누나
Nuna
| 태양 레이서 |
| 누나 |
|---|
누나는 2001년, 2003년, 2005년, 2007년, 2013년, 2015년, 2017년 7차례 호주에서 열린 세계태양광챌린지에서 우승한 일련의 유인 태양열 경주차의 이름이다. 이 차량들은 네덜란드 델프트 공과대학의 '바텐폴 솔라팀'(옛 누온 솔라팀) 소속 학생들이 바텐폴(옛 N.V.)의 후원을 받아 만든 것이다. 누온 에너지).
누나
설계기준
우승할 수 있는 좋은 기회를 얻으려면 다음과 같이 해야 한다.
- 태양 에너지를 가능한 한 많이 모으다
- 일정한 속도로 운전하기 위해 가능한 한 적은 에너지를 사용한다. 이는 다음에 대한 특별한 주의를 의미한다.
태양전지
태양 전지는 갈륨 비소(GaAs)로 만들어지며, 3층으로 이루어져 있다. 상층부를 관통하는 햇빛은 하층부에 사용되어 26% 이상의 효율을 얻는다. 이런 종류의 태양 전지는 현재 이용 가능한 것 중 가장 좋은 것이다. 효율과는 별개로 규모도 중요하기 때문에 조종석을 제외한 누나3호의 상부면 전체가 그들로 덮여 있다.
효율은 전지가 직각적으로 태양 광선에 부딪힐 때 최적이다. 그렇지 않을 경우, 출력은 수직 각도와 각도의 코사인 근사치로 감소한다.
태양전지는 일정량의 햇빛에 일정량의 전류를 공급한다. 전압은 부하에 따라 달라진다(더 정확히 말하면 부하 저항). 전력은 전압과 전류의 산물이므로 부하에 따라 달라진다. 일정 전압 이상에서 태양 전지의 전류는 그래프에서 알 수 있듯이 빠르게 0으로 떨어진다.
그러나 배터리의 전압은 상당히 일정하며, 이 또한 태양전지의 전압과 다소 다른 값을 가진다. 그래서 전압 변환이 필요하다. 특별한 유형의 DC-DC 컨버터는 태양 전지에 제시된 부하 저항성이 태양 전지가 최대 전력을 공급하도록 하기 위해 사용되며, 그래프의 녹색 선 위에서도 그러하다. 이를 MPPT(Maximum Powerpoint Tracker)라고 한다. 여기서도 이러한 전환이 최대의 효율성(>97%)을 달성하도록 하는 것이 목표다.
공기역학적 설계
공기역학적 항력은 전체 저항의 중요한 부분이다. 중요한 것은 정면 표면적과 항력 계수다. 난류로 인해 표면 항력이 증가하기 때문에 층류 흐름을 보존할 수 있도록 형상을 설계해야 한다. 이상적인 형태는 다양한 단계에서 달성된다.
- 디자인에 대한 컴퓨터 시뮬레이션을 통해.
- 풍동에서의 저울 모델 시험을 통해서. 예를 들어, 액체 페인트를 발라 표면 위의 공기의 흐름을 볼 수 있다. 표시된 사진은 TU Delft의 저속 실험실에서 테스트하는 동안 찍은 것이다.
- 풍동실험을 통해서. 이를 위해 마크네세의 DNW LLF(Large Low-Speed Facility)를 사용한다.
대회가 열리는 지역의 기상 데이터를 보면 강한 바람이 불 것 같다는 결론을 내릴 수 있다. 누나 3호의 바퀴 캡은 옆바람에 예언적인 효과가 나타나도록 설계되었다.
모터
모터는 모터에서 휠로 기계적 변속을 통해 손실을 최소화하기 위해 리어 휠에 완전히 고정되어 있다(기어 박스 및 카던의 일반 차량). 모터는 스위스 비엘 공과대학(현재의: Berner Fachhchschule Technik und Informatik)이 1993년 비엘 3세의 정령의 모터(Motor of Viel III)를 개량한 것이다. 이러한 개선은 1999년에 실현된 디지털 전력 전자제품과 제어장치가 완전히 재개발되었기 때문이다. 그들은 1993년 비엘 2세의 정령 대비 50% 더 많은 전력(2400 W 이상)과 45% 더 높은 토크를 허용했다. 총 드라이브 시스템(전력 전자 손실 포함)의 효율성도 향상되어 현재 98%가 넘는다. 그러나 그래프에서 알 수 있듯이 이것은 속도에 따라 다소 달라지며 속도에 따라 증가한다. 초기 설계는 약 100km/h의 정상 순항 속도에서 최대 성능에 도달하기 위해 만들어졌다.
인류
경주에서 이기기 위해서는 트랙의 특성에 따라 좋은 차량뿐만 아니라 그것을 운전하는 교묘한 방법이 필요하다. 그래서 경기 전 두 달 동안 이 연구 결과가 나온 것이다. 높이 차이가 매핑되어 GPS 데이터에 연결된다. 이를 통해 레이스 도중 최적의 속도를 결정할 수 있다.
모든 시험과 다른 준비에도 불구하고, 한가지 불확실한 요소는 여전히 남아있다; 날씨. 어떤 구름이라도 잡힐 수 있는 햇빛의 양에 강하게 영향을 미칠 것이다. 그래서 트랙을 따라 일어나는 어떤 날씨 변화도 지속적으로 감시되어야 할 것이다. 이 모든 데이터는 그 순간의 이상적인 속도를 끊임없이 계산하는 컴퓨터 모델에 의해 분석된다. 이 장비는 시험용 자동차에 내장되어 있다 원격측정을 통해 배터리의 상태와 캡처된 햇빛의 양에 대한 데이터를 지속적으로 수신한다.
팀
누나의 각 버전은 델프트 공과대학 학생들로 구성된 팀에 의해 지어졌다. 그 팀은 10명에서 20명 사이의 팀원을 가지고 있다. 그들은 새로운 버전의 태양열 레이서를 처음부터 설계하고 건설하기 위해 학업을 1년 휴학한다. 2001년에 누나 1호는 알파-센타우리 팀에 의해 만들어졌다. 그들은 전 우주비행사 우브보 오켈스의 지도를 받았다. 2002년부터 이 팀은 누온 솔라팀으로 불리며 오켈스가 조언과 도움을 제공했다.
누나 1호(2001)
첫 번째 누나 팀(알파 센타우리 팀)은 누온의 후원을 받았다. 이 팀은 주로 전 우주비행사 우브보 오켈스의 지도를 받은 델프트 공과대학 학생들로 구성되었다. 네덜란드 팀이 출전한 것은 이번이 처음이며, 3021km의 장거리 경주에서 32시간 39분 만에 우승해 1996년 혼다 구단의 종전 기록(33시간 32분)을 갈아치웠다. 평균 속도는 시속 91.8킬로미터였다.
누나 2(2003)
누나2는 3021km 코스에서 평균 시속 97.02km의 속도로 31.05시간 만에 우승해 팀의 종전 누나1 코스 기록을 갈아치웠다.
누나 3(2005)
누나 3호는 2005년판 세계태양광챌린지(World Solar Challenge)에서 시속 130km의 시험 주행 속도로 우승 후보 중 한 명이었다. 최종 결과는 다윈과 애들레이드 사이의 3021km가 평균 시속 103km로 29시간 11분이라는 기록으로 뒤덮여 있었다. 이것은 여전히 세계태양광챌린지의 현재 기록이다.
누나 4(2007)
누나3호가 이전 버전인 누나4에 비해 크게 달라진 점은 레버 대신 핸들을, 누운 대신 직립좌석을, 기존 9m² 대비 6m²의 소형 태양광 패널이다. 이러한 변화는 주장된 안전 우려와 자동차를 실제 자동차처럼 만들려는 시도로 촉발된 규칙의 변경과 호주 도로의 제한 속도 감소로 인해 필요하게 되었다. 누나는 2007년에 우승했다.[1]
누나 5(2009)
Nuna 5의 이전 버전인 Nuna 4의 주요 변화는 2007년 30 kg에서 25 kg으로 바뀐 배터리 무게 감소였다. 다른 변경사항에는 이전에 사용한 슬라이스(매끄러운 타이어)로 경주를 할 수 없고, 대신 프로파일링된(트레드 또는 그루브된) 타이어를 필요로 한다. 또한 운전자는 기껏해야 27도 정도의 좌석 각도로 좀 더 똑바로 앉아야 했다. [2] 2위를 했다.
누나 6(2011년)
Nuna 6의 이전 버전인 Nuna 5의 주요한 변화는 태양 전지를 새로운 규칙에 따라 단결정 실리콘 셀과 배터리 질량으로 바꾸는 것이다. 자동차의 무게와 공기역학적 드래그도 줄어들었다.
누나 7(2013년)
누나 7호가 이전 버전에서 크게 달라진 것은 세계태양도전의 새로운 규칙에서 요구하는 대로 3개 대신 4개의 바퀴를 달았다는 점이다. 운전석이 우측에 있어 차량도 비대칭이다. 배터리와 차량의 무게는 전작인 누나 6에 비해 거의 변하지 않는다. 누나7은 2013 브리지스톤 세계태양광챌린지에서 우승했다.
누나 8(2015년)
챌린저 클래스에서 델프트 공대 팀은 누나 8과 평균 91.75km/h(57.01mph)[3]의 속도로 우승하며 대부분의 레이스를 이끌었던 네덜란드 20대 대학보다 바로 앞섰지만 2위로 불과 8분 늦게 마쳤다. 개조된 차종인 누나 8S가 2016년 남아프리카 공화국에서 열린 사솔 솔라 챌린지에서 우승했다.
누나 9(2017년)
챌린저 클래스에서 델프트 팀은 다시 누나 9와 평균 81.2km/h(50.5mph)의 속도로 미시간 대학교 솔라카 팀 바로 앞까지 우승을 지켰다.[4] 개조된 차종인 누나 9S가 남아프리카 공화국에서 열린 2018 사솔 솔라 챌린지에서 우승했다.
참고 항목
- The Tweene One, Tweene University of Tweene에서 경쟁하는 네덜란드의 태양열 자동차.
- 20대 1보다 앞선 TU의 차인 솔루트라.
- 2013년과 2015년 WSC 크루저 클래스를 석권한 네덜란드 아인트호벤 공대의 스텔라 태양광 자동차.
- 태양열 자동차 팀 목록
- 월드 솔라 챌린지
참조
- ^ TU Delft, Dosier Nuna 4 Wayback Machine에 2007-11-05 보관, 2007년 10월 25일 회수.
- ^ 기술 규정 WSC 2009[영구적 데드링크]
- ^ "Dutch team Nuon celebrate victory in World Solar Challenge race from Darwin to Adelaide". ABC News. 22 October 2015. Retrieved 19 June 2017.
- ^ "RESULTS FOR DAY 7 (archived)". WSC. 5 November 2017. Archived from the original on 13 November 2017. Retrieved 13 November 2017.
외부 링크
 | 위키미디어 커먼즈에는 누나(솔라 파워 레이싱카)와 관련된 미디어가 있다. |
