Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door Krijn Soeteman

Freelanceredacteur

World Solar Challenge 2015

Asymmetrie en geheime wapens

Inleiding

De tweejaarlijkse Bridgestone World Solar Challenge in Australië leidt op veel technische universiteiten over de hele wereld tot een sterke competitiedrang. De wil om te winnen met een auto die met behulp van zonne-energie zo snel mogelijk de afstand tussen de noord-Australische stad Darwin en het zuidelijk gelegen Adelaide kan afleggen, is groot.

Dat de race in Nederland en België op extra aandacht kan rekenen, komt doordat de teams uit beide landen al jaren bovengemiddeld goed presteren. Dat geldt in de eerste plaats voor het team uit Delft, dat met de Nuna-auto's al sinds zijn aantreden in 2001 steevast op het podium terechtkomt. Ook de teams uit Twente en Leuven eindigden beide al een keer in de top drie van de Challenger-klasse, waarbij snelheid van belang is.

In 2013 kwam er een klasse bij, de Cruiser-klasse, waarbij het team van de Universiteit Eindhoven prompt de eerste plaats haalde. Omdat de eisen voor de Cruiser-klasse veel verschillen van die van de Challenger-klasse, nemen we die eerste niet mee in dit achtergrondverhaal. Bij de vorige editie, waarvoor Tweakers een videoreport maakte van de aanloop naar de race, deed de Technische Universiteit Eindhoven het in ieder geval goed.

Wij waren nieuwsgierig naar de drie Challenger-teams en zochten ze op in of in de buurt van hun eigen omgeving. Voor het Twentse team waren we nog op tijd om de auto te aanschouwen in het Fanny Blankers Koen-stadion. Delft en Leuven hadden hun auto's al op transport naar Australië gesteld, maar wat er overblijft na de intensieve voorbereiding laat voldoende sporen na voor een goed gesprek.

De race toen en nu

Voordat we ingaan op de uitdaging waarmee de deelnemende diverse teams zich dit keer geconfronteerd zagen, beschrijven we in het kort de geschiedenis van de World Solar Challenge.

De race werd voor het eerst gehouden in 1987. Het was de opvolger van een door Hans Thostrup bedachte reis van 4052 kilometer dwars door Australië, van Perth naar Sydney. Thostrup, een Deen die zich in de jaren zeventig van de twintigste eeuw steeds bewuster werd van het energieprobleem, bouwde een van de eerste zonnewagens ooit: de Quiet Achiever. Met de door oliemaatschappij BP gesponsorde wagen legde hij de reis in twintig dagen af in december 1982 en januari 1983. De gemiddelde snelheid was slechts 23km/h. Uiteindelijk mondde het succes van de rit uit in de organisatie van de eerste World Solar Challenge in 1987.

Het parcours van de World Solar Challenge was wel anders dan Thostrups traject, namelijk van Darwin naar Adelaide, waardoor het zonlicht aan beide zijden van de auto invalt. Voor de start in Darwin worden de startposities van de teams bepaald aan de hand van een competitie in die stad. Het doel is steeds zo ver mogelijk te rijden tussen het vertrek om acht uur 's morgens en vijf uur 's middags. Vervolgens kamperen de teams waar ze op dat moment zijn, meestal midden in de woestijn. Voor het vertrek mogen de auto's in de Challenger-klasse vijf kilowattuur aan energie opgeslagen hebben, wat over het algemeen overeenkomt met de maximale capaciteit van de accu. Alle andere energie moet komen van de zon of worden teruggewonnen vanuit overgebleven kinetische energie in de auto. Dat laatste gebeurt meestal door het terugwinnen van de remkracht.

Na de start in Darwin gaat de race over de Stuart Highway naar Port Augusta en dan via Highway 1 naar de finish op Victoria Square in Adelaide, met voor de teams een duik in de fontein op het plein. De snelste auto's worden daar op 21 of 22 oktober verwacht. Tijdens de race zijn de auto's verplicht bij een aantal checkpoints een halfuur te stoppen, een moment waarop coureurs mogen wisselen en routinecontroles uitgevoerd mogen worden, al mag er niet echt gesleuteld worden. Omdat het niet altijd mogelijk zal zijn om exact te stoppen op de plek waar de auto om vijf uur 's middags is, mag er eventueel nog tien minuten doorgereden worden om een geschikte locatie te vinden.

Door de bijna dertigjarige geschiedenis van de race heen, is de gemiddelde snelheid langzaam omhooggegaan van 66,9 naar 102,8km/h in 2005. Sinds dat jaar is de gemiddelde snelheid weer naar beneden gegaan, mede omdat er in in 2007 een maximum werd gesteld aan de oppervlakte van het zonnepaneel: zes vierkante meter. Sinds 2011 mag een paneel van galliumarsenide maximaal drie vierkante meter groot zijn, waardoor er praktisch alleen nog wordt gereden met silicium zonnecellen van maximaal zes vierkante meter.

Al die energie moet omgezet worden in een voorwaartse beweging, maar het betekent niet dat de auto's zo snel mogen als ze kunnen, want ze moeten zich aan de Australische verkeersregels houden, die per staat verschillen. Zo is de maximumsnelheid in het Noordelijk Territorium 130km/h en in Zuid-Australië 110km/h. Dat kan betekenen dat alle auto's uiteindelijk dezelfde snelheid kunnen behalen, maar de organisatie van de WSC past de regels voor elke editie weer aan, waardoor bepaalde handigheidjes niet meer mogen of bepaalde handicaps worden ingevoerd. Zo mag er in deze race tijdens de verplichte stops geen gebruik meer worden gemaakt van zonnepanelen buiten de auto om extra bij te laden. Dat houdt in dat er weer anders en zuiniger met energie moet worden omgegaan dan de vorige keer.

Als laatste zijn er natuurlijk restricties aan de afmetingen. Een wagen mag maximaal 4,50m lang zijn, 1,80m breed en 2,20m hoog. Dat laatste was tot 2007 anders; een auto mocht toen maximaal 1,80m hoog zijn. Binnen die maten moet het gebeuren en sinds 2013 op vier wielen in plaats van minimaal drie.

Aerodynamisch gezien vallen veel vormen al af en omdat het opvangen van zo veel mogelijk zon binnen de afmetingen ook niet onbelangrijk is, lijken de wagens op het eerste gezicht steeds meer op elkaar. In deze editie van de WSC is de asymmetrische vorm populair, waarbij de cockpit of canopy zich in een van de twee zijkanten van de auto bevindt. Alle lagelandenteams hebben nu een asymmetrische auto met de canopy aan de rechterzijkant. Twee jaar geleden was het Nuon Solar Team uit Delft het eerste van de drie die de asymmetrische vorm omarmde. Nu zijn ook het Solar Team Twente en het Punch Powertrain Solar Team uit het Belgische Leuven hierop overgestapt.

De keuze om de canopy aan de rechterkant te plaatsen heeft alles te maken met de stand van de zon en de richting van de race, namelijk van noord naar zuid. Dat maakt de rechterkant wat schaduw-zonverhouding betreft tot de meest logische als er gekeken wordt naar het verschil in zonkracht tussen acht uur 's ochtends en vijf uur 's middags, en de stand van de zon tussen het oosten en het westen.

De wagens bewegen zich voort over het 3021 kilometer lange parcours met een zogenaamde naaf- of in-wheel-motor. De motor gebruikt het merendeel van de opgewekte energie. De energie loopt eerst door een maximum power point tracker, die ervoor zorgt dat de energie uit een zonnepaneel gemaximaliseerd wordt. Elk zonnepaneel heeft een eigen karakteristiek van spanning en stroom, en daaruit is een optimaal vermogen te berekenen. Een mppt zoekt naar het optimale gemiddelde om een zo hoog mogelijke efficiëntie te behalen. Vervolgens laadt het lithium-ion-accupack van maximaal 20 kilogram bij en blijft de motor draaien

Weegt de coureur minder dan tachtig kilo, dan wordt het
verschil aangevuld

Gedurende de tocht zullen verschillende coureurs de auto besturen. Als het goed is weegt de coureur tachtig kilo of minder, want elke kilo is er een. Weegt de coureur minder dan tachtig kilo, dan wordt het verschil aangevuld. Om de zoveel tijd is er een checkpoint waar de auto's moeten stoppen en de coureur even kan uitwaaien, aangezien het onder de canopy behoorlijk warm kan worden; vijftig graden Celsius is geen uitzondering. Veel meer dan sturen hoeft de coureur niet te doen, aangezien alle wagens voorzien zijn van cruisecontrol en een systeem dat gegevens over de hoeveelheid energie in de accu, de rijsnelheid en andere informatie naar de volgauto stuurt. Dat moet ook wel, want alles heeft invloed op de maximale snelheid om een zo groot mogelijke afstand af te kunnen leggen zonder leeg te rijden. Bij bewolking zal de auto anders moeten rijden dan met veel zon.

Hoewel het grootste deel van de energie opgeslokt wordt door de motor, is er ook nog een systeem met een lagere spanning. De energie voor de boordcomputer, communicatie, displays, knoppen en verlichting wordt door een omvormer uit de accu verkregen. Dat de auto's verlichting hebben, zal misschien verbazen, maar dat moet omdat de auto's op de openbare weg rijden en aan bepaalde eisen moeten voldoen.

Dan wordt het zaak om al die eisen in te bouwen in een carrosserie die extreem gestroomlijnd is, nog een reden waarom een asymmetrisch model handig is. Er hoeft dan in het midden geen extra ruimte gemaakt te worden voor de bestuurder; die kan gewoon in de doorlopende wielkast plaatsnemen. Uiteindelijk is de luchtweerstand van de auto's vergelijkbaar met die van een flinke buitenspiegel van een auto. De carrosserie van de zonneauto's bestaat hoofdzakelijk uit een composiet van koolstofvezel en schuim, en verder uit aluminium onderdelen voor zaken als de wielophanging. De drie teams maken allemaal gebruik van zowel beproefde technieken als de modernste varianten.

Solar Team Twente

Het Solar Team Twente presenteerde de Red One op 8 augustus in het Fanny Blankers-Koen-stadion in Hengelo, op een steenworp van de Universiteit Twente, en Tweakers was daarbij. In de schaduw staat, enigszins verdekt opgesteld, de nieuwe Red One met een van de twee coureurs voor deze Challenge erin, nog zonder zonnepanelen en met zo weinig mogelijk van de techniek zichtbaar. Journalisten en crewleden staan om de auto heen. Veel meer dan foto's schieten gaat niet lukken, want niemand laat nog wat los over de zaken die niet zichtbaar zijn en die misschien wel bijdragen aan de kans op de overwinning.

Op het parcours staat de auto uit 2011 van het Twentse team, de 21 Connect. Geïnteresseerden mogen erin zitten en een rondje rijden. De 21 Connect zit best comfortabel, maar dat is schijn, verzekert Jeroen Houwers aan Tweakers, een van de oudgedienden van het Solar Team ons. "Als de kap eroverheen zit, heb je niet veel ruimte meer en je zit ook nog eens vier uur achter elkaar in de brandende zon. Het wordt dan makkelijk vijftig graden onder de kap."

Voordat de auto muisstil over het parcours rijdt, maakt de 21 Connect eerst een hoop herrie. "Dat heeft te maken met de blokspanning. Je merkt ook dat de auto nu nog erg stottert, maar vanaf twaalf kilometer per uur wordt het een keurige sinus en rijdt ie geruisloos." Boven de twaalf kilometer per uur glijdt de wagen inderdaad bijna muisstil over het rode gravel van de atletiekbaan. Het stuur heeft een aantal knopjes, onder andere voor de cruisecontrol en om de informatie op het display te wijzigen van snelheid naar verschillende meetinstrumenten, die vooral met de energievoorziening te maken hebben.

Solar Team Twente 21 Connect

21 Connect uit 2011 zonder zonnepanelen. Carbonstuur met knoppen voor o.a. cruisecontrol en aanpassen informatiedisplay. Wiel en remschijf. Lichtgewicht toeter ;) Red One met bovenkant 21 Connect op de achtergrond.

Hoog tijd om een aantal mensen aan de tand te voelen over de nieuwe wagen en het 2015-team. Twee teamleden, Timothy Teoh en Erwin Mulder, zitten aan tafel samen met Jeroen Houwers, die fungeert als het continuïteitsgeheugen van het team. "Oud-teamleden zijn onmisbaar," zegt Timothy, een van de twee coureurs en in de aanloop naar de Challenge verantwoordelijk voor externe betrekkingen en sponsoring. "De oud-leden zorgen voor begeleiding en Jeroen produceert ook veel. Het stuurtje is nog steeds zijn ding en hij kan bovendien carbon frezen", vervolgt hij. Naast oud-teamleden zijn verschillende bedrijven en instellingen van onschatbare waarde. Timothy denkt dat er geen team is met zoveel partners als het Solar Team Twente.

Op de indrukwekkende lijst sponsors staan heel wat bekende namen. Naast kennis hebben veel bedrijven ook apparatuur waarvan het team anders geen gebruik zou kunnen maken. Overal kan wel iets gemaakt worden. TenCate helpt met geavanceerde composietmaterialen, Fokker bij het lamineren, het Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium helpt weer met andere specifieke constructies met composietmaterialen en ga zo maar door. Voordat er iets gebouwd kan worden, moet er eerst een ontwerp komen, vervolgens wordt een prototype in elkaar gezet en, minstens zo belangrijk, moet het team zelf opgebouwd worden.

Hoe zit het dan met het gebruik van productietechnieken als 3d-printen? Erwin zegt dat 3d-geprinte onderdelen vaak wat sterkte betreft nog niet opwegen tegen gewalste producten. "De onderdelen zijn al zo klein, dan is 3d printen vaak niet sterk genoeg, maar misschien wel over twee of drie jaar." Jeroen valt hem bij. "Stel dat een bracket breekt doordat het twee gram scheelt als het geprint is; dat is het niet waard. We hebben overigens wel geprinte onderdelen: de plastic boxjes voor de elektronica bijvoorbeeld."

Er zijn verschillende fases, waaronder het ontwerpen, de windtunneltest, het bouwen van het prototype of 'zeepkist' in Twents jargon en de uiteindelijke bouw. Omdat er zoveel verschillende onderdelen gemaakt moeten worden, is coördinatie van levensbelang. "De plekken waar teams bij elkaar komen, noemen we de interfaces", legt Timothy uit. "Het is bijvoorbeeld handig om af te stemmen waar een gat voor de wielophanging moet komen. Daar is de system enigneer voor. Hij coördineert al die groepen, die elk hun eigen belang hebben." Erwin beaamt dat. "Ik had een stuurhuis gemaakt van maar vijftig gram in plaats van honderd, waarna ik met mijn product bij structureel kwam. Kreeg ik te horen dat het niet kon, omdat iets anders dan weer te slap zou worden."

Scrutineeringsdag: opklapsysteem top shell en spiegelsysteem. Testdagen.
Foto's: Jérôme Wassenaar en Gijs Versteeg.

De communicatie is direct en goed. Een geolied team is dan ook belangrijk. Timothy denkt dat het team minstens zo interessant is als de auto. Het hele team bestaat uit negentien mensen en wordt bijgestaan door een paar oud-leden. Als dat goed functioneert, kan er ook meer. "De charme is dat het door studenten gedaan wordt en niemand het ooit eerder deed," zegt Erwin. Jeroen: "Ons niveau is echt heel hoog, zoals dat van Stanford, Michigan, Delft, het team van de Tokai-universiteit uit Japan en het team uit Leuven."

Op donderdag 10 september vertrok de eerste groep van het team naar Australië. De auto zelf was al eerder per container verstuurd. Op 28 september werd de auto gekeurd door de Australian Road Authority en sinds die dag kan er werkelijk op de openbare weg getest worden. Tegelijkertijd werd hier een bijzonderheid geopenbaard: vier sturende wielen in plaats van twee. Met vier sturende wielen is de stuuruitslag kleiner, waardoor de wielkappen smaller kunnen zijn en er toch een draaicirkel van de vereiste zestien meter gehaald kan worden.

Op de 'scrutineeringsdag' op woensdag 14 oktober, vlak voor de race, onthulden de Twentenaren hun echte geheime wapens. Een heet Sabine en voorkomt dat een zonnecel door schaduw een zwakke schakel in het in serie geschakelde systeem wordt. In een video legt het team uit hoe het werkt. De zwakste schakel levert maar 3W, terwijl de andere twee cellen 6W per stuk kunnen leveren. Vanwege de 3W-cel zou er in totaal maximaal slechts 9W geleverd worden. Sabine zorgt ervoor dat beide cellen die 6W leveren, 1W daarvan aan de 3W-cel overhevelen, waardoor de maximale output 3x5 of 15W is in plaats van 3x3 of 9W. Het geheel moet leiden tot een halfuur extra rijtijd.

Het andere geheim zit hem in spiegels. Tijdens de pauzes mag de bovenkant van de auto in de richting van de zon gekanteld worden, zodat er extra snel bijgeladen kan worden. Bij de vorige race mocht er nog twee vierkante meter extra zonnepaneel ingezet worden om bij te laden. Dat mag deze editie niet meer. Om nog meer zonnekracht te kunnen benutten, heeft het team daarom een spiegel gemaakt die precies op het gedeelte tussen de omhoogslaande kap en de buitenzijde van de auto past. Het omhoogslaan van de kap is bedoeld om deze nog beter naar de zon te richten tijdens de pauze. Omdat alle kleine beetjes helpen, moeten de spiegels nog wat extra power opleveren. Sabine komt dan ook van pas; er zullen delen van de arrays zonnecellen zijn waar meer licht op valt dan op de rest. Om dat licht te kunnen gebruiken, wordt het via Sabine gebalanceerd.

Nuon Solar Team

Het oudste team van Nederland, het Nuon Solar Team, doet al mee sinds de zesde World Solar Challenge in 2001. De eerste keer wist het team direct de hoogste plaats op het podium te veroveren, om dat vervolgens nog drie keer achter elkaar te herhalen. Na twee keer een tweede plaats te moeten dulden, werd de vorige race in 2013 weer gewonnen, waarmee het team tot dusver vijf keer de eerste plaats op zijn naam wist te schrijven.

De studenten van het Nuon Solar Team zetelen in een monumentaal naoorlogs laboratoriumgebouw van de TU Delft. Ze zijn samen met het Forumula Student Team de oudste bewoners van de D:Dream Hall, een plek voor allerlei nieuwe ideeën. Het staat voor Delft: Dream Realization of Extremely Advanced Machines. Het Solar Team heeft als oudgediende een kantoor helemaal boven, achter in de grote, basilicale hal. Het werk aan de auto vindt plaats in een van de zijbeuken, waar het team een eigen werkplaats heeft.

Nuon Solar Team

Werkplaats. Silicium zonnecel (voor- en achterzijde). 'Concentrators' van Nuna 7 om extra zonlicht te vangen tijdens de pauzes. Lager.
Mark, Jacco en Joris.

Tweakers trof daar een opvallend schone werkplaats, maar dat is niet zo gek. De Nuna 8 is dan net in een container op transport naar Australië gesteld. Naast de auto is ook bijna de hele inhoud van de werkplaats meegegaan, maar dan wel in een speciaal gebouwde flightcase voor alle gereedschap en reserveonderdelen. "We hebben 4000 kilo aan reserveonderdelen mee", zegt Jacco Vos, technisch manager van het project. "En dat terwijl de auto maar 160 kilo weegt."

De auto en alle spullen staan voorafgaand aan de race bij de Nightcliff Primary-school in Darwin, waar het team zo'n anderhalve maand voor de start van de Challenge neerstrijkt om verder te werken aan de auto. Het team is al anderhalf jaar eerder in Nederland opgetuigd. Hoewel het in een pand van de TU Delft huist, is het vrijwel zelfstandig. "De TU Delft is sponsor, net als Nuon", zegt Mark Hupkens, teamleider en verantwoordelijk voor de contacten met grote partners. Hij begon een paar maanden eerder dan de rest, bij de Solar Challenge South Africa. Daar werd het vorige Nuon Solar Team eerste met de Nuna 7. "De Nuna 7 was de eerste auto van ons team met vier wielen, dus zij moesten het eerste concept verzinnen, waarbij veel details nog beter konden", zegt Joris van den Berg, coureur en bezig met de aerodynamica van de auto.

"Het gewicht is naar beneden en de vorm is anders", vervolgt Jacco. "Ook moet je natuurlijk geen stalen bouten en dergelijke gebruiken. We zijn 30kg lichter dan de 7 en zitten nu net onder de 160kg. De buitenkant lijkt hetzelfde, maar details in de ronding van de wielkappen en de canopy heeft tot grote sprongen geleid. De Nuna 8 is negen procent efficiënter."

"Naast de verandering van drie naar vier wielen, was de Nuna 7 ook de eerste asymmetrische auto van het team. We gingen naar vier wielen om stabieler te zijn, maar paradoxaal genoeg werd het instabieler," vult Mark aan. "Deze auto is gelukkig stabieler dan de zeven."

"De regels veranderen elk jaar om innovatief denken te bevorderen, maar ook om trucs in te perken", zegt Jacco. "De Nuna 7 had bijvoorbeeld concentrators, waardoor de twee vierkante meter extra zonnecellen die je mocht meenemen om bij te laden tijdens de pauzes, in feite voor vijf vierkante meter extra energie leverde. Op de scrutiny was iedereen wel verbaasd. Toen probeerden andere teams dat te kopiëren." Wat de truc voor dit jaar wordt, willen de teamleden nog niet kwijt. Het zal pas bij de scrutineering, vlak voor de race duidelijk worden, want dat het belangrijk is om extra bij te laden als er stil gestaan wordt, is wel duidelijk. "Meer energie is harder rijden."

Voor de Nuna 8 nam het team het elektrisch systeem op de schop, waarbij de focus vooral lag op veiligheid, zoals het helemaal laten stilvallen van de auto als er een defect is. Ook zijn andere componenten gebruikt voor verschillende systemen, maar zoals Jacco aangeeft: "Dat zijn typisch dingen die je niet ziet." Het team bouwt de auto voornamelijk zelf. Toch roept het af en toe de hulp in van bedrijven. Zo wordt Sikkens ingeroepen om de laklaag goed af te werken. Het duurt weken om het allemaal goed te plamuren en te lakken, maar uiteindelijk is het ook een visitekaartje voor het bedrijf.

Inladen container in vliegtuig. Scrutineering: verlichtingstest, scharniersysteem en staartvin.
Foto's: Hans-Peter van Velthoven en Nuon Solar Team.

Ook het Nuon Solar Team onthulde al voor de scrutineeringsdag enkele van de belangrijkste wijzigingen ten opzichte van het vorige model. De Nuna 7 uit 2013 was de eerste wagen met vier wielen, waardoor de wielophanging van de voorwielen veranderd moest worden. Daarvoor werd in 2013 een systeem met 'leading' armen gekozen, waarbij de vooruitstekende armen voor de vering zorgen. Het systeem leverde veel ruimte op voor het aerodynamisch ontwerp van de bovenkant of 'top shell', maar het was lastig om er een goede wegligging mee te bereiken. De Nuna 8 maakt dan ook weer gebruik van de traditionele A-armen voor de ophanging. Naast het voordeel dat de wegligging beter is met A-armen en dat ze betrouwbaarder zijn, konden ook de wielkappen smaller gemaakt worden. Dat is weer goed voor de luchtweerstand, die zo'n tien procent lager is dan die van de 7. De achterwielen hoeven niet mee te sturen en maken gebruik van het 'trailing arm'-principe, waardoor er maar weinig ruimte nodig is.

Bij de verplichte keuring voorafgaand aan de race werd ook voor Tweakers duidelijk wat de bij het interview nog verborgen extra's waren. De Nuna 8 bezit een staartvin die op een speciale 3d-printer bij DSM het levenslicht zag. De vin werkt de carosserie van de auto scherp af, iets wat met carbon niet goed kan. Met de holle staartvin van 250 gram wordt de stroomlijn verder geoptimaliseerd. De andere, nog niet eerder onthulde toevoeging is onderdeel van het veiligheidssysteem, namelijk een ingebouwd brandblussysteem voor de accu. De toevoeging werd door de jury 'vol lof' ontvangen. Met de brandblusmogelijkheid van Stat-X weegt de auto wel 250 gram meer, maar wat weegt zwaarder: een auto die in brand vliegt en niet meer te gebruiken is of iets met het gewicht van een pakje boter?

Punch Powertrain Solar Team Leuven

Naast de twee succesvolle Nederlandse teams is er ook het Punch Powertrain Solar Team uit Leuven. Behalve veel overeenkomsten, zijn er ook veel verschillen. Zo heeft het Leuvense team minder tijd dan de Nederlandse teams. De studie kan in België namelijk niet een jaar de ijskast in. Een vertraging is toegestaan, maar niet voor zo'n lange periode.

Het team is het zesde solarteam van de Katholieke Universiteit Leuven en werd opgericht nadat een Leuvense student had meegewerkt aan de Nuna 2 in 2003 van de TU Delft. Deze zou gezegd hebben: 'België moet ook een team hebben!' Het team zit anders in elkaar dan de Nederlandse. Iedereen is in opleiding tot industrieel ingenieur en allen hebben elektronica of elektromechanica als afstudeerrichting. De vorming van het team was nog in handen van het vorige team dat met de Indupol One de zesde plaats behaalde in de WSC van 2013. Na een door het Indupol One-team afgenomen sollicitatieronde, begon het nieuwe team op 1 juli 2014 aan de opdracht een nieuwe zonnewagen te bouwen.

Het team bouwt de wagen in het Innovatie- en incubatiecentrum van de KU Leuven op de campus Arenberg. De locatie van het Solar Team bevindt zich helemaal achterin en bestaat uit een werkplaats beneden en een kantoorruimte boven. Druk is het er niet op vrijdagmiddag, maar dat komt vooral doordat de auto net op transport gesteld is naar Australië. De mallen van de auto zwerven nog door de werkruimte. Hier bouwde de groep van zestien mannen de Punch One, de zesde zonneauto van het team.

Mallen, Dokus en Ruben, Joren

Om de nukken van de verschillende leden zo snel mogelijk te leren kennen, gingen ze naar de Ardennen voor de broodnodige teambuilding. Snel daarna begon de groep met het bedenken van het concept. "Eerst moest besloten worden aan welke klasse we mee wilden doen. Dat werd de Challenger-klasse", zegt Joren de Wilder, verantwoordelijk voor business relations en financiën, en daarnaast piloot. "Het doel is minstens een podium, of winnen natuurlijk. Het motto van het team is: Perfecting performance. Het vorige team had Perfecting reliability als motto. Zij bouwden dus een heel betrouwbare auto en wij gaan voor lichter en nog meer aerodynamisch. Onze ontwerpfase liep tot januari."

Dokus Soetemans, production en mechanical manager, 'doet al het fysieke wat geen elektronica is' en is eveneens piloot. Hij legt uit dat in januari de ontwerpfase stopt, omdat dan het laatste moment voor de aerodynamica gekomen is. "Tussen januari en juni moet alles in de auto gestopt worden, daarna gaan we testen", zegt hij. "En in Australië gaan we zorgen dat ie klaar is", vervolgt Ruben Dhont van de high en low voltage-afdeling van het team. Een aantal mensen van het team gaat al begin september naar Down Under om de race in omgekeerde richting uit te voeren, waarna de rest op dinsdag 15 september afreist naar Darwin.

"Twee jaar geleden is een auto drie dagen in quarantaine geweest; ze zijn daar heel bang voor vreemd ongedierte", vervolgt Dokus. "Transport naar Australië is stressvol. Je hebt standaard drie dagen vertraging. Je moet foto's meesturen van de lading en als dan iets niet klopt in vergelijking met de foto, wordt de hele lading gecontroleerd."

Voordat het allemaal zover is, moet de auto natuurlijk eerst gebouwd worden. Net als de twee Nederlandse teams, bouwden de Belgen een asymmetrische auto, waarbij de cockpit naar de zijkant verhuisde. Een andere grote verandering is dat de auto nu door één motor op een wiel aangedreven wordt. "Dat maakt het iets eenvoudiger; je hebt dan een hoger koppel", legt Dokus uit. "Verder hebben we de hele structuur van de batterij ge-3d-print en tegelijk verbeterd. Nu wordt die bijvoorbeeld minder warm dan de vorige", vult Joren aan.


Punch Powertrain Solar Team voorbereidingen in Australië: aankomst auto. Training op de weg. Ontmoeting met Stella Lux van de TU/e
Foto's: Ward Broeckaert / Punch Powertrain Solar Team.

Al het bouwen is natuurlijk leuk, maar we zitten ook met twee coureurs of 'piloten' aan tafel en er blijkt nog een derde te zijn, maar die is professioneel. "Dit jaar hebben we Bert Longin mee. Hij gaat de kwalificaties rijden en daarna mag hij in de steden of op moeilijke plekken rijden", zegt Joren. "Elke racepiloot is veel beter. Die voelen zo veel beter aan hoe te rijden", zegt Dokus. "Ja, en hij pakte scherpe bochten, kort draaien en al dat soort dingen en de auto blijft daarbij nog helemaal in orde", haakt Ruben in. Het is wel duidelijk; een professionele coureur is heel praktisch om mee te nemen en je leert er ook nog veel van.

Voordat er ook maar een piloot aan de slag kan en voordat alles in Australië is, willen we nog graag weten wie alles nou eigenlijk bouwt. Net als de teams van boven de grote rivieren maken de Leuvenaars gebruik van verschillende bedrijven en hun expertise voor technische ondersteuning. Toch komt het grootste deel van het werk uit de handen van de teamleden zelf, zegt Dokus. "Het nieuwe team doet alles zelf; het oude team laat het een keer zien, daarna doen jullie het verder zelf."

Toch was dat niet het moeilijkste. In verband met de nieuwe regels moet alles nog strakker binnen bepaalde maten passen. De maximale 'box' waarin een auto moet passen, is 4,5x1,8x2,20m. Dat geldt ook voor het extra bijladen tijdens de pauzes. Een paneel van de auto afhalen of een extra paneel erbij leggen mag niet meer. "Dat was misschien wel het lastigste, om de auto in de ruimte van de box te laten passen. Voorheen kon je er gewoon een paneel afhalen, dat kan nu niet meer", besluit Dokus.

De Punch One weegt 185,5 kilogram. Op het moment van schrijven is nog niet bekend wat de 'geheime wapens' van het team zijn.

De auto's in cijfers

De auto's hebben allemaal hun eigen voor- en nadelen. Zo is de ene zwaarder, maar met een hoger rendement en heeft de andere een net iets lagere luchtweerstand. Voor een beter overzicht staan hier de auto's in cijfers naast elkaar, zoals opgegeven door de teams zelf.

Solar Team Twente Nuon Solar Team Punch Powertrain Solar Team
Naam auto Red One Nuna 8 Punch One
Afmetingen
(l×b×h in mm)
4500×1800×1100 4500×1800×1010 4500×1720×1040
Vorm Asymmetrisch (canopy rechts) Asymmetrisch (canopy rechts) Asymmetrisch (canopy rechts)
Gewicht 157kg 160kg 185,5kg
Zonnepaneel 6m², silicium zonnecellen, verpakt in beschermend laminaat 391 monokristallijn silicium zonnecellen 391 monokristallijn silicium zonnecellen
Efficiëntie zonnecellen 24% 24% 24%
Motor Eigen in-wheel motor InWheel Direct Drive Mitsuba-elektromotor, geïntegreerd in velg achterwiel InWheel Direct Drive Mitsuba-elektromotor, geïntegreerd in velg achterwiel
Efficiëntie motor 98% 96% >95%
Topsnelheid 138,6km/h 125km/h
Accu Lithium-ion, 20kg Met blusinstallatie Stat-X, ?kg 20kg
Luchtweerstand 'Evenveel als een zijspiegel van een Ford Transit' 9% minder dan twee jaar geleden 'Vergelijkbaar met een uit het raam gestoken hand bij 100km/h'
Carrosserie Sandwich van schuim en koolstofvezel, TeXtreme Sandwich van schuim (Roacel) en koolstofvezel, TeXtreme
Banden Michelin, speciaal ontwikkeld voor zonneauto's Michelin, speciaal ontwikkeld voor zonneauto's Michelin, speciaal ontwikkeld voor zonneauto's
Telemetrie

Draadloze verbinding volgwagen.

Volgwagen bepaalt snelheid van zonneauto.

Draadloze verbinding volgwagen

Volgwagen bepaalt snelheid via applicatie

Boordcomputer met alle data van de wagen

Draadloze verbinding volgwagen

Boordcomputer monitort alle parameters

Verbeteringen t.o.v. vorige auto

5% meer energieopbrengst

Systeem 'Sabine' om in serie geschakelde cellen minder verlies te laten leiden

9% minder luchtweerstand dan Nuna 7

Betere drukverdeling door aerodynamica, daardoor betere wegligging, verkregen door 3d-geprinte staartvin

30% minder luchtweerstand dan vorige
Eerdere resultaten 2005: 9 (Soltura)
2007: 6 (Twente One)
2009: 8 (21Revolution)
2011: 5 (21Connect)
2013: 3 ( The RED Engine)

2001: 1 (Nuna 1)
2003: 1 (Nuna 2)
2005: 1 (Nuna 3)
2007: 1 (Nuna 4)
2009: 2 (Nuna 5)
2011: 2 (Nuna 6)
2013: 1 (Nuna 7)

2005: 10 (Umicar I)
2007: 2 (Umicar Infinity)
2009: dnf (Umicar Inspire)
2011: 11 (Umicar Imagine)
2013: 6 (Indupol One)

Reacties (56)

Wijzig sortering
Het blijft knap om elke keer weer iets te verzinnen om deze race sneller te zijn dan de voorgaande jaren. Zoals Sabine en een staartvin en extra spiegels meenemen. :)

Voor wie de live resultaten wil kan je deze link gebruiken. Alle 4 teams zijn goed bezig en strijden om het podium. Het is alleen te hopen dat de nummer 1 en 2 op dit moment pech krijgen. Dan wordt het een Nederlands/Vlaams feestje op het podium _/-\o_ :D

Kleine update:Het team van twente rijdt nu aan kop _/-\o_ :) O+

link

[Reactie gewijzigd door jeroenathome op 18 oktober 2015 09:58]

Het geen eens te meer aan hoeveel kennis en kunde aanwezig is op Nederlands (okay, en Belgische) TU's. Geweldig om te zien hoe zulke projecten keer op keer een succes zijn. Zowel voor de deelnemers als de technische ontwikkelingen.

Ik volg het weer met plezier...
Ik volg het niet direct maar duimen omhoog hoor, erg leuk om te zien.
Op het eerste gezicht lijkt me dat twente toch wel een hardwarematige voorsprong heeft.
Efficientere motor, hogere topsnelheid, minder gewicht.
t enige wat welilcht nog iets tegenzit ten opzichte van de andere teams is grotere luchtweerstand vanwege de hoogte.

Nuon heeft veel meer gewonnen echter.
Zijn de specs van de eerdere "autos" ook nog in te zien?
Twente lijkt het goed voor elkaar te hebben inderdaad. Hoop als oud-tukker van harte dat ze nu eens als eerste in Adelaide aankomen. Niet in de laatste plaats omdat het anders wel eens het laatste Solarteam Twente kan zijn:
http://www.wattisduurzaam...n-voor-solar-team-twente/

Bij de werving voor de nieuwe teamleden anderhalf jaar geleden is min of meer geëist dat Twente wint. Zo niet stopt voor komende edities de funding. Heb er sindsdien overigens niets meer over gehoord of gelezen. Iemand enig idee of die eis is afgezwakt?
Naar mijn weten staat de eis nog steeds. Het is dus echt te hopen dat ze winnen of dat er een andere oplossing komt waardoor ze ook de volgende editie mee kunnen doen.

Het is nu alleen nog afwachten wat het eind resultaat wordt.
Het zou wel jammer zijn als Nederland dit team, dat toch voor briljante innovaties heeft gezorgd, zou verliezen. Ik herinner me nog de kantelbare panelen (tijdens het rijden) of de Fresnel-lenzen die ze gebruikten om nog meer licht op de zonnecellen te krijgen...

Ik vind het ook wel gaaf dat ze een eigen motor lijken te hebben ontwikkeld, die ook nog eens 2-2,5x minder energie verliest dan die van Delft en Leuven :o Het is knap zo'n stap te maken als je al zo dicht tegen de 100% efficiëntie aanschurkt. En zo'n Sabine-systeem klinkt ook als een flinke stap voorwaarts, maar ik weet niet of andere teams dat soort dnigen ook al hebben toegepast. Het klinkt voor mij (als leek op elektronica-gebied) revolutionair, maar misschien kan een expert me uitleggen of het dat ook echt is? Dat soort dingen kunnen nml het verschil maken, als ze betrouwbaar blijken. Op papier kun je dan wel het snelste team zijn, maar de auto moet nog wel dik 4k km door de woestijn ;)

Overigens: rijden de auto's in de Bridgestone World Solar Challenge nu echt op Michelin banden :? Apart :D

[Reactie gewijzigd door Grrrrrene op 18 oktober 2015 11:39]

volgens mij kwam die motor bij een van onze leveranciers weg. dus niet zelf ontwikkeld.
wat betreft efficiëntie 98% is heel normaal voor motoren met een paar KW's . als dit 50% was dan had je ergens anders in ke voertuig een oven staan bakken.

heb in testopstellingen wel gesien dat 99,951% mogelijk was. waar de meeste verliezen in je motor kabels zit.


het sabine systeem moet je zien als een aangepaste BMS systeem.

op dat vlak bestaat ook bij veel bedrijven elk hun eigen oplossing.
Hmm, er staat "eigen in-wheel motor" in het lijstje. Niet dat ik je niet geloof, maar dat suggereert toch dat ze zelf iets hebben ontwikkeld? ;) Als 98% hele normaal is, snap ik niet zo goed dat de andere teams voor een minder efficiënte motor hebben gekozen, als je ziet dat er echt in procenten vooruitgang gedacht wordt. Paar gram hier, % minder weerstand daar...

Nu snap ik dat efficiëntie van een motor niet zo makkelijk in 1 getal uit te drukken is. Ik kan me voorstellen dat het varieert over het toerenbereik en de belasting, maar het klinkt alsof Twente hier een voorsprong heeft.
die effecientie is niet gebaseerd op motor of op voertuig zelf.
maar meer hoe goed de inverter(motor regelaar) de motor aanstuurt.
de motor inverter doet een paar dingen, deze maakt de 3 fase sinus aan die naar de motor getuurt wordt. de frequentie van deze sinus bepaalt de snelheid waarmee de motor draait.
de stroom van deze frequentie bepaalt de torque.
zodra dus de snelheid die je wilt behalen is berijkt, zal je torque heel snel weer omlaag koeten. omdat je deze niet meer nodig hebt want je accelereert niet meer. doe je dit niet dan verbruik je overmatig veel stroom.

dit regelt de inverter, mits je motor zeer goed op je inverter is gecalibreert(intern wordt dat motor matching genoemt)
zal je inverter zodra er beweging door je snelheids sensoren wordt gedetecteert je stroom omlaag doen. (in welke stappen je dit aanpast wordt current gains genoemdtm, staat dit verkeerd afgestemt, dan komt er klawaai uit je motor, of je motor begint te schommelen, harder, zachter, harder, zachter)
daarnaast loopt je sinus nooit gelijk met dat van je motor, bij AC inductie motoren, loopt dit heel ver van elkaar af, dit noem je slib.
bij een PMAC wat ze hier gebruiken (permanent magnet AC motor)
heb je minder slib, maar dient wel goed ingesteld te worden, om zo je maximale effiecentie te halen bij accelereren.

bij decelereren, wordt slecht een van je motor kabels, gecontroleerdt aan batterij - kort gesloten(stroom gelimiteerd), de stroom die dan kan doorgelaten worden bepaalt je rem kracht, maar ook je uiteindelijke DC bus spanning, (deze loopt op waneer je remt, zodat je je batterij kan opladen).
de rest van de motor kabels zou dan via de boddy diode inter in je mosfet's of via bypass diode's naar de positieve kant van je DC bus worden geleid. dus regeneratief remmen.
als je te zacht remt, wordt je DC bus niet hoog genoeg en zal je je batterij niet opladen.
rem je te hardt dan is je bus spanning te hoog, en zal of je BMS of je batterij hier niks mee doen.
zodra dit in evenwicht staat(en het zou je verbazen hoe weinig hier wat mee gedaan wordt), kun je je rem energie weer terugleveren naar je batterij)

zo zijn er heel erg veel puntjes die moeten ingesteld worden in de rijregelaar om je motor zo efficient mogelijk te laten draaien, los van het type voertuig.
het lijkt erop dat het ene team dit beter vopor elkaar heft dan het andere team.
maar het ontwerp van het voertuig staat daar los van, en kan het verschil in winnen of verliezen nog veranderen


de leferancier van ons, ontwikkelt motoren op basis wat de klant vraagt. dus een "Eigen in wheel motor" zou dan kloppen. maar is door een extern bedrijf ontwikkelt special voor hun.
taal was nooit mijn vak, en zal het ook niet worden ben ik bang. ik zal vast niet de enige zijn hier op tweakers.
ik kan je veel vertelen over motoren en elecktra.
maar of het nou dubbel d of dt is gaat mij te ver
De eis staat nog steeds om subsidie vanuit de universiteitspot te krijgen. In de wandelgangen werd echter alweer wat op deze eis teruggekomen. Ze willen het wel laten bestaan, maar de subsidie zal dan wel lager zijn dan voorgaande jaren.

Daarnaast is het ook nog dat een gedeelte dat bij donateurs en bedrijven wegkomt. Dus het zal waarschijnlijk gewoon een voortzetting met minder budget worden. Of ze dan nog mee gaan doen om de prijzen is wel de vraag.
Inmiddels na ruim 1,5 dag racen ligt Red One 1e en Nuna8 2e.
https://twitter.com/NuonSolarTeam/status/655973870998913024
Erg spannend
Er is kennelijk nogal wat veranderd; Zo weegt Nuna8 bij de scrutenering ineens 150.4
https://twitter.com/NuonSolarTeam/status/653736619149783040

Vraag is of alle teams de juiste info geven tijdens presentatie/aan de pers.
Is de zwaartekrachtversnelling in Australië toevallig anders? Volgens http://www.worldsolarchallenge.org/team/view/17 weegt de Red One ook maar 149 kg in plaats van de 157 kg genoemd in het artikel.
Veel wordt gewonnen met slimme software: hoe ga je om met de energie die je binnen kan halen, het gaat nl niet alleen hoe optimaliseer je je energie verbruik, maar ook je energie opnamen: het kan onder de streep efficiënt zijn om heel hard te rijden als er veel wolken zijn, om vervolgens langzaam te rijden als je je accu's weer kan opladen.... Er is veel te winnen in slimme keuzes daarin.
In het overzicht staat dat ze speciaal ontwikkelde Michelin banden gebruiken maar op de tweede foto van pagina 3 is duidelijk een Bridgestone Battlax motorband te zien. Hoe zit dat? Een (standaard?) motorband ljkt mij nl een beetje vreemd voor een solar auto die op en top is geoptimaliseerd.
Het ontwikelen van een band met exrtreme lage rolweerstand en toch goede grop en andere eigenschappen is heel moeilijk, en benodigd ander specialisme dan dat de meeste TUs in nederland in huis hebben. Ik kan me voorstellen dat je dan op een fabrikant af stapt als die speciaal voor dit soort voertuigen een band heeft ontwikkeld.

De FormulaStudent yeams van Eindhoven en Delft hebben overigens wel zelf banden ontwikkeld dus onmogelijk is het echt niet, maar die zitten wel aan de andere kant van het spectrum: korte afstanden met zo veel mogelijk grip.
Volgens mij is het in alle gevallen een samenwerking tussen de bandenfabrikant en de teams. Allen hebben aangegeven dat ze Michelin-banden gebruiken en dat de banden dagelijks gewisseld worden i.v.m. slijtage. Ook mag er volgens de reglementen niet meer op slicks gereden worden, dus alle banden hebben een profiel.
De foto is van een wiel van 4 jaar geleden. We waren bij de presentatie van de Red One en de bovenste close ups zijn van de 21 connect uit 2011 :-)
Merkwaardig vind ik dat Bridgestone niet alle banden levert (vergelijkbaar met Formule 1) omdat Bridgestone de hoofdsponsor van het evenement is.
Een wagen mag maximaal 4,50m lang zijn, 1,80m breed en 2,20m hoog....

De meeste wagens zijn amper 1m hoog.
Het lijkt me dat er dan wel een tweede verdieping aan zonnepanelen op kan...
Een 2e laag zonnecellen zou ook niet zoveel nut hebben, want dan zit de onderste laag in de schaduw ;)
Dat
Een 2e laag zonnecellen zou ook niet zoveel nut hebben, want dan zit de onderste laag in de schaduw ;)
Dat is alleen zo als de zon precies recht boven de wagen staat. Een volledige tweede laag is inderdaad niet zo zinvol (hoewel je die ook nog kan gebruiken als vleugel om de auto een beetje lift en dus minder rolweerstand te geven), maar een strookje dat precies van de zonnescheefstand profiteert geeft in ieder geval extra zonneenergie.
Je kan dat strookje verstelbaar/verplaatsbaar maken, afhankelijk van de rijrichting.
Trouwens, dan begint het een beetje op wedstrijd(zon-)zeilen te lijken. Maar dat mag toch?
Er is een maximale oppervlakte aan zonnepanelen. Verder een hogere auto zorgt voor veel meer weerstand dus is vaak niet nuttig.
De hoogte heeft te maken met de maximale afmetingen waarbinnen iets mag, zoals het kantelen van de wagen of de top shell om tijdens de pauzes extra bij te laden.
Wat ik interresant zou vinden is een grafiek van het effectieve vermogen (toevoer motor, W) met de snelheid (m/s). Dat geeft een beter beeld dan 9x% efficientie, aangezien ohmische verliezen, luchtweerstan, rolweerstand en rijkarakteristieken ook meetellen en je die cijfers nooit ziet.
Zo'n grafiek geeft ook gelijk teveel informatie aan de concurrentie...
in de meeste gevallen zijn ohmische verliezen over je inverter 5% de rest is warmte. de kabels van je batterij. en na je motor toe is erg afhakelijk van de lengte en dikte. maar ook kabelogen dienen goed aangedraait te worden.
kabels naar de motor horen in een V vorm te liggen. alles komt ten goede voor de efficiëntie.

niet te vergeten dat de schakel frequentie van de inverter realtime aangepast moet worden. linear met de stroom om het verlies van skin effect te voorkomen.
De Cruiser-klasse vind ik eigenlijk veel interessanter dan de Challenger-klasse. Het wordt tijd dat men meer de kant op gaat van praktische auto's. Die aerodynamische kogels in de Challenger-klasse zien er natuurlijk wel stoer uit, maar hebben weinig te maken met personenvervoer.
De Cruiser klasse heeft ook niets met echte auto's te maken. Die zouden -2 sterren scoren in een EuroNCAP botsproef. Kreukelzones hebben een serieus gewicht.
Waar heb ik het over echte auto's? :? Ik heb het over dat het meer de kant op moet gaan van praktische auto's. Of ga je me nu vertellen dat de 'voertuigen' (het is lastig om die afgeplatte kogels 'auto's' te noemen) in de Challenger-klasse net zo praktisch zijn als die in de Cruiser-klasse ...?
Beiden zijn even praktisch, ja. Namelijk totaal onpraktisch voor normaal gebruik want ze zullen nooit goedgekeurd worden voor normaal gebruik op de openbare weg (de race is onder een bijzondere goedkeuring). Dit is niet te verhelpen, want het extra gewicht wat nodig is voor alle wetttelijke eisen betekent dat een veel hoger vermogen nodig is, een vermogen wat je simpelweg niet uit zonlicht kunt halen.

Vergeet namelijk niet dat een heleboel performance zaken interacteren. Die smalle bandjes hebben maar een beperkte remvertraging. Als je een zwaardere kooiconstructie hebt, heb je weer bredere banden nodig om te remmen, wat weer betekent dat je een hogere rolweerstand hebt.
Naast dat je jammer genoeg even een keiharde leugen serveert (Stella is goedgekeurd voor gewoon gebruik op de openbare weg door RDW en Gegevens gekoppeld aan het kenteken van Stella) ga je gewoon voorbij aan wat ik zeg en vul je het maar aan met wat willekeurigs. :? En praktische bruikbaarheid haal je ook maar even door de war met wettelijke toelaatbaarheid.

Ik zeg niet dat auto's in de Cruiser-klasse nú praktisch zijn voor gebruik op de openbare weg. Ik zeg consequent dat ik vind dat het meer de kant(!!) op moet gaan van praktische auto's. En ja, daar hoort bij dat je gewoon met meerdere mensen in een auto kunt stappen, in tegenstelling tot de Challenger-klasse waarin je jezelf dubbel moet vouwen en ongetwijfeld zelfs je horloge af moet doen ivm het extra gewicht. Zeg ik daarmee dat de auto's in de Cruiser-klasse al volledig bruikbare gezinsauto's zijn voor de openbare weg? Nee. Ik snap dus niet waarom je impliceert dat ik dat beweer ...

Nogmaals, ik zeg dat het meer de kant op moet gaan van praktische auto's.

Prima als je in discussie wilt gaan, maar stop alsjeblieft met mij woorden in de mond leggen.

[Reactie gewijzigd door gday op 20 oktober 2015 10:47]

Je haalt twee goedkeuringen door elkaar. Je hebt one-off goedkeuringen en type goedkeuringen. De eerste categorie is een stuk relaxter. Dan wordt er meer gekeken of je een gevaar voor anderen oplevert.
bij lage snelheid maakt veel herrie heeft te maken met de blokspanning .
uhm nee totaal niet. voor lage snelheden bij een PMAC gebruuk je een AB encoder met zoveel mogelijk pulsen.
Daarna gebruik je pas de resolver.
kwestie van goed uitlijnen van de sensoren. goed in stellen van alle gain op je inverter. en je motor loopt vanaf 0 stil.

het lawaai wat je hoort is het slopen van je motor. het slopen van je inverter. en in de meeste gevallen ook je batterij en alles wat aan dezelfde DC bus hangt.

vanaf 0 RPM hoor je een goede sinus te krijgen. Blokspanning bestaat niet in de motoren techniek. dit is niks anders dan een vervuilde sinus.

wel hard van hun dat ze uren lang in een 50 graden cockpit kunnen blijven zitten
Bij lage snelheden wordt wel degelijk een blokgolf gebruikt voor deze motoren. Heeft voor zover ik weet te maken met het ontbreken van een decoder waardoor de positie van de stator en rotor ten opzichte van elkaar niet goed kan worden gemeten. Wanneer dit wel kan - vanaf een bepaalde snelheid - wordt er overgestapt op een sinusgolf.
juist daarom moet je bij dit soort motoren 2 type sensoren gebruiken.
zoals ik al gezegd heb, bij lage snelheiden een AB sensor met zo veel mogelijk pulsen per omwenteling.
pas daarna kun je je resolver gebruiken bij hogere snelheden.
op deze manier maak je alles kapot.

met een resolver kun je nooit mooi draaien vanaf 0 toeren, sterker nog, je verliest heel cveel torque, omdat je inverter niet weet hoeveel slib er afspeelt op de frequentie van je sinus.
en zal daardoor overmatig veel stroom door je motor heen pompen. in de meeste gevallen meer dan wat de motor aankan, en deze zul je van binnen uit langzaam doen verbranden


edit, de decoder waar jij het over hebt, zal wel de AB sensor zijn.
er zit echter wel een sensor al in de motor, een resolver.
zonder sensor, zal de motor namelijk altijd zijn maximale stroom vragen.
(los van de weerstand die toeneemt bij hogere frequenties)

[Reactie gewijzigd door itcouldbeanyone op 18 oktober 2015 14:53]

Dat klopt ook wel, ik leg alleen uit hoe het op dit moment gaat bij de teams. Het mooiste zou inderdaad zijn dat beide sensoren gebruikt worden.

Je moet echter begrijpen dat dit voor ons niet de hoogste prioriteit is. Optrekken gebeurt weinig en zeer langzaam. Er wordt dus ook absoluut voor gezorgd dat er niet teveel stroom loopt.

De motoren worden gekozen op efficiëntie en als dat betekent dat er maar 1 sensor kan worden gebruikt dan is dat jammer. In het beste geval wil je eigenlijk beide natuurlijk! :)
precies eenmaal draaiende, dan maakt het indd niet veel meer uit.

ik neem aan dat jij intern zit bij het team ?
Heb gezeten in 2011 tijdens Nuna6. Ik heb ook wel eens navraag gedaan bij de elektro jongens over een extra sensor zodat we vanaf nul rustig weg kunnen rijden en een beter koppel hebben. (de hellingproef met Nuna wil je echt NIET doen... |:( )

Het antwoord was dat het niet nodig was maar de precieze technische details weet ik niet meer. Misschien wel simpelweg te weinig tijd om dit in te bouwen of incompatibiliteit met de gebruikte motor?

Volgens mij zit er in de motor van Nuna6 drie sensoren over de stator en rotor verdeeld, kan dat kloppen? Jij hebt wat meer technisch inzicht in motortechniek denk ik. :X
Ooh ze gebruiken dus een UVW sensor zo te horen , hallsensoren 3 stuks bij de stator dat is UVW , niet het mooiste , wante je weet de exate positie van je rotor op deze manier niet. Dus je krijgt nooit de juiste sinus vorm naar je motor, UVW is leuk als buitenboordmotor op een boot, of als hydrailische pomp, maar niet echt voor traction.
wat bij een resolver wel kan.

Ik kan me goedvoorstellen dat de hellingsproef met deze opstelling niet goed geslaagd is. Gewoon te weinig feedback van de positie van de rotor.

Ik zit inderdaad in de motor techniek, en ben degene die voor ons bedrijf de inverters ontwikkelt.
Hallsensoren! Dat zijn ze inderdaad. Mocht er bij jullie in het bedrijf animo zijn om mee te helpen schroom dan niet om gewoon contact te zoeken met ons team! Nu zal dat even lastig zijn ivm de race natuurlijk maar buiten dat zijn we altijd wel op zoek naar bedrijven die kunnen helpen met het verbeteren van de nieuwe auto.

Dergelijke informatie spelen we dan ook altijd door naar het nieuwe team zodat zij kunnen kijken of ze er iets mee willen doen.
En ik was in de illussie daat deze voetuigen op alleen zonneenergie door de woestijn raasde:

Vreemd, de computer in de volgwagen bepaalt hoe er wordt gereden (oa snelheid), de volgwagen verwerkt de telemetrie. Dat betekent dat in de volgwagen de computers zitten die dit allemaal regelen. Wat weer betekent dat die van stroom worden voorzien ... door de volg auto (bezine/diesel) en niet door de zonnecellen op de auto's.

Nu gaat het in verhouding om weinig energie (en je verbruikt energie voor de draadloze verbinding), dat weet ik ook wel. Maar, principieel vind ik dit op zijn minst curieus. De auto's racen dus niet geheel op eigen zonnekracht door Autralie, terwijl juist de essentie van de challenge is...

Noem me een pietlut, ik verbaas me erover.
De volgauto's maken inderdaad de berekeningen om zo snel mogelijk te rijden. Met deze gegevens kunnen zij beter dan de bestuurder bepalen welke snelheid er nodig is. In de praktijk worden deze berekeningen nooit in de auto zelf gedaan dus rijd de zonneauto wel in principe op eigen energie.

Het is gewoon onmogelijk om al deze berekeningen (waar extra man voor nodig is) in de zonneauto zelf plaats laten vinden. In de cruiser zou dit wel mogelijk zijn aangezien dat een meerdere personen auto is, al weegt de apparatuur ook heel wat.
Hopelijk wint team Twente dit maal de race. Gun het ze van harte. Vind het dit jaar extra interessant omdat ik net zelf dit jaar ook over Stuart Highway gereden heb.
Ik studeer momenteel industrieel ingenieur aan de KULeuven campus Groep T (waar het Punch Powertrain Solar team vandaan komt) en net als vorig jaar vind ik het spijtig dat de universiteit er zo weinig aandacht aan besteedt. Ik vind dat ze op zijn minst een mailtje kunnen rondsturen met daarin een link naar de live timings. Op de campus zelf staan er een paar tv schermen waar doorgaans het uur en activiteiten opstaan, maar zelfs op die schermen valt niets te zien over de race buiten de datum.

Het enige dat de studenten op de campus zelf kunnen zien van de race, is de wagen zelf die soms in het atrium staat. Soms doen ze ook demo's van de verschillende onderdelen van de zonnewagen zodat je de werking beter begrijpt.

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.


Apple iPhone XS Red Dead Redemption 2 LG W7 Google Pixel 3 XL OnePlus 6T (6GB ram) FIFA 19 Samsung Galaxy S10 Google Pixel 3

Tweakers vormt samen met Tweakers Elect, Hardware.Info, Autotrack, Nationale Vacaturebank, Intermediair en Independer de Persgroep Online Services B.V.
Alle rechten voorbehouden © 1998 - 2019 Hosting door True