Studenci z Łodzi budują auto zasilane energią z PV na World Solar Challange 2015
W marcu bieżącego roku studenci Politechniki Łódzkiej rozpoczęli innowacyjny projekt. Celem członków zespołu Lodz Solar Team jest zbudowanie samochodu elektrycznego, zasilanego energią słoneczną, który w październiku 2015 wystartuje w międzynarodowym wyścigu World Solar Challenge.
Pojazd będzie brał udział w kategorii „Cruiser Class”, czyli pojazdów przypominających samochody miejskie, ze szczególnym uwzględnieniem ich ekonomiczności i praktyczności. Autorzy przewidują, że model będzie w stanie przewieźć dwóch pasażerów wraz z niewielkim bagażem.
Obecnie prowadzone są badania oraz symulacje gotowego już projektu samochodu. Wstępnie zostały oszacowane opory aerodynamiczne, jakie pojazd będzie stwarzał podczas jazdy na drogach australijskich, a także jaka moc będzie potrzebna do utrzymania minimalnej prędkości 60 km/h (określonej przez regulamin konkursu).
W najnowszej edycji World Solar Challenge 2015 został określony szereg wymogów, które pojazd musi spełnić, aby mógł zostać dopuszczony do wyścigu. Najistotniejsze punkty dotyczą elektroniki pojazdu związanej bezpośrednio z układem zasilania i sterowania.
Bolid może posiadać do 6 m2 czynnej powierzchni paneli słonecznych, z uwzględnieniem ich sprawności nieprzekraczającej 22,5% oraz wykonania na podłożu krzemowym. W przypadku innych technologii organizator ograniczył tę powierzchnię tylko do 3 m2. Ze względu na dużo większą popularność paneli krzemowych, studenci z projektu Lodz Solar Team zdecydowali się właśnie na taką technologię.
Do wykorzystania energii pochodzącej z paneli słonecznych niezbędny jest moduł MPPT (ang. Maximum Power Point Tracking). Jest to układ odpowiedzialny za optymalne dobranie charakterystyki prądowo-napięciowej paneli słonecznych do warunków ich pracy. Układy takie potrafią zwiększyć sprawność procesu generowania energii z paneli nawet do 30%.
Ważnym elementem bolidu jest również system magazynowania energii, a więc zespół ogniw litowo-jonowych wraz z systemem BMS (ang. Baterry Management System). W tej chwili trwają ustalenia dotyczące doboru baterii i akumulatorów skłaniając się ku akumulatorom wykonanym w technologii litowo-polimerowej. Rozważane jest ich użycie ze względu na wysoki stosunek magazynowanej energii do masy. Należy pamiętać, że na trasie wyścigu dostępny jest tylko jeden punkt ładowania baterii, a waga netto akumulatorów (ogniw) nie może przekroczyć 60 kg.
Studenci zdecydowali się na silniki montowane w kołach pojazdu. Dlaczego takie nietypowe rozwiązanie? Silniki te posiadają do 98% sprawności nominalnej, co jest ogromnym atutem w porównaniu z 70-procentową sprawnością w przypadku rozwiązań konwencjonalnych i stosowaniu przekładni do przenoszenia napędu na koła. Dzięki temu polska grupa ma szansę toczyć wyrównaną walkę z najlepszymi zespołami z całego świata.
Najważniejszym elementem odpowiedzialnym za ekonomię pojazdu jest „serce” bolidu, czyli komputer główny. Ma on za zadanie komunikować się ze wszystkimi podzespołami, analizować otrzymane wyniki z czujników i poprawnie dobierać warunki pracy silników tak, aby jak najmniej zużywały energii w danym momencie. Na cały system zarządzania będą składały się szereg czujników, mikroprocesory o niskim poborze prądu oraz układy peryferyjne umożliwiające komunikację zewnętrzną z pojazdem.
Zespół studentów podkreśla, że jest to trafna koncepcja, która w przyszłości będzie mogła być wykorzystywana na skalę przemysłową. Realizacja projektu jest możliwa, dzięki odpowiednim kwalifikacjom zespołu, którego członkowie są studentami wydziałów mechanicznego oraz elektrycznego. Zespół jest wspierany przez opiekunów naukowych z Politechniki Łódzkiej oraz zewnętrzne firmy zajmujące się branżą motoryzacyjną czy elektroniczną.
Cel budowy
Celem projektu jest przede wszystkim wypromowanie Polski (w szczególności Politechniki Łódzkiej), na arenie międzynarodowej oraz zaznaczenie, że również nasz kraj inwestuje w nowoczesną technologię wykorzystującą odnawialne źródła energii. World Solar Challenge jest jednym z najbardziej prestiżowych konkursów związanych z budową samochodów napędzanych energią słoneczną.
Udział studentów Politechniki Łódzkiej w WSC 2015 będzie pierwszym udziałem polskiej drużyny w tym konkursie. Warto zaznaczyć, że dotychczas żaden kraj pochodzący z Europy środkowo-wschodniej nie uczestniczył w tym wyścigu. Drugim celem jest promowanie energetyki słonecznej jako ogólnie dostępnego oraz darmowego źródła energii elektrycznej (w tak niewielkim stopniu wykorzystywanego w Polsce). Szczególnie podkreśla się istotę badań nad pojazdami napędzanymi energią elektryczną pochodzącą z promieni słonecznych. Jest przyjaznym i zarazem ciekawym zwróceniem uwagi społeczeństwa na wykorzystanie energetyki solarnej.
Lodz Solar Team
