2006年9月20日上午,天朗氣清,從嘉義布袋至雲嘉南濱海國家風景區的快速道路上,日本蘆屋大學的太陽能車如箭般疾駛而過,以時速165公里,刷新太陽能車的世界紀錄。

 

 

國立高雄應用科技大學主辦這個橫跨南台灣七縣市的「世界太陽能拉力賽」,也讓國際看到台灣對太陽光電科技研究的努力。 

 

動力來源:太陽電池

 

教育部南部太陽能學校執行長艾和昌指出,世界太陽能車競賽規定,單人座太陽能車須在5公尺長、1.8公尺寬、1.6公尺高內作設計,同時舖設太陽電池陣列總面積不得大於8平方公尺。為了讓太陽電池陣列有效接收直射陽光、轉換出較多動力,因此低風阻的流線外型「淚滴斷面」,幾乎成為目前太陽能車的最常見造型。

 

 
艾和昌指出,太陽能車所使用的太陽電池從較簡單的單、多晶矽到太空等級的砷化鎵,其光電轉換效率由14%至30%不等。

 

太陽電池個別元件所獲得個別電流通常很小,電壓也很低,必須藉由焊接,串、並聯成為較大的陣列,才能獲得較大電力。目前單人座太陽能車從太陽電池轉出的電力約介於1~2瓩間;這樣的電力在陽光充足時,除能直接驅動太陽能車行駛外,多餘的電力還可以儲存在蓄電池,以備陰天或爬坡時使用。

 

時速100km→效率95%

 

太陽能車的馬達,一般多使用永磁性直流無刷馬達,且需配合適當馬達控制器。為使車子時速達100公里以上,目前研發的太陽能車均採用尖峰效率可達95%以上、重量20公斤以下的馬達,並直接崁入輪圈驅動輪子,以減少機械損失。

 

太陽能車競賽對車子所能裝載蓄電池的種類、電力總容量及重量,都有嚴格限制。以世界太陽能車挑戰賽(WSC)規定,可裝載5瓩/小時的蓄電池而言,若使用鉛酸電池,重量約125公斤;若使用鋰高分子電池,重量僅有30公斤。

 

目前大部分車隊均採用鋰高分子(Li-polymer)或一般鋰離子(Li-ion)蓄電池,雖然價格昂貴,但可大幅減輕車重。

 

 
目前太陽能車常用的車體結構,多為底盤式或桁架式,車體重量關係著車速表現,想在比賽中得到佳績,全車(不含駕駛)重量要在150公斤以下。三輪的太陽能車設計,多採用前二輪轉向、後一輪傳動,前二輪使用F-1賽車常見的雙A型臂與懸吊緩衝器組成的懸吊裝置,後輪則以拖曳式臂作為支架,以便於安裝緩衝器及驅動馬達。

 

太陽能車→製車技術

 

太陽能車結合了空氣動力外型、輕質車體構材、先進蓄電池系統及高效率的太陽電池,所開發出的技術亦已影響電動車及油電混合車的發展,促使消費大眾期待並支持再生能源科技研究。

 

2004年在希臘首都雅典舉行的奧林匹克運動會,首次加入太陽能車拉力賽;2008年在北京奧運,也將太陽能車馬拉松賽納入活動項目,太陽能車賽已逐漸成為國際正式賽事。

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