De ska köra 300 mil – med hjälp av solen

2019-07-10 06:00  

Solceller har börjat leta sig in i produktionsbilar. Till viss del tack vare World Solar Challenge. I år skickar Chalmers för första gången en bil till Australien.

I takt med att personbilar i allt högre grad utrustas med batterier för eldrift framstår det plötsligt vettigt att även utrusta fordonet med solceller. Den senaste tiden har vi fått se flera exempel på det.

Tyska Sono Motors var i våras i Sverige för att marknadsföra Sion, en elbil täckt med solceller som en solig dag ska kunna ge drygt tre mils extra räckvidd.

Nyligen berättade jätten Toyota att den har börjat testa nya högeffektiva solceller för laddhybriden Prius som ska kunna ge drygt 5 mils räckvidd per dag. Det är redan i dag möjligt att köpa en Prius med solcellstak som tillval, men då bara för att driva tillbehör som luftkonditionering.

Ska driva på utvecklingen av solcellsdrivna fordon

Mönstret följer syftet med tävlingen Bridgestone World Solar Challenge, som drogs igång för 32 år sedan just för att driva på utvecklingen av solcellsdrivna fordon.

Med egenbyggda bilar enbart laddade av solen ska lagen köra från Darwin i norra Australien tvärs över hela kontinenten till Adelaide, en sträcka på drygt 300 mil (lagen får dock starta loppet med fulladat batteri i Darwin).

Utvecklingen av bilarna har varit omfattande. När första tävlingen anordnades 1987 gjorde snabbaste laget resan på drygt fem dagar och en medelhastighet på 66,9 kilometer per timme. 18 år senare gjordes resan för första gången med en snitthastighet som översteg 100 kilometer per timme.

Intensiv fas i projektet

Flera svenska lag har deltagit genom åren. Vid årets tävling, som hålls 13–20 oktober, medverkar för första gången Chalmers tekniska högskola. Ny Teknik träffade laget, som består av 17 medlemmar, i början av maj under en intensiv fas i projektet.

Fordonets chassi var då i princip klart – en kraftig konstruktion av svetsade stålrör. Hjulen var monterade och i ett av dem satt en elektrisk navmotor.

För att få starta måste många designregler vara uppfyllda, bland annat gällande krocksäkerhet och maximal storlek på solpaneler och batterier.

- Det är för att alla ska ha samma förutsättningar. Optimering är därför det viktigaste, att få allt att funka ihop, säger lagmedlemmen Niels Boardman Jonsson.

En materialsport, trots allt

Men det går inte komma ifrån att det innebär något av en materialsport. Ju effektivare solpaneler desto mer effekt går det att kräma ut från solens strålar. Chalmers Solar Teams budget ligger kring miljonen, inklusive resekostnader för en stor del av laget. Andra lag lägger kanske fem gånger så mycket, berättar Niels Boardman Jonsson.

- I och med att vi deltar för första gången har vi haft svårt att skaffa sponsorer. Vi kom fram till att vi kan bygga solpanelerna själva, till en tiondel av priset, säger han.

Cellerna köptes in. Utmaningen låg därefter i att få till beläggningen som skyddar de känsliga cellerna. På solpaneler som monteras på tak används vanligen en glasskiva. Det funkar inte på en bil med svängda former. Chalmers Solar Team använde sig därför av en flytande beläggning vilket givetvis ställer krav på utförandet.

Cellerna kopplas i två serier för att fungera bättre vid skuggning. Josef Vernersson, med övergripande elansvar, berättar att laget har valt den dyrare lösningen MPPT för att reglera spänningen från solcellerna till batteriet. MPPT står för Maximum Power Point Tracker.

- Den gör att man kan plocka ut så mycket ström som möjligt utan att sänka spänningen. Tekniken är dyrare men bättre än den äldre pulsbreddsmoduleringen, PWM, säger Josef Vernersson.

Siktar på att bli bästa svenska lag

Laget räknar med att panelerna ska ge 800 watt i snitt. Enligt beräkningar bör bilen därmed kunna köra i åtminstone 80 kilometer i timmen på plan väg, mer i nedförsbacke. Chalmers Solar Team tävlar i Challenger-klassen där ssdnabbhet avgör.

- Medelhastigheten är det viktiga. De flesta har ett mål på 70-80 kilometer per timme. Sen får vi se vad det blir för oss, säger Niels Boardman Jonsson.

Batteriet har cirka 5 kWh kapacitet. Lagen startar med fulladdat batteri och kör åtta timmar per dag. Det är tillåtet att ladda batterierna två timmar före och efter de åtta timmarnas körtid.

Vad är det roligaste med projektet?

- Det ligger i tiden. Solceller är på tapeten och det är ju en elbil vi bygger, en bransch det händer mycket i just nu. Det är väldigt komplext men intressant att sätta sig in i. Det finns alltid något nytt man inte har tänkt på, som hur man placerar solceller på bästa sätt. Men det är därför de flesta gör det. Det är en utmaning, säger Niels Boardman Jonsson.

Vad har ni för förväntningar på resultatet? Bästa svenska lag?

- Ja, världens bästa blir nog svårt! De holländska lagen är väldigt bra, säger han.

En vecka in i juli meddelar laget att bilen just har lämnats för skeppning till Australien. Karossen är färdigbyggd, solcellerna är på plats och elsystemet är i princip klart. Nu återstår ett par månader av programmering och justering innan det är dags att påbörja den långa resan tvärs över kontinenten.

Fakta: Bridgestone World Solar Challenge

I år har hittills 48 lag kvalificerat sig för Bridgestone World Solar Challenge.

Från Sverige deltar fyra lag, samtliga i klassen Challenger där bäst medelhastighet avgör.

MDH Solar Team från Mälardalens högskola med fordonet Viking

Halmstad University Solar team från Högskolan i Halmstad med fordonet Heart Three

JU Solar Team från Högskolan Jönköping med fordonet Axelent.

Chalmers Solar Team från Chalmers tekniska högskola med fordonet Alfrödull.

Den andra klassen heter Cruiser och går ut på att transortera fyra personer med så låg energiförbrukning som möjligt tvärs kontinenten.

Johan Kristensson

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt