Ein Solarmobil nutzt die Sonnenstrahlung, die auf der Erdoberfläche eine maximale Intensität von 1000 W/m2 hat, als Energiequelle. Diese Energie wird durch die Sonnenkollektoren, unter Verlusten, direkt in elektrische Energie umgewandelt. Ein elektronisches Regelungssystem, der so genannte Maximum Point Power Tracker (MPPT) gewährleistet, der die Ausnutzung der gesamten von den Sonnenkollektoren gelieferten Energie sicherstellt und diese in Abhängigkeit von der Motorlast auf den Elektromotor und eine Batterie verteilt. Die Realisierbarkeit und Leistung von Solarmobilen wurde in internationalen Autorennen wie z.B. dem WSC Australien oder dem 'GM Sunrayer USA' mehrmals demonstriert. Die Erfahrungen aus diesen Formel-1-Rennen der Solartechnik bilden eine Grundlage für die Weiterentwicklung elektrisch angetriebener Automobile. Die leistungsfähigsten der derzeit benutzten Sonnenkollektoren bestehen aus photovoltaischen Zellen aus Galliumarsenid mit einem Wirkungsgrad von eta = 25%. Zumeist werden jedoch die kostengünstigeren Photozellen aus monokristallinem Silizium eta = 19% benutzt. Für den Antrieb werden elektronisch geregelte Gleichstrommotoren (eta = 94%) oder Radmotoren (eta = 97%) verwendet. Als Energiespeicher dienen Batterien mit hoher massenspezifischer Kapazität (Lithiumionen, Lithium-Polymer, Silber-Zink, Nickel-Zink, Nickel-Wasserstoff). Die Höchstgeschwindigkeit eines Solarmobils hängt entscheidend vom seinem Luftwiderstand ab, der proportional zum Quadrat der Fahrgeschwindigkeit und der senkrecht zur Fahrtrichtung orientierten Querschnittsfläche des Fahrzeugs zunimmt. Proportionalitätsfaktor ist der so genannte Widerstandsbeiwert, der durch eine strömungsgünstige Formgebung der Karosserie minimiert werden kann. Zusätzlich zum Luftwiderstand wirken auf das Fahrzeug aerodynamische Kräfte in vertikaler Richtung, die das Fahrverhalten beeinträchtigen können und deswegen beim Entwurf der Karosserie (z.B. durch den Anbau von Spoilern) zu berücksichtigen sind. Für die Karosserie werden leichte Materialien (Kohlenstoff, Kevlar, Nomex) verwendet, so dass ein 6 m langes und 2 m breites Fahrzeug weniger als 250 kg wiegt.
Le vehicule electrique solaire
Solarmobile
The solar electrical vehicle
2007
16 Seiten, 18 Bilder, 13 Quellen
Article (Journal)
French
Dispositif de mobilité électrique à énergie solaire modulable disposant d'un connecteur solaire
European Patent Office | 2022
|DISPOSITIF DE GENERATION D'ENERGIE ELECTRIQUE SOLAIRE ET EOLIEN
European Patent Office | 2018
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