Солнечный электромобиль Deep Orange 17 от BMW и Клемсона

Новый подход к проектированию легкого городского транспорта

Команда инженеров и студентов Международного центра автомобильной инженерии Университета Клемсона (CU-ICAR) совместно с концерном BMW Group представила рабочий концепт солнечного электромобиля Deep Orange 17, получивший имя Luminetta. Главная цель проекта заключается в изменении традиционного подхода к увеличению емкости батарей, который приводит к повышению массы транспортных средств и снижению их общей энергетической эффективности.

Вместо установки тяжелых батарей большого объема инженеры сосредоточились на снижении массы конструкции, оптимизации аэродинамики и глубокой интеграции солнечных панелей в кузовные элементы. В результате создан легкий двухместный автомобиль, способный компенсировать затраты энергии на повседневные поездки за счет солнечного света.

Интегрированные солнечные панели и показатели генерации

На внешней поверхности кузова Deep Orange 17 размещено более 1 700 индивидуальных фотоэлектрических элементов. Панели встроенно интегрированы в капот, крышу, боковые двери и заднюю часть автомобиля. Это позволило сформировать единую светочувствительную плоскость без ухудшения жесткости кузова и показателей безопасности.

При стандартных условиях дневного освещения солнечная система генерирует объем энергии, достаточный для покрытия стандартного городского пробега. Расчетные и экспериментальные данные показывают, що система способна добавлять до 50 км пробега в сутки исключительно за счет энергии солнца.

Факторы высокой эффективности генерации

• Многоугольное расположение элементов — размещение панелей по изгибам кузова позволяет эффективно улавливать прямой и рассеянный солнечный свет.
• Микроконтроллерное управление группами — отдельные контроллеры снижают потери мощности при затенении отдельных частей кузова.
• Минимизация сопротивления проводников — применение специализированных материалов уменьшает нагрев и потери при передаче энергии.

Конструкция и снижение снаряженной массы

Для достижения высокой эффективности при ограниченной мощности генерации масса концепта была снижена до 550 кг. Основой силового каркаса служит гибридное пространственное шасси из алюминиевых сплавов и углепластика.

Для сравнения, стандартные серийные городские электромобили обладают массой от 1 200 кг до 1 800 кг. Меньшая масса Deep Orange 17 снижает энергозатраты на качение и разгон транспортного средства.

Аэродинамические показатели

Форма кузова Deep Orange 17 выполнена с каплевидным сужением к задней части и закрытыми задними колесными арками, что снижает турбулентность воздушных потоков. Коэффициент аэродинамического сопротивления существенно ниже показателей стандартных компактных автомобилей.

Технические характеристики концепта

Основные технические параметры экспериментального электромобиля Deep Orange 17 Luminetta приведены в таблице ниже.

Практическое применение и дальнейшие исследования

Проект Deep Orange 17 разработан в качестве исследовательского стенда для проверки инженерных гипотез. Результаты испытаний тонкопленочных фотоэлементов и алгоритмов управления распределением энергии будут использованы специалистами BMW Group в будущих разработках.

Интеграция гибких солнечных панелей в элементы крыши и остекления серийных автомобилей позволяет снизить нагрузку на основную батарею, обеспечивая питание климатических систем и бортовой электроники.

Перспективы солнечных технологий в автопроме

Повышение КПД фотоэлектрических элементов и удешевление композитных материалов создают условия для внедрения солнечной генерации в серийный транспорт. Концепты вроде Deep Orange 17 подтверждают перспективность направления энергопозитивного городского транспорта.