Введение

Sunswift Racing — команда гоночных солнечных автомобилей Университета Нового Южного Уэльса в Сиднее, Австралия. Команда в настоящее время владеет рядом мировых рекордов и наиболее известна своим участием в World Solar Challenge (WSC). С момента основания в 1996 году Байроном Кеннеди команда Sunswift построила в общей сложности 7 автомобилей, самым новым из которых является Sunswift 7.

Команда " Солнечный погон "

Команда состоит преимущественно из студентов бакалавриата различных направлений, включая бизнес, инженерию и промышленный дизайн. Несмотря на то, что большинство членов команды одновременно учатся на очном отделении, Sunswift сохраняет конкурентоспособность во всех соревнованиях солнечных автомобилей, в которых принимает участие, завоевывая престиж и признание на мировой арене, а также подготавливая молодых инженеров к работе на передовых позициях в своей профессии. Многие бывшие члены команды Sunswift основали собственные компании, а другие получили востребованные должности, например, в известных гоночных командах, таких как команды Формулы-1. Некоторые из них поддерживают связь с Sunswift и после окончания учебы, выступая в роли наставников или консультантов для новых членов команды, тем самым способствуя поддержанию высоких стандартов, которые были заложены с момента основания команды в 1996 году.

Программа информирования

Команда Sunswift также активно участвует в жизни местного сообщества, рассказывая широкой публике о преимуществах автомобилей на солнечной энергии по сравнению с традиционными транспортными средствами. Для этого они регулярно демонстрируют серию автомобилей Sunswift на выставках и проводят дни открытых дверей для общественности. Кроме того, Sunswift посещает школы, чтобы обучать и вдохновлять детей на использование солнечной энергии, показывая, что это может быть увлекательным и эффективным способом приведения автомобиля в движение.

Как это работает

Все солнечные автомобили имеют как минимум пять основных компонентов в своей энергосистеме: солнечную панель, отслеживатель точки максимальной мощности (MPPT), аккумулятор, контроллер двигателя и электродвигатель. Эти автомобили полагаются на преобразование электромагнитной энергии солнца в электрическую посредством фотоэлектрических элементов, а затем – на преобразование этой электрической энергии в механическую для привода автомобиля с использованием электродвигателя. Отслеживатели точки максимальной мощности выступают в качестве интерфейса между солнечной панелью и аккумулятором, а контроллеры двигателя – между аккумулятором и электродвигателями.

Когда солнечный свет падает на солнечную панель, он передает энергию электронам внутри фотоэлектрических элементов, позволяя им проводить электричество и создавая электрический ток. Этот ток поступает в MPPT, которые изменяют нагрузку на солнечную панель, чтобы обеспечить максимально эффективную генерацию электроэнергии. MPPT постоянно контролируют выходную мощность фотоэлектрических элементов, поскольку она зависит от интенсивности света, которая может быстро меняться при затенении отдельных элементов. Затем электричество поступает в аккумулятор, где оно может быть сохранено для последующего использования, например, для привода автомобиля в отсутствие солнечного света. Хотя аккумулятор в основном заряжается от солнечных панелей, его также можно заряжать от обычной электросети дома или на рабочем месте. Аккумулятор передает ток в контроллеры двигателя, которые преобразуют его в форму, пригодную для питания электродвигателя. Контроллеры двигателя также используются для управления такими функциями, как регулировка скорости, круиз-контроль и рекуперативное торможение. Рекуперативное торможение использует существующие двигатели в качестве генераторов, преобразуя кинетическую энергию вращения колес обратно в электрическую, замедляя автомобиль и одновременно заряжая аккумулятор, вместо использования только традиционных механических тормозов. Наконец, энергия, изначально содержавшаяся в солнечном свете, достигает электродвигателей, которые, работая на принципах электромагнетизма, преобразуют электрическую энергию в энергию вращения, приводящую в движение колеса и автомобиль.

Солнечный поток 7 (2020 - настоящее время)

Sunswift 7 (SR7) – третий автомобиль, разработанный и изготовленный компанией Sunswift для участия в классе «Круизер» соревнований Bridgestone World Solar Challenge. Проектирование началось в 2020 году с намерением участвовать в отмененном Всемирном солнечном конкурсе 2021 года. В декабре 2022 года Sunswift установил мировой рекорд Гиннеса как самый быстрый электромобиль, проехавший максимальное расстояние на одном заряде. Это было достигнуто за 11 часов 52 минуты 08 секунд со средней скоростью почти [вставить значение скорости]. В октябре 2023 года Sunswift выиграл Всемирный солнечный вызов 2023 года в классе «Круизер». Результат на дорожных испытаниях составил 109,4, оценка практичности – 83,3%, а итоговый результат – 91,1. Команда заняла первое место как по результатам на дорожных испытаниях, так и по оценке практичности. +Технические характеристики Sunswift 7 Размеры Вес Аэродинамика Шасси Монокок из углеродного волокна с пеной и арамидным сотовым заполнением Кузов Индивидуальные диэдральные двери Synchro Helix. Фары Audi A7 Подвеска Аккумулятор 38 кВтч, 151,2 В Солнечные панели Сиденья 4 Моторы Два, задние, встроенные в колеса, синхронные двигатели постоянного тока, оба бесщеточные и с постоянными магнитами Максимальная скорость Запас хода

Sunswift VI (VIolet) (20172019)

VIolet – шестой автомобиль, разработанный и изготовленный Sunswift. Это был второй автомобиль Sunswift, построенный для участия в соревнованиях класса Cruiser. Проектирование VIolet началось 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 панелью площадью 5 квадратных метров, состоящей из 318 монокристаллических кремниевых элементов с приблизительной эффективностью 22%. VIolet был разработан с большим акцентом на практичность, с целью создания более комфортного семейного автомобиля по сравнению с предыдущими поколениями Sunswift. В VIolet реализованы новые функции, такие как мониторинг в реальном времени и обнаружение неисправностей, развлекательные системы, кондиционер, навигация, Wi-Fi, камера заднего вида, регулируемые сиденья, датчики парковки, багажные отделения спереди и сзади, а также эргономичная приборная панель. Благодаря этому автомобиль принял участие в World Solar Challenge 2017 года и занял третье место в категории практичности. В декабре 2018 года команда отправилась из Перта, чтобы установить мировой рекорд Гиннеса за наименьшее потребление энергии при движении по Австралии на электромобиле. Затем VIolet был дополнительно протестирован и усовершенствован для повышения надежности и эффективности, что привело к наивысшему рейтингу Sunswift – 2-му месту в общем зачете на Bridgestone World Solar Challenge 2019 года и финишу первым в Аделаиде.

Технические характеристики VIolet

Размеры:
Длина: 5,0 метров (16 футов 5 дюймов)
Ширина: 2,2 метра (7 футов 2 дюйма)
Высота: 1,2 метра (3 фута 11 дюймов)

Вес: 700 килограммов (без водителя)

Солнечные элементы/массив: Массив площадью 5,00 квадратных метров (53,7 квадратных футов), состоящий из 318 монокристаллических кремниевых элементов с приблизительной эффективностью 22%

Места: 4

Шасси: Монокок из углеродного волокна с пеной и арамидным сотовым сердечником

Двигатели: Два задних, встроенных в ступицу колес, синхронных двигателя постоянного тока, оба бесщеточные и с постоянными магнитами

Максимальная скорость: 140 километров/ч (87 миль/ч)

Максимальная скорость исключительно на солнечной энергии: 60 километров/ч

Максимальный запас хода: 1000 км при скорости 100 километров/ч

Батарея: Модульная, 10-20 киловатт-часов (36-72 МДж) литий-ионная, с номинальным напряжением от 90 до 153 В

Телеметрия: Пользовательская сеть CAN (Controlled Area Network), включающая GPS, барометрическое давление, скорость вращения двигателей, температуру двигателей, угол наклона, а также различные напряжения и токи.

Sunswift V (eVe) (20122016)

Проектирование и строительство eVe началось в начале 2012 года и было завершено в течение 18 месяцев к 2013 году Всемирному солнечному вызову. Автомобиль стоил примерно 500 000 долларов США и был построен для участия в новом классе Cruiser на WSC. Этот класс был ориентирован на более практичные солнечные автомобили с пассажирскими сиденьями, повышенной безопасностью и более эффективными батареями. Чтобы подчеркнуть свою практичность, команда также спроектировала его в виде современного спортивного автомобиля, а не в типичном футуристическом стиле большинства других солнечных транспортных средств. Автомобиль был самым быстрым в классе Cruiser, завоевав Line Honours и заняв третье место в общем зачете в классе Cruiser, а также достигнув самой высокой максимальной скорости. На одном заряде батареи eVe может проехать до или более, если питается от собственных солнечных элементов. После полной разрядки батареи можно полностью зарядить за 10 часов от стандартной бытовой розетки или менее чем за 7 часов от коммерческой розетки. С точки зрения стоимости и эффективности, 100 км на этом автомобиле обойдутся примерно в 0,20 доллара США, по сравнению со средними 15 долларами для обычных автомобилей с бензиновым двигателем. В июле 2014 года команда Sunswift установила мировой рекорд FIA, зафиксированный Конфедерацией австралийского автоспорта, за самый быстрый электромобиль, способный проехать на одном заряде аккумулятора. Команда превзошла предыдущий рекорд 1988 года, показав среднюю скорость в км/ч на дистанции, что было достигнуто в Австралийском автомобильном исследовательском центре в Виктории. Этот рекорд не был эксклюзивным для солнечных автомобилей, он был открыт для любого электромобиля весом менее. Следовательно, для установления этого рекорда солнечные элементы были отключены от электрической системы, и автомобиль мог работать только от литий-ионного аккумулятора. В настоящее время команда работает над получением статуса легальности eVe для дорог общего пользования и планирует официально зарегистрировать eVe как первый в Австралии солнечный автомобиль, разрешенный к эксплуатации на дорогах. Это сделает eVe одним из немногих солнечных автомобилей в мире, разрешенных к эксплуатации на дорогах, и первым, соответствующим строгим Австралийским правилам проектирования. Технические характеристики eVe Размеры Длина: Ширина: Высота: Вес Солнечные элементы/массив: массив. Все элементы изготовлены из монокристаллического кремния с эффективностью около >23%. Места: 2, изготовленные из углеродного волокна, каждое с трехточечным ремнем безопасности. Шасси: Монокок из углеродного волокна с пеной и арамидным сотовым сердечником. Двигатели: Два задних, встроенных в колеса, синхронных двигателя постоянного тока, оба бесщеточные и с постоянными магнитами. Максимальная скорость: Достигнутая: Теоретическая: Мощность батареи: Телеметрия: Пользовательская контролируемая сетевая шина (CAN), включающая GPS, барометрическое давление, скорости двигателей, температуры двигателей, крен и различные напряжения и токи.

Sunswift IV (IVy) (20092011)

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 в классах Challenger Class и Challenger Class Silicon, заняв 4-е место в общем зачете, несмотря на то, что первым из автомобилей на солнечных элементах достиг финиша. В целом, на завершение всего проекта ушло около 18 месяцев и 250 000 долларов. 7 января 2011 года на авиабазе Королевского австралийского флота IVy побил мировой рекорд Гиннеса за самый быстрый автомобиль на солнечной энергии. Австралийский гонщик Бартон Мауэр разогнал IVy до максимальной скорости, побив предыдущий рекорд, державшийся 22 года, более чем на . Правила рекорда требовали, чтобы IVy работал исключительно от солнечной энергии, и после снятия всего аккумуляторного блока вес автомобиля составил всего .

Технические характеристики Sunswift IV

Размеры:
Длина:
Ширина:
Высота:
Вес:

Солнечные элементы/Массив: постоянный массив, состоящий из 397 элементов A300 с эффективностью 22% и 56 элементов UNSW TopCells с эффективностью 16%

Сиденья: Отсутствуют традиционные сиденья. Водительский отсек является частью шасси.

Шасси: Монокок из углеродного волокна с предварительно пропитанным углеволокном и сотами Nomex, а также купол из стекловолокна.

Моторы: Один задний привод, бесщеточный, синхронный двигатель постоянного тока с постоянными магнитами.

Максимальная скорость: 110 км/ч (88,7 км/ч только на солнечной энергии)

Мощность батареи: при напряжении от 89,1 до 138,6 В

Телеметрия: Пользовательская шина CAN (Controlled Area Network), включающая GPS, давление в шинах, скорости двигателей, температуры двигателей, температуру тормозов, а также различные напряжения и токи.

"Сансвифт III" (2005-2008)

Sunswift III был разработан для WSC 2005 года. Механические проблемы привели к аварии перед гонкой, и автомобиль завершил дистанцию неофициально. В 2006 году конструкция автомобиля была улучшена. В январе 2007 года Jaycar Sunswift III установил 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, и также получила премию CSIRO за технические инновации среди 41 международного участника, заявленного на старт. В том же году команда Sunswift была удостоена премии Engineers Australia Engineering Excellence Award 2007 года в области образования и подготовки кадров. Технические характеристики Sunswift III:
Размеры:
Длина:
Ширина:
Высота:
Солнечная батарея из солнечных элементов с эффективностью 20%:
Мощность:
Шасси: монокок из углеродного волокна:
Аккумулятор: 2,5 киловатт-часа:
Максимальная скорость: 120 км/ч:
Вес:

"Сансвифт I" (1996)

Оригинальный автомобиль Sunswift был приобретен у Ассоциации автомобилей Aurora в 1996 году. Автомобиль, Aurora Q1, был значительно модернизирован и улучшен командой UNSW SRT и переименован в Sunswift под руководством лидера команды Байрона Кеннеди. Были добавлены новый двигатель и контроллер, каркас безопасности, шасси и батареи. Sunswift I затем участвовал в гонке "Всемирный солнечный вызов" 1996 года. Несмотря на свой возраст, автомобиль оставался конкурентоспособным, заняв 9-е место из более чем 46 участников. Опыт, полученный в гонках на Sunswift I, вдохновил на разработку Sunswift II, начатую в 1997 году. Технические характеристики Sunswift I: Общая стоимость: 95 000 долларов США + 200 000 долларов США за приобретение Aurora Q1. Размеры: Длина: Ширина: Высота: Вес. Солнечные элементы/Массив: постоянный массив (1923 элемента). Все элементы – кремний PERL mono (FZ) с средней эффективностью 18,5%. Шасси: Алюминиевая жесткая А-образная рама / стекловолокно, армированное Nomex сотовидной структурой (верхняя часть). Углеродное волокно, армирующее Nomex сотовидную структуру (нижняя часть). Двигатель: T Flux TF406, постоянный магнит DC, бесщеточный. Максимальная скорость: Экспериментальная: Теоретическая: Батарея: 58 элементов Gates Cyclone G12C Pb/кислотных, соединенных последовательно. Мощность батареи при 116 В.

Достижения

Рекорд года 1996 World Solar Challenge – Sunswift занял 9-е место из 46 участников. Это было первое участие университета в соревнованиях по солнечным автомобилям среди престижных и конкурентоспособных команд от Honda Motors Corporation, швейцарской команды из Биля и Mitsubishi Materials Corporation. 1999 NRMA Трансконтинентальная попытка рекорда – с автомобилем NRMA Sunswift II завершена за десять дней, несмотря на пять дней плохой погоды. Хотя рекорд в 8½ дней не был побит, попытка все же считалась успешной, и была сгенерирована реклама на сумму 2,4 миллиона долларов. 1999 CitiPower SunRace – через три дня после завершения попытки рекорда Перт-Сидней команда приняла участие в этом соревновании. NRMA Sunswift II занял третье место в очень конкурентной группе из пяти участников, доказав надежность автомобиля и преданность команды после пяти непрерывных недель на дороге. 1999 NRMA Sunswift II принял участие в торговой выставке в Тайбэе по запросу федерального правительства. 1999 World Solar Challenge – NRMA Sunswift II занял достойное 18-е место из 48 международных участников. 2001 World Solar Challenge – UNSW Sunswift II был 11-м автомобилем, пересекшим финишную черту. 2002 SunRace – 2-е место. 2003 SunRace – 2-е место. 2005 World Solar Challenge – UNSW Sunswift III был 9-м автомобилем (и первым с кремниевыми солнечными элементами), пересекшим финишную черту, прибыв за 5 дней. 2007 Jaycar Sunswift III побил мировой рекорд для путешествия на солнечном автомобиле из Перта в Сидней. Команда завершила путешествие за 5,5 дней, побив предыдущий рекорд на 3 дня. 2007 World Solar Challenge – Jaycar Sunswift III занял 4-е место в классе Adventure и 9-е место в общем зачете в 16:11 26 октября. Команда была удостоена престижной премии Freescale Technical Innovation за высокую эффективность автомобиля. 2007 Команда солнечных гонок UNSW была удостоена премии Engineers Australia Engineering Excellence Award за образование и обучение. 2009 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 Рекорд Гиннесса: Самый быстрый автомобиль на солнечной энергии. 2011 World Solar Challenge – Sunswift IVy занял 1-е место в классе Production Challenge и 6-е место в общем зачете. 2013 World Solar Challenge – Sunswift eVe завоевал Line Honours и занял 3-е место в классе Cruiser, включая максимальную скорость. 2014 FIA Land Speed Record – Sunswift eVe побил рекорд для самого быстрого электромобиля за , со средней скоростью . Предыдущий рекорд, установленный в 1988 году, составлял . 2015 World Solar Challenge – Sunswift eVe занял 3-е место по пересечению финишной черты и 4-е место в общем зачете. 2018 Рекорд Гиннесса – Наименьшее потребление энергии при вождении через Австралию (Перт - Сидней) – Электромобиль. 2023 World Solar Challenge – Sunswift 7 занял 1-е место в классе Cruiser.