1/4 míle

Aurora 4

Aurora 4 zlepšila úspěchy Aurora třída automobilů. Nikl-metal hydridová baterie byla první novou technologií baterií používanou týmem Minnesota a solární pole jako první používalo dvě různé velikosti fotovoltaických solárních článků. Tým překonal srážku se svým vedoucím vozidlem a mnoho dní v dešti, aby získal 4. místo v Sunrayce '99. Byl to druhý čtyřkolový vůz, který UMNSVP postavil po Auroře I.

Borealis I.

Borealis I. představoval zásadní redesign z osvědčeného vystřihovacího vozu. Místo ploché skořepiny s „bublinovým“ baldachýnem tým použil inovativní design skořápky „manta“, kde je čelní sklo a baldachýn integrovány do karoserie automobilu. Také téměř všechny ostatní systémy byly přepracovány pro vyšší výkon.

Počátkem roku 2005 Borealis I. byl prodán do Tým solárních automobilů z Illinois State University, kde byla vybavena novou elektronikou a solárními panely. ISU to závodil jako Merkur I. v North American Solar Challenge v roce 2005, kde skončili na 18. místě. Jeho podvozek byl znovu použit pro jejich auto z roku 2008 Merkur II, ale bohužel problémy s jejich motorem jim zabránily v kvalifikaci. V roce 2009, Merkur II skončil v Grand Prix Formule 2009 na 5. místě z 11 přihlášených vozidel.

Borealis II

Borealis II vylepšen design Borealis I., zdůrazňující především spolehlivost, která vyústila v relativně těžké auto. Překonal řadu neštěstí, které poškodily vůz, a stal se jedním z nejúspěšnějších projektů UMNSVP doposud.

Borealis III

Borealis III vede v průběhu severoamerické solární výzvy v roce 2005, prochází kolem Jezero Benton, Minnesota.

Borealis III zlepšila své předchůdce zdůrazněním účinnosti a snížení hmotnosti; auto váží něco přes 400 lb. Borealis III byl také prvním solárním automobilem v historii, který během závodu překročil mezinárodní hranici; učinilo tak 21. července 2005 během toho roku Severoamerická solární výzva.

V průběhu června a července 2006 Borealis III prošel mírnými úpravami, aby mohl v září 2006 závodit na světové solární rally na Tchaj-wanu.

Kentaur I.

Kentaur I. představovalo několik hlavních konstrukčních úprav z obou předchozích sérií automobilů. Kvůli změně pravidel North American Solar Challenge pro rok 2008, která vyžadovala, aby řidič seděl vzpřímeně, stál tým před úkolem umožnit řidiči to udělat a přitom minimalizovat aerodynamický odpor. Mnoho designových komponent bylo přepracováno tak, aby odpovídalo novému stylu vozidla a zlepšilo výkon.

Kentaur II

Kentaur II byl navržen pro rok 2010 Americká solární výzva. Na základě zkušeností z C1 se týmu podařilo postavit mnohem lehčí auto (389 liber prázdné, oproti ~ 440 liber pro C1) a také snížit aerodynamický odpor o značnou rezervu. Přesto, že měl jedno z nejlevnějších solárních polí na akci, se týmu podařilo skončit celkově na 2. místě.

Kentaur III

Kentaur III bylo vyvrcholením série Centaurus se zlepšením hmotnosti a aerodynamiky. Navrženo pro rok 2012 Americká solární výzva, to bylo zpomaleno uprostřed závodu vadnými termistory. V roce 2014 byl přejmenován Kentaur π a byla vybavena novým elektrickým systémem a vinylová fólie pro rok 2014 Americká solární výzva. Tam si vůz uvědomil svůj plný potenciál tím, že skončil celkově na druhém místě, přestože musel překonat rozsáhlé poškození solárního vozu a týmového vybavení vodou před posledním dnem Grand Prix Formule Sun. kvalifikační závod.

Daedalus

Daedalus znamenala drastickou změnu designu oproti předchozím solárním vozům týmu. Navrženo pro novou třídu křižníků v Světová solární výzva, bylo to první dvoumístné auto týmu s důrazem na praktičnost. Tým překonal elektrické problémy, aby byl v menšině týmů, aby dokončil závod bez sledování. Daedalus také označil trvalý přechod z tříkolových na čtyřkolová solární auta.

Eos I.

Eos I. pokračuje v zaměření týmu na praktičtější solární vozy pro více cestujících. Liší se od Daedalu v tom, že cestující jsou na obou stranách katamaránové skořápky s dveřmi po stranách místo vrchlíku nahoře. Eos dokončil BWSC 2015 bez trailingu i přes náročnější bodovací vzorec a předpisy. V roce 2016 Eos I. se stal prvním vozem Cruiser, který kdy soutěžil v Americká solární výzva.

Eos II

Eos II je nejnovější solární vozidlo týmu. Zahrnuje významná vylepšení aerodynamiky a solárního pole oproti předchozímu vozu. To soutěžilo v 2017 BWSC Cruiser Class proti týmům z celého světa, a skončil s nulovými poruchami. V následujícím roce vyhrál Eos II FSGP 2018 a soutěžil v vůbec první třídě ASC MOV (Multi-Occupant Vehicle), kde vedl závod na více než 70% vzdálenosti podél Oregonské stezky, než došlo k nešťastné elektrické poruše a skončil na 2. místě Místo.

Viz také

externí odkazy

Reference