Solar Car Challenge – L'histoire des courses de voitures solaires – Mobilité Urbaine

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L'histoire de la course automobile solaire

Véhicules électriques

L'exploitation de l'énergie électrique est l'une des plus grandes réalisations de l'humanité.
Chimiste anglais John F. Daniell a été crédité de développer le premier "primaire"
cellule, même si ses travaux s'inscrivent dans la continuité des recherches menées dans le
fin 1700 du scientifique italien Alessandro Volta.

La batterie de Volta (ou cellule galvanique), appelée "pile voltaïque", consistait
de disques d'argent et de zinc séparés avec du carton et trempés dans de l'eau salée.
La cellule principale de Daniell était plus efficace, mais le physicien français Gaston
Plante va encore plus loin dans cette découverte en 1859 avec l'invention
de la batterie d'accumulateurs au plomb. La pile moderne "à pile sèche" a été développée
Quelques années plus tard, un autre Français, Georges Leclanche.

En 1900, 38% des voitures de plaisance vendues aux États-Unis étaient à propulsion électrique.
22% à essence et 40% à vapeur. Mais la vapeur avait fait son temps et
les riches ont montré une admiration écrasante pour le calme et la simplicité
des voitures électriques.

La voiture électrique française BGS détient le record du monde de distance sur un seul
charge – 290 km en 1900. Les taxis électriques ont parcouru les rues de New
York, mais les voyages à la campagne étaient un problème constant. Sans source d'alimentation à
leurs domaines pour recharger les batteries de leurs voitures, les
les riches ont constaté que le transport électrique avait ses limites. Le développement de
le moteur de démarreur automobile de Charles Kettering en 1911 a mis fin à l'électricité
Le véhicule tient sur la place du marché.

L’année 1912 a été le point culminant des véhicules électriques aux États-Unis avec
près de 34 000 voitures, camions et autobus immatriculés pour un usage routier. Cette tendance
pour les véhicules électriques est descendu d'ici avec un usage seulement limité dans
applications commerciales spécialisées.

Le GM Electrovan de 1967 était l’un des exemples les plus célèbres du carburant
véhicule électrique à cellules. En utilisant la technologie de la NASA, les ingénieurs de GM ont développé un
des moyens d'utiliser une membrane non liquide et des électrodes de platine agissant
comme catalyseur en présence d'hydrogène et d'oxygène. C'était efficace
mais coûteux.

Les véhicules électriques se sont même rendus sur la lune avec les Apollo 15, 16 et
17 missions. En dépit de ce succès, le VE a continué à souffrir de
problèmes qui en restreignent l'utilisation, à savoir le coût, la portée, le poids et le rechargement
temps. Des solutions à ces problèmes sont à notre portée et sont actuellement
mise en œuvre dans les nouveaux véhicules électriques qui sortent de l'assemblage
ligne.

Stocker l'énergie du soleil

Les cellules photovoltaïques sont construites en matériaux semi-conducteurs qui
peut absorber la lumière et la convertir en électricité. Le terme lui-même est dérivé
du grec "photo" signifiant lumière et "voltaïque" de Alessandro Volta.

Le semi-conducteur le plus couramment utilisé est le silicium (sable), l’un des plus
matériaux abondants sur la terre. La fabrication d'une cellule active au silicium,
à son niveau le plus simple, implique la croissance d'un cristal de silicium à partir de réservoirs
de silicium fondu. Le silicium sous sa forme pure est quelque peu pauvre en capacité
pour conduire l'électricité, il est donc nécessaire d'ajouter de petites quantités
des impuretés. Le type d'impureté utilisé dans cette opération de "dopage" est
selon que nous voulons que le semi-conducteur conduise positif ou négatif
des charges.

En règle générale, du phosphore sera ajouté pour produire un silicium qui
conduisent une charge négative (électrons) et est appelé silicium de type n.
L'ajout de bore au silicium produira l'effet inverse,
conduisant des charges positives (trou), et est appelé silicium de type p.

Une fois que ces deux types de silicium ont été produits et sont stratifiés dans
une seule cellule, une jonction est formée appelée une jonction p-n. C'est à ce
jonction qu’un potentiel de tension est développé, semblable à celui du
borne d'une batterie de stockage.

Lorsque la lumière du soleil frappe la cellule à proximité de la jonction p-n,
chaque photon génère un électron et un trou. L'électron et le trou bougent
une part; ce mouvement de charge constitue un courant électrique qui peut
être fait pour faire un travail externe.

En général, la différence de potentiel dans une cellule solaire au silicium est de
ordre de 0,5 volts, alors que le courant produit dépend de la quantité de
lumière du soleil, zone de la cellule, etc. En connectant plusieurs cellules, en série
ou en parallèle, la sortie de tension ou de courant de la matrice peut être augmentée.
L'énergie est ensuite stockée dans des batteries.

Les batteries actuelles sont évaluées en fonction de leur capacité en ampères-heures. Généralement,
Les taux de 5, 10 ou 20 heures sont des mesures courantes. Par exemple, si une batterie
est évalué à 60 ampères / heure au taux de 20 heures, cela signifie que la batterie
peut être déchargé à 3 ampères pendant 20 heures sans que la tension tombe en dessous
1,75 volt par cellule ou 10,5 volts dans le cas d’une batterie de 12 volts.

L'histoire de la course automobile solaire

Hans Tholstrup et Larry Perkins ont été les pionniers de la course de voitures solaires lorsqu'ils ont
a terminé une épopée Solar Trek de Perth à Sydney (Australie) en 1983.
Ce qui a suivi a été une série de courses de voitures solaires conçues pour augmenter le public
conscience.

Le Australian World Solar Challenge de 1987 a vu 23 participants inaugurés
première course de ce type, suivie de l’European Tour de Sol, l’Américain
Tour de Sol et le SUNRAYCE. Quelques véhicules d'entreprise et collégiaux spectaculaires
orné ces premières courses et sont illustrés ci-dessous.

Comme les automobiles électriques du début du 20ème siècle, un solaire
la voiture est alimentée par l'électricité. Contrairement à son prédécesseur, une voiture solaire utilise
seulement le soleil pour le carburant. Les cellules photovoltaïques de la voiture collectent et convertissent
l'énergie du soleil directement dans l'électricité, rendant le véhicule
complètement autonome. [See diagram]

L’objectif principal de tout constructeur de voitures solaires est de construire une
véhicule "gagnant". Les considérations de conception incluaient des centaines de compromis,
mais certains éléments sont essentiels.

La fiabilité est un facteur de conception important. Un véhicule qui a réalisé
bien sans pannes majeures couvrirait la distance de la course en moins
temps.

La forme générale d'une voiture solaire est un autre facteur de conception important.
Les équipes devaient déterminer comment et où elles installeraient les cellules solaires
grain d'énergie maximum. Ils devaient également décider comment maintenir un faible poids
et minimiser la traînée aérodynamique.

Une voiture solaire typique génère 700-1500 watts de puissance, soit environ 1-2
puissance. Cela rend la traînée aérodynamique et le frottement de roulement critiques
considérations.

L'histoire du challenge voiture solaire

En 1993, l’équipe Winston Solar Car a lancé un programme d’éducation destiné à
matériel pédagogique, visites sur place et possibilités d'ateliers pour les écoles secondaires
à travers le pays. Ce programme, qui faisait à l’origine partie de l’école Winston (Dallas, TX), a été
conçu pour motiver les étudiants en sciences, ingénierie et technologie. le
Le produit final de chaque cycle d’enseignement de deux ans est le Solar Car Challenge: un
piste fermée au Texas Motor Speedway, ou une course de cross-country conçue pour
donner aux élèves l'occasion de montrer leurs travaux. L'éducation solaire Winston
Le programme a été partagé avec plus de 900 écoles dans 20 pays.

Le premier défi en 1995 a attiré 90 écoles conduisant à neuf écoles
en fait construire des voitures pour la course de 1995. Trois voitures qualifiées pour courir. Le 1997
Défi porté à plus de trois cent cinquante écoles dans cinq pays. Huit voitures
qualifiée pour courir la course de 1997, une épreuve de cross-country de 600 miles entre Dallas et San
Antonio. La course de 1999, une course de 1600 milles de Dallas à Los Angeles, a vu huit
les équipes profitent du plaisir des courses de voitures solaires au lycée. La course de 2001 a commencé en
Round Rock, TX chez Dell Computers et parcouru 1400 milles jusqu'à Columbus, Indiana.
En 2003, dix challengers ont tenté de se rendre de Round Rock au Texas à la Floride.
Centre d'énergie solaire (Cocoa, FL). Le défi a augmenté pour accueillir 18 équipes de voitures solaires
en 2014 avec plus d'équipes commençant à construire des voitures chaque année.





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