Onda solare

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Onda Solare è una Associazione Sportiva Dilettantistica specializzata nell'impiego di materiali e tecnologie avanzate per la mobilità sostenibile. Formata da professori, ricercatori e studenti dell' Università di Bologna, insieme a professionisti, costruttori e semplici appassionati, a partire dal 2005 hanno realizzato 4 veicoli da competizione a trazione elettrico solare. L'obiettivo generale è quello di dimostrare come risulti possibile utilizzare l'energia solare per una mobilità efficiente ed ecologica.

Storia[modifica | modifica wikitesto]

Nel 2005 il gruppo progetta e costruisce un primo veicolo a pedalata assistita ('Emilia I') che, guidato da una squadra di sole donne, partecipa al World Solar Cycle Challenge, classificandosi terzo ed unico team europeo. Nel 2011 nasce la prima auto solare ('Emilia II'), una monoposto a tre ruote, che utilizza le più avanzate tecnologie disponibili sul mercato, le competenze di esperti nel mondo delle corse e dei ricercatori dell'università di Bologna. Rappresenta la prima vettura solare italiana, capace di percorrere al World Solar Challenge del 2011 circa tremila chilometri con la sola energia solare. Nel 2013 è progettato e realizzato il successivo modello ('Emilia III'), una monoposto a quattro ruote, dove sono inserite diverse importanti innovazioni, frutto prevalente di uno sviluppo interno, che limita il ricorso a tecnologie già consolidate. In particolare, la trazione è offerta da due motori elettrici integrati nella struttura in carbonio delle ruote posteriori, in grado di offrire un rendimento >94% e una velocità massima >110 km/ora. Tra le altre innovazioni si possono citare: sistema di gestione intelligente delle batterie agli ioni di litio e delle celle fotovoltaiche, la riduzione del peso mediante uso massivo dei compositi a fibra di carbonio, anche per freni e sospensioni, una scatola dello sterzo di derivazione Formula 1, lo studio aerodinamico ed il nuovo design. Al World Solar Challenge del 2013, il veicolo percorre 3021 km nel deserto australiano arrivando al traguardo in decima posizione. Nel 2015 il veicolo partecipa all' Abu Dhabi Solar Challenge, una gara ad invito riservata alle migliori auto solari al mondo, classificandosi di nuovo decima. Nel 2016, dopo diverse modifiche tecniche che ne consentono un alleggerimento, prende parte alla Carrera Solar Atacama in Cile, dove si classifica seconda. Segue la partecipazione all'Illumen European Solar Challenge, una gara di efficienza in circuito dove il veicolo percorre circa 1.000 km nelle 24 ore arrivando terzo. Le successive gare, al Moroccon Solar Race Challenge e Eco Albi Solar Race (Francia) vedono entrambe il successo della solar car italiana.

Veicoli solari

Veicoli[modifica | modifica wikitesto]

Onda Solare ha costruito negli anni diversi veicoli solari.

Modello Aemilia Emilia II Emilia III Emilia IV
Anno 2003 2011 2013 2018
Categoria WSC e-bike adventure challenger cruiser
Occupanti 1 1 1 4
Lunghezza cm 450 461
Larghezza cm 180 177
Altezza cm 120 123
Peso (incl. batterie) kg 195 315
Aerodinamica Cx 0.129 0.211
Motori kW 1 2x1.2 2x4.0
Velocità massima km/h 100 >120 110
Velocità di crociera km/h 35 50 70 55
Autonomia km 300 750
Pannello (potenza) W 1 1200 1100
Pannello (dimensioni) mq 6 6 5
Emilia III - veicolo solare della classe 'challenger'

Challenger[modifica | modifica wikitesto]

Alla categoria WSC dei 'Challenger', monoposto sviluppati per gare di efficienza e velocità, appartiene il modello Emilia III, completato a ottobre 2013[1], che presenta le seguenti caratteristiche tecniche:

Dimensioni del veicolo Lunghezza: 4.50 m. Larghezza: 1.8 m. Altezza: 1.2 m. Peso veicolo: 195kg (incluse batterie)

Aerodinamica Superficie frontale: 0.994 m2. Cx: 0.129 (da simulazione)

Performance → Velocità massima: 120km/h. Consumo (a 70km/h): 17Wh/km. Consumo petrolio equivalente (a 70km/h): 0.15 L/100km. Autonomia solo a batteria (a 70km/h): 300km

Pannello fotovoltaico → Produttore celle: Sunpower Corporation. Fornitore: Solbian Energie alternative. Tipo di cella: Silicio Monocristallino. Efficienza massima(25°C): 22%. Numero celle installate: 391. Superficie totale installata: 6m2. Potenza massima pannello: 1200W.

Maximum Power Point Tracker → Produttore: Università di bologna – ST Microelectronics. Boost Converter, generazione distribuita. Potenza nominale singolo stadio: 100W. Efficienza max: 98%. Peso singolo stadio: 125g. Numero MPPT: 16.

Batterie → Produttore: Panasonic. Tipo: Li-Ion NCR18650B 3.3Ah. Tensione nominale: 120V. Ah nominali: 43Ah. Energia totale: 4800 Wh. Peso: 21kg. Numero totale celle: 403.

Meccanica → Telaio: Fibra di Carbonio. Sospensioni: Balestre. Pneumatici: Michelin. Freni: A disco, doppio impianto idraulico.

Motori → Produttore: Università di Bologna – TemElectricMotors. Tipologia: Motoruota sincrona a magneti permanenti superficiali. Potenza nominale: 1100 W. Potenza massima: 4.000 W. Coppia massima: 45Nm. Peso: 10kg. Numero motori installati: 2 posteriori.

Inverter di trazione → Produttore: Università di Bologna. Tipologia: Inverter trifase, controllo ad orientamento di campo. Tensione massima ingresso: 200V. Corrente massima: 250A.

Battery Management System → Produttore: Università di Bologna - TBE. Tipologia: Controllo tensioni di cella ed equalizzazione passiva.

Emilia IV - veicolo solare della classe 'cruiser'

Cruiser[modifica | modifica wikitesto]

Alla categoria WSC dei 'Cruiser', veicoli adatti al trasporto di passeggeri, appartiene il modello Emilia IV, completato a giugno 2018[2][3][4][5][6], che presenta le seguenti caratteristiche tecniche:

Dimensioni del veicolo → Lunghezza: 4.610 m. Larghezza: 1.775 m. Altezza: 1.230 m. Carreggiata anteriore: 1.320 m. Carreggiata posteriore: 1.200 m. Interasse: 2.772 m. Massa a vuoto: 315 kg (incluse batterie). Massa massima: 650 kg. Distribuzione masse: 55% fronte, 45% retro (variabile ±5% tramite spostamento pacco batteria)

Aerodinamica → Superficie frontale: 1.60 m2. Coefficiente aerodinamico (Cx): 0.20.

Prestazioni → Velocità massima: >110 km/h. Consumo: 21 Wh/km (a 55km/h). Autonomia batteria: >750 km (a 55km/h).

Pannello fotovoltaico → Celle SunPower E60. Tecnologia: Silicio Monocristallino. Efficienza massima celle: 24% (25°C). Numero di moduli: 7. Numero totale celle: 326. Superficie installata: 5m2.. Potenza massima pannello: 1100W. Convertitore per pannello fotovoltico: Maximum Power Point Tracker. Produttore: Università di Bologna. Tipologia: Boost Converter, generazione distribuita. Potenza nominale singolo stadio: 200W. Efficienza max.: 98%. Peso singolo stadio: 100 g. Numero MPPT: 7.

Pacco Batteria → Tipo di celle: Ioni di litio - LiNiCoAlO2. Produttore e modello cella: Samsung INR18650-35E. Capacità nominale cella: 3.4 Ah. Costruzione pacco batterie: Università di Bologna. Configurazione pacco: 2x48P14S. Numero totale di celle: 1344. Tensione nominale pacco: 48V. Ah nominali pacco: 331.2 Ah. Energia totale: 16.1 kWh . Battery Management System: Università di Bologna. Architettura BMS: distribuita. Limitazione e protezione: corrente di stringa, tensione di cella, temperatura di cella. Numero di sensori di temperatura: 2688. Tipo di equalizzazione: attiva. Raffreddamento pacco: aria. Dimensioni pacco: 1160x460x220 mm. Struttura esterna: composito fibra di carbonio e kevlar. Peso complessivo pacco: 83 kg (con contenitore). Posizionamento batteria: tunnel centrale.

Motori → Costruttore: Università di Bologna. Tipologia: Macchina sincrona magneti permanenti superficiali (SPMSM) a rotore esterno. Rotore su struttura in composito, direttamente accoppiato alla ruota ed al freno meccanico . Statore :su struttura in composito. Potenza nominale (x1): 1300 W. Potenza massima: 3000 W. Coppia nominale: 35Nm. Coppia massima: 125 Nm. Efficienza: 97%. Peso:11 kg. Raffreddamento: aria naturale. Numero motori installati: 2, sulle ruote posteriori.

Inverter di trazione → Produttore: Università di Bologna. Tipologia: Inverter trifase, controllo ad orientamento di campo. Tensione massima ingresso: 60V. Corrente massima 200 ARMS. Efficienza: 98 %. Peso: 1.0 kg. Raffreddamento: aria naturale. Numero di inverter: 2.

Sistema controllo veicolo → Costruttore: Università di Bologna. Tipologia: controllo trazione e controllo energetico integrati Funzioni controllo trazione: mappe pedale selezionabili dal guidatore e cruise control Funzioni controllo potenza: limitazione potenza di trazione. Funzioni di protezione: motore, inverter, batteria. Sistema di comunicazione: 5 linee CAN 1Mb/s . Telemetria: bidirezionale su rete locale wi-fi. Interfaccia utente: cruscotto volante e touch screen avanzato 12’’.

Competizioni[modifica | modifica wikitesto]

Premiazione del team Onda Solare al Eco Albi Solar Race 2017
Anno Competizione Categoria Modello km percorsi Velocità media Posizione
2005 World Solar Cycle Challenge[7] e-bike Emilia I 3
2011 World Solar Challenge[8] adventure Emilia II 21
2013 World Solar Challenge[9] challenge Emilia III 10
2015 Abu Dhabi Solar Challenge[10] challenge Emilia III 10
2016 Carrera Solar Atacama[11] challenge Emilia III 2
2016 Ilumen European Solar Challenge[12] challenge Emilia III 3 (di categoria)
2016 Moroccan Solar Race Challenge[13] challenge Emilia III 1
2017 Eco Albi Solar Race[14] challenge Emilia III 1
2018 American Solar Challenge[15][16][17] cruiser Emilia IV 1

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Emilia III sul Messaggero, su motori.ilmessaggero.it.
  2. ^ Emilia 4, a Maranello arriva auto solare - Emilia-Romagna, in ANSA.it, 11 giugno 2018. URL consultato il 19 giugno 2018.
  3. ^ A Maranello debutta l'auto made in Italy a energia solare, in Il Sole 24 ORE. URL consultato il 19 giugno 2018.
  4. ^ Emilia IV su Repubblica, su repubblica.it.
  5. ^ Emilia IV sul Corriere della Sera, su corriere.it.
  6. ^ Forbes Italia, L'auto solare emiliana che ha conquistato l'America, descritta da chi l'ha progettata. URL consultato il 13 agosto 2018.
  7. ^ WORLD SOLAR CYCLE CHALLENGE COL PROTOTIPO AEMILIA BY IDEA SOLARE AUSTRALIA, su www.marcocavina.com. URL consultato il 18 giugno 2018.
  8. ^ World Solar Challenge 2011 Final Results (PDF), su worldsolarchallenge.org.
  9. ^ World Solar Challenge 2013 Final Results (PDF), su worldsolarchallenge.org.
  10. ^ (EN) Abu Dhabi Solar Challenge | Scientific Gems, su scientificgems.wordpress.com. URL consultato il 18 giugno 2018.
  11. ^ L’auto solare che conquista i deserti. URL consultato il 18 giugno 2018.
  12. ^ European Solar Challenge 2017 Final Results (PDF), su ilumen.be.
  13. ^ (EN) University of Bologna solar-powered car wins Moroccan Solar Challenge Race 2016 | Science|Business, su sciencebusiness.net. URL consultato il 18 giugno 2018.
  14. ^ L’auto solare Emilia 3 vince “Albi Eco Race 2017”. URL consultato il 18 giugno 2018.
  15. ^ (IT) Parla italiano l'American Solar Challenge, in La Repubblica, 25 luglio 2018. URL consultato il 25 luglio 2018.
  16. ^ American Solar Challenge, vince Emilia 4 - Emilia-Romagna, in ANSA.it, 23 luglio 2018. URL consultato il 25 luglio 2018.
  17. ^ (IT) FEDERICA GIERI SAMOGGIA, American solar challenge 2018, vince Emilia 4. È l'auto solare targata UniBo / FOTO - il Resto del Carlino, in il Resto del Carlino, 23 luglio 2018. URL consultato il 25 luglio 2018.

Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]