خودروی خورشیدی غزال ایرانی III

تیم خودرو خورشیدی غزال ایرانی ۳ که متشکل از دانشجویان مهندسی مکانیک، مهندسی برق و طراحی صنعتی بود، کار طراحی و ساخت خودرو خورشیدی غزال ایرانی ۳ را از بهار ۱۳۹۰ آغاز و در تابستان ۱۳۹۴ به پایان رسانید. این خودرو دارای چهار چرخ، دو موتور الکتریکی و دو سرنشین می‌باشد. لازم بذکر است که این خودرو اولین خودرو خورشیدی دو سرنشین کشور می‌باشد. این تیم در مسابقات بین المللی استرالیا ۲۰۱۵ شرکت نمود و بین ۱۲ تیم شرکت کننده در کلاس کروزر مقام سوم سرعت و مقام هفتم را در طی مسافت بدست آورد. تیم های آیندهوون از هلند، کوگاکویین ژاپن، بوخوم آلمان، سان سویفت استرالیا، دانشگاه مینوستای آمریکا، لودز لهستان به ترتیب اول تا ششم شدند.
در فرآیند طراحی و ساخت غزال ایرانی ۳ بنیاد فرهنگی مصلی نژاد، بانک پاسارگاد، شرکت ماهتاب گستر، شرکت گیتا باطری و فدراسیون اتوموبیلرانی حامیان مالی این پروژه بودند.

الکترونیک

سلول‌های خورشیدی

‌نور خورشید تنها منبع انرژی ما برای به حرکت درآوردن خودرو است و سلول‌های خورشیدی وظیفه تبدیل این انرژی را به انرژی الکتریکی لازم برای حرکت دارند. سلول‌های ما از نوع سیلیکونی با بازده حدود ۲۴ درصد هستند و تعداد ۷۱۴ سلول، ۵.۶ متر مربع از رویه و سقف غزال ۳ را پوشانده‌اند.

MPPT

یابنده‌ی نقطه‌ی بیشینه‌ی توان یا همان MPPT، وسیله‌ی الکتریکی است که این قابلیت را به ما می‌دهد تا بتوانیم بیشینه توان دریافتی از آرایه‌های خورشیدی را به باتری‌ها انتقال دهیم. طراحی و ساخت این وسیله‌ها نیز توسط تیم برق غزال ۳ صورت پذیرفت. ما در این خودرو از ۶  MPPT  با توان نامی هرکدام ۲۵۰ وات استفاده می‌کنیم.

باتری

باتری وظیفه‌ی ذخیره انرژی الکتریکی از سلول‌ها و انتقال آن به موتور‌های برقی را دارد. ما در خودرو از ۱۲۲۴ سلول باتری ncr19650B ساخت شرکت پاناسونیک استفاده می‌کنیم. ولتاژ نامی باتری‌ها ۱۳۳ ولت جهت تامین مصارف قدرت خودرو و ۱۲ سلول از همان باتری‌ها جهت تامین مصارف انرژی داخلی خودرو از قبیل صفحه نمایش و نور چراغ‌ها. ظرفیت نامی کل باتری‌ها هم ۱۵ کیلووات ساعت است.

مکانیک

شاسی و بدنه

بدنه غزال ۳ بطور کامل از الیاف کربن ساخته شده است. این الیاف نسبت استحکام به وزن بسیار بالایی دارد.

با توجه به شبیه سازی های انجام شده از نیروهای وارده به خودرو و محاسبه استحکام مورد نیاز هر قسمت، از تعداد لایه های متفاوت الیاف کربن در هر بخش استفاده شده است. در بدنه خودروی خورشیدی از دو تا دوازده لایه پارچه کربن استفاده شده است.

شاسی خودرو نیز به منظور رسیدن به استحکام بالا و وزن پایین از ترکیب الیاف کربنی و چوب بالسا ساخته شده است.

چگونگی قرارگیری اجزای شاسی و ساختار کلی آن با توجه شبیه سازی استاتیکی و دینامیکی خودرو انجام گرفته است.

 

تغلیق و چرخ ها

غزال ۳ دارای چهار سیستم مستقل تعلیق روی هر کدام از چرخها است. سیستم تعلیق چرخهای جلو از نوع دو جناغی و چرخهای عقب از نوع swing arm هستند. کلیه قطعات از آلومینیوم ۷۰۷۵ ساخته شده اند که نسبت استحکام به وزن بسیار بالایی دارند و در صنایع نظامی از آنها استفاده می شود.

چرخهای جلو و عقب خودرو برای رسیدن به وزن پایین‌تر آلومینیومی انتخاب شده‌اند. چرخهای عقب همچنین وظیفه نگهداری موتور برقی خودرو را نیز دارند.لاستیک‌های عقب غزال ۳ برای خودروهای خورشیدی طراحی شده‌اند و برای لاستیک‌های جلو نیز از لاستیک موتورهای مسابقه‌ای استفاده شده است. شبیه سازی دینامیکی این سیستم توسط نرم افزار ADAMS CAR انجام گرفته است.

 

ترمز

غزال ۳ علاوه بر داشتن ترمزهای بازیاب توان ترمزی روی چرخهای عقب، دارای دو سیستم کاملا مستقل ترمز مکانیکی روی چرخهای جلو است تا امنیت کامل راننده و سرنشین را تامین کند. این ترمزهای مکانیکی از نوع دیسکی هستند و عملکرد کاملا مجزای دارند. همچنین یکی از این دو سیستم ترمز به عنوان سیستم ترمز دستی خودرو نیز استفاده می شود.

 

طراحی صنعتی

صندلی ها و طراحی داخلی

صندلی‌های خودرو به منظور نزدیک شدن به استاندارد‌های مسابقه‌ای و شهری طراحی و ساخته شده‌اند تا راننده و سرنشین احساس بهتری در حین سواری خودرو داشته باشند.

در طراحی داخلی نیز روکش چرمی سیاه در تمام کابین با یک کنسول بسیار زیبای طراحی شده برای جلوی راننده همراه شده است. لازم به ذکر است که این کنسول بعد از طراحی به صورت سه بعدی پرینت گرفته شده و روی آن با الیاف کربن پوشیده شده است.

 

موتور

خودروی ما دارای دو موتور برقی BLDC روی چرخهای عقب خود است که نیروی محرکه خودرو را تامین می‌کنند. توان نامی هرکدام از موتورها ۱۴۰۰ وات با بازدهی ۹۸ درصد است. این دو موتور را دو کنترلر با قابلیت بازیابی ترمز و بازده ۹۸ درصد همراهی می‌کنند که به نوعی نقش یک دیفرانسیل مجازی را در حرکت دارند. لازم به ذکر است که اعضای تیم برق توانستند قابلیت حرکت با سرعت ثابت را نیز به این کنترلرها اضافه کنند.