Elektrotechniek, elektrische onderdelen voor energiedistributie

Enkele techniekstudenten binnen Solar Team Twente zijn verantwoordelijk voor de elektrische onderdelen en de dataverwerking van de zonneauto. De elektronica en sensoren zorgen voor een efficiënte distributie van de zonenergie voor de aansturing van de zonneauto tijdens World Solar Challenge.

Lees hieronder het hele artikel
 
Sensoren en elektronica

Elke zonnewagen zit vol met hightech elektronica, waaronder sensoren. Met de gewonnen zonne-energie uit het zonnepaneel willen de teamleden de elektrische motor zo efficiënt mogelijk laten draaien om zo snel mogelijk van de start in Darwin naar de finish in Adelaide te rijden, dwars door de outback van Australië. Wel moet dit op een beheerste manier gebeuren, want de coureur dient met het ondersteunende team in de volgauto de volledige controle te houden om de meest optimale race te rijden. Daarbij moet terdege rekening worden gehouden met de overige weggebruikers, waaronder de roadtrain-vrachtwagens. Voor de datacommunicatie ligt er een netwerk van kabels in de zonneauto. Elk van de vele apparaten in de zonneauto bevat een klein computertje dat digitaal kan praten met alle andere computertjes in de zonneauto en met de volgauto. Dit netwerk bestaat uit meters kabel waar doorheen per seconde vele megabytes aan data wordt verstuurd.

Bekijk hier de talenten uit het elektrotechnische team:

#talent

Twents talent: Hidde de Vries

#talent

Twents talent: Jan Willem Mijnheer

#talent

Twents talent: Rob Kräwinkel

Mobiele Big Data

De communicatie tussen het stuur met het digitale dashboard in de cockpit en de motoraansturing verloopt elektronisch. Voor het rijden van een winnende race is tegelijkertijd nog veel meer elektronische communicatie nodig tussen de vele onderdelen. Solar Team Twente wil voortdurend weten hoeveel energie binnenkomt via het zonnepaneel en hoeveel wordt uitgegeven tijdens het racen. De bijbehorende onderdelen hangen daarom vol met sensoren die allemaal worden uitgelezen met kleine computertjes. Deze big data wordt over het netwerk gestuurd en komt bij elkaar in CELINE, de CAN-Ethernet Logging Interface New Edition. Dit kleine apparaat, achterin de zonneauto, heeft continu een draadloze verbinding met de volgauto, waardoor de strateeg alle informatie van de racende zonneauto kan uitlezen en beoordelen. Voor strategische beslissingen met winnend effect.

Energieverlies en racewinst

Elke editie wordt door de elektrotechnici van Solar Team Twente veel onderzoek gedaan naar eventueel energieverlies in het complete elektrische systeem van de zonnewagen. Iedere keer worden vele verbeteringen doorgevoerd om het maximale rendement uit de elektronica te halen. Een deel van de elektrische apparaten in de zonneauto is volledig zelf ontworpen. Elke printplaat vormt de fundering voor ieder elektronisch apparaat en bevat tientallen tot honderden componenten. Dit zijn onder meer weerstanden, condensatoren, sensoren en chips. Al deze onderdelen zijn stuk voor stuk uitgezocht en in het totale ontwerp verwerkt. In totaal zitten er ongeveer 20 elektronische modules in de zonneauto, waarvan bijna de helft nodig is voor het zonnepaneel. Een module kan weer bestaan uit meerdere printplaten. Door te testen zorgt het team er voor dat alle verschillende apparaten in de zonneauto zo goed en efficiënt mogelijk samenwerken voor racewinst.

Best presterende zonnecellen

Het is een gegeven dat de cellen op het zonnepaneel gaan presteren naar de slechtst presterende cel. Als er dus één cel in de schaduw ligt, dan kan de hele rij die aan deze cel is gekoppeld slechts maximaal evenveel opbrengen als die ene cel. De creatieve oplossing die Solar Team Twente hiervoor heeft gevonden is één van de grote technologische innovaties van de Twentse zonneauto’s. SABINE, de Solar Area Balanced Interface New Edition, is het elektronische systeem dat zorgt voor een efficiëntieslag in de opbrengst van het zonnepaneel. Daardoor presteren de cellen op het zonnepaneel niet langer naar de slecht presterende cel, maar wordt elektronisch net gedaan alsof deze slecht presterende cel beter presteert dan deze eigenlijk doet. Hierdoor kunnen de overige cellen wel naar hun maximale energiewaarde blijven presteren.

Bekijk hier alle onderdelen uit de #zonnewagen

#energietechnologie

Solar Team Twente deelt kennis met RED Engineers van de toekomst

#zonnewagen

Het paneel, de zon als kracht voor duurzame energie

#zonnewagen

Zonnepaneel ELINE, maximale kracht uit de zon

#zonnewagen

Zonne-energie, de zon als onuitputbare bron

#zonnewagen

Structureel ontwerpt, vorm volgt functie

#zonnewagen

Mechanica, bewegende onderdelen

#zonnewagen

Elektrotechniek, elektrische onderdelen voor energiedistributie

#zonnewagen

Duurzame mobiliteit, aarde en zon als energiebron

#zonnewagen

Techniek winnend managen