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(kāi)幕的全球第一大綠色汽車(chē)挑戰(zhàn)賽“Global Green Challenge”太陽(yáng)能汽車(chē)部門(mén)的總冠軍(參閱本站報(bào)道)。東海大學(xué)參加的是2007年開(kāi)設(shè)的“Challenge Class”級(jí)別,在遵循2005年以前車(chē)輛標(biāo)準(zhǔn)的“Adventure Class”級(jí)別,大阪產(chǎn)業(yè)大學(xué)的“OSU Model S’”以34小時(shí)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(dá)爾文止于阿德萊德,貫穿澳大利亞南北,全長(zhǎng)約3000km,最先抵達(dá)的隊(duì)伍獲勝。東海大學(xué)隊(duì)的參賽車(chē)輛“Tokai Challenger”雖然在Challenge Class預(yù)賽僅位列第四,但經(jīng)過(guò)四天的無(wú)人駕駛最先抵達(dá)了阿德萊德。行駛時(shí)間為29小時(shí)49分,平均速度為100.54km/h。曾經(jīng)的四連冠――荷蘭努昂太陽(yáng)能車(chē)隊(duì)(Nuon Solar Team)的“Nuna V”以32小時(shí)38分位列第二,美國(guó)密歇根大學(xué)太陽(yáng)能車(chē)隊(duì)(University of Michigan Solar Team)的“Infinium”以33小時(shí)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(shù)表示:“除了配備夏普提供的頂級(jí)功率太陽(yáng)能電池、參賽車(chē)輛中最輕的CFRP車(chē)體、高效率驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)外,挑戰(zhàn)賽行駛時(shí)基本沒(méi)出現(xiàn)故障也是因素之一?!?
此次使用的太陽(yáng)能電池為宇航用,模塊轉(zhuǎn)換效率高達(dá)30%,面積為6m2。功率約為1.8kW,由于馬達(dá)沒(méi)有功率制限,因此,太陽(yáng)能電池功率越大越利于使用高功率馬達(dá)。此次使用的馬達(dá)是三葉、日本Chemi-Con、捷太格特合作開(kāi)發(fā)的DC無(wú)刷型輪內(nèi)馬達(dá)。其特點(diǎn)在于使用無(wú)減速機(jī)構(gòu)的直接驅(qū)動(dòng),通過(guò)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(yáng)能汽車(chē)需要在行駛前后為鋰離子充電電池充電,早晚同時(shí)使用太陽(yáng)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(shí),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(chē),利用后輪驅(qū)動(dòng)。前輪配備有轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu),由于轉(zhuǎn)彎時(shí)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(jī)構(gòu)。
車(chē)體為GH Craft提供的CFRP(碳纖維強(qiáng)化樹(shù)脂)制造,重量為160kg。為了消除各車(chē)駕駛員的體重差,當(dāng)駕駛員體重較輕時(shí)需要添加重物使總重量達(dá)到80kg。輪胎為法國(guó)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(chē)輪。
東海大學(xué)校友河?建次郎擔(dān)任了此次的車(chē)手。他說(shuō):“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(méi)有其他故障出現(xiàn)。這場(chǎng)神奇的勝利可以說(shuō)是對(duì)8月以來(lái)一直在徹夜準(zhǔn)備的學(xué)生們努力的褒獎(jiǎng)?!?
仍是學(xué)生的隊(duì)長(zhǎng)竹內(nèi)豪談了今后的抱負(fù):“下年度的國(guó)際大賽會(huì)在南非和北美舉行,但我們今天剛剛回國(guó),還沒(méi)有考慮。我會(huì)和伙伴們一起討論決定下一個(gè)目標(biāo)?!保ㄓ浾撸毫?達(dá)彥)
圖2:“Tokai Challenger”
圖3:使用高效馬達(dá),配備了能夠提高太陽(yáng)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