日本東海大學(xué)2009年11月4日宣布,該校獲得了10月25日于澳大利亞開幕的全球第一大綠色汽車挑戰(zhàn)賽“Global Green Challenge”太陽能汽車部門的總冠軍(參閱本站報道)。東海大學(xué)參加的是2007年開設(shè)的“Challenge Class”級別,在遵循2005年以前車輛標準的“Adventure Class”級別,大阪產(chǎn)業(yè)大學(xué)的“OSU Model S’”以34小時45分贏得了冠軍。
參賽的13名學(xué)生贏得了冠軍
該挑戰(zhàn)賽始于達爾文止于阿德萊德,貫穿澳大利亞南北,全長約3000km,最先抵達的隊伍獲勝。東海大學(xué)隊的參賽車輛“Tokai Challenger”雖然在Challenge Class預(yù)賽僅位列第四,但經(jīng)過四天的無人駕駛最先抵達了阿德萊德。行駛時間為29小時49分,平均速度為100.54km/h。曾經(jīng)的四連冠――荷蘭努昂太陽能車隊(Nuon Solar Team)的“Nuna V”以32小時38分位列第二,美國密歇根大學(xué)太陽能車隊(University of Michigan Solar Team)的“Infinium”以33小時8分名列第三。
關(guān)于取勝因素,東海大學(xué)工學(xué)部電氣電子工學(xué)系教授木村英樹表示:“除了配備夏普提供的頂級功率太陽能電池、參賽車輛中最輕的CFRP車體、高效率驅(qū)動系統(tǒng)外,挑戰(zhàn)賽行駛時基本沒出現(xiàn)故障也是因素之一?!?
此次使用的太陽能電池為宇航用,模塊轉(zhuǎn)換效率高達30%,面積為6m2。功率約為1.8kW,由于馬達沒有功率制限,因此,太陽能電池功率越大越利于使用高功率馬達。此次使用的馬達是三葉、日本Chemi-Con、捷太格特合作開發(fā)的DC無刷型輪內(nèi)馬達。其特點在于使用無減速機構(gòu)的直接驅(qū)動,通過使用非晶電磁鋼板減少了鐵損,大范圍提高了效率。額定功率約為2kW,最高效率為97%,最高轉(zhuǎn)速約為1300rpm。
太陽能汽車需要在行駛前后為鋰離子充電電池充電,早晚同時使用太陽能電池和充電電池的電力行駛,白天在行駛中為充電電池充電。充電電池為松下產(chǎn)品,容量為5.6kWh(25kg)。電池充滿大約需要3小時,以100km/h的速度可以行駛300km左右。
Tokai Challenger是前2輪、后1輪的3輪車,利用后輪驅(qū)動。前輪配備有轉(zhuǎn)向機構(gòu),由于轉(zhuǎn)彎時需要縮小前輪轉(zhuǎn)角減少行駛阻力,因此后輪同樣配備了轉(zhuǎn)向機構(gòu)。
車體為GH Craft提供的CFRP(碳纖維強化樹脂)制造,重量為160kg。為了消除各車駕駛員的體重差,當(dāng)駕駛員體重較輕時需要添加重物使總重量達到80kg。輪胎為法國米其林(Michelin)生產(chǎn)的16英寸產(chǎn)品,與其組合使用的是GH Craft生產(chǎn)的CFRP車輪。
東海大學(xué)校友河?建次郎擔(dān)任了此次的車手。他說:“雖然挑戰(zhàn)賽之前故障不斷,導(dǎo)致整體工程有所拖延,但正式比賽中除了第4天的爆胎外幾乎沒有其他故障出現(xiàn)。這場神奇的勝利可以說是對8月以來一直在徹夜準備的學(xué)生們努力的褒獎。”
仍是學(xué)生的隊長竹內(nèi)豪談了今后的抱負:“下年度的國際大賽會在南非和北美舉行,但我們今天剛剛回國,還沒有考慮。我會和伙伴們一起討論決定下一個目標?!保ㄓ浾撸毫?達彥)
圖2:“Tokai Challenger”
圖3:使用高效馬達,配備了能夠提高太陽能電池輸出電力利用率的DC-DC轉(zhuǎn)換器(MPPT)
圖4:配備松下鋰離子充電電池