世界太阳能车挑战赛另外一个存在变化的规则就是:驾驶员必须采用坐立的姿势来驾驶汽车,而在以往的赛事中是允许驾驶员采用卧式姿势来驾驶汽车的。采用卧式的姿势更加符合空气动力学,但是这与现实驾驶是不相符的。
Keno Mario-Ghae表示:“在我们最终确定设计方案前,我们设计了非常多的设计方案,目的是为了尽可能的降低车身尺寸以及车身重量。我们小组最终总共设计了20种不同的方案,最终我们选择了目前的方案是因为该方案同时考虑到了车辆的空气动力学以及太阳能接收率的问题,而不会产生鱼和熊掌不能兼得的问题。”
剑桥大学生态环保赛车小组的设计理念是尽可能的缩小车辆各个方向的尺寸以做到尺寸尽可能的小,重量尽可能的轻,尽可能的符合空气动力学,同时在其车尾部还配备一个可以实时跟踪太阳光线的太阳能接收系统,在该系统外面还配备了一个全透明的汽车顶盖,该汽车顶盖光线透过率可以达到95%。剑桥大学生态环保赛车小组的太阳能汽车前脸采用了子弹形状的外形设计,汽车尾部借鉴了水滴的流线造型,这样不仅具有很好的空气动力学特性,而且还能很好的保护安装在其里面的实时跟踪太阳能接收系统。
关键系统设计
Keno Mario-Ghae表示:“对于世界太阳能车挑战赛参赛车辆来说,车辆的设计越简单其效果就越有效。因此,在我们设计太阳能实时跟踪接收系统时,我们花费了大量的时间,这实际上是增加了车辆设计的难度,至于设计出来的结果是更加有效还是相反就存在一定的冒险性。”最后经过努力,剑桥大学生态环保赛车小组成员成功设计了该太阳能光线实时跟踪接收系统,该赛车小组成员通过对太阳光线和太阳能接收板位置进行建模模拟成功得到了太阳光线变化的模型。通过分析该太阳光线变化模型可以根据车辆地理位置以及车辆运行方向而计算出太阳能接收板的位置,从而实时跟踪太阳光线。
Keno Mario-Ghae表示:“此次世界太阳能车挑战赛规则规定,我们选择太阳能电池有两种选择,一种是面积为3平方米的具有高太阳能转化率的砷化镓太阳能电池,另一种是面积为6平方米的普通太阳能硅电池。而普通的太阳能硅电池能量转化率为22%,后者由于太阳能电池面积较大而能产生的电能要比前者多1/5。但是前者质量更轻,所以这就需要我们进行优化选择。最终,我们剑桥大学生态环保赛车小组选用了具有航天级别的砷化镓光伏(PV)电池,其太阳能转化率可以达到36%。”
剑桥大学生态环保赛车小组参赛车辆采用的一体化碳纤维壳体结构是与英国国家复合材料中心合作制成的,其总质量只有35千克(约77磅)。同时,该车太阳能接收阵列板与一个锂离子电池组相连接。另外,其还采用了一个效率为97%的电动机直接与后轮轴相连接,这样省去了传动系统降低了能量损耗。
该剑桥大学生态环保赛车小组队长Keno Mario-Ghae还表示,他们小组得到了英国汽车行业捷豹公司和路虎公司的大力技术支持。







