Vehículos Solares

Un vehículo solar es un vehículo propulsado por un motor eléctrico (vehículo eléctrico) alimentado por energía solar fotovoltaica obtenida de paneles solares en la superficie del automóvil, lo que los diferencia de los vehículos de carga solar, en los que se emplea electricidad renovable que obtenida fuera del vehículo. Las celdas fotovoltaicas convierten la energía del sol directamente a electricidad, que puede o bien ser almacenada en baterías eléctricas o utilizada directamente por el motor.

A diferencia de los vehículos de carga solar, los automóviles solares no son actualmente una forma de transporte práctica. Aunque pueden operar por distancias limitadas sin el sol, las celdas son generalmente muy frágiles. Además, los equipos de desarrollo han enfocado sus esfuerzos hacia la optimización de la funcionalidad del vehículo, preocupándose poco por la comodidad del pasajero. La mayoría de automóviles solares sólo tienen espacio para una o dos personas.

Los automóviles solares compiten en carreras (a menudo llamadas rayces) como la World Solar Challenge, American Solar Challenge o la Carrera Solar Atacama. Estos eventos son a menudo apoyados por agencias gubernamentales, como el Departamento de Energía de Estados Unidos, que se ocupa de promover el desarrollo de métodos de propulsión alternativa. En estas competiciones participan a menudo universidades para mejorar las habilidades de sus estudiantes, aunque también han participado muchos equipos profesionales, incluyendo equipos de General Motors y Honda.

Cabina del piloto

La cabina del piloto normalmente contiene un solo asiento, aunque unos pocos automóviles también tienen un segundo asiento. Tienen algunos de los elementos comunes a cualquier automóvil, como frenos, acelerador, intermitentes, espejos traseros (o cámara), ventilación, y a veces control de velocidad. También se cuenta con una radio para comunicarse con el equipo.

Los automóviles solares vienen equipados con algunos indicadores como en los automóviles convencionales. Aparte de mantener el automóvil en la carretera, la principal tarea del conductor es vigilar los distintos indicadores para sortear posibles problemas. Los conductores también tienen un arnés de seguridad y a veces (dependiendo del tipo de carrera) un casco como el de los automóviles de carrera.

Sistema eléctrico

El sistema eléctrico es el más importante de los sistemas del automóvil, porque controla toda la potencia que entra y sale del conjunto. Las baterías juegan el mismo papel que el depósito de combustible en una automóvil normal como almacenamiento de energía para uso futuro. Los automóviles solares usan diversos tipos de baterías, incluyendo plomo, níquel-cadmio, y litio. Las baterías de plomo son más económicas y más fáciles de operar, pero la relación potencia/peso es mala. Típicamente, los automóviles solares usan voltajes entre 84 y 170 V

La electrónica de potencia regula la electricidad del automóvil. Los componentes de la electrónica de potencia incluyen los seguidores de potencia de pico, el control del motor y el sistema de adquisición de datos.

Lo seguidores de potencia de pico controlan la potencia que viene del dispositivo solar para maximizarla y suministrarla al motor. También protegen las baterías de sobrecargas. El controlador del motor maneja la electricidad que alimenta al motor de acuerdo a las señales que provienen del acelerador.

Tren de transmisión

El conjunto del motor y la transmisión es singular en los automóviles solares. El motor eléctrico mueve normalmente una sola rueda (generalmente en la parte trasera) debido a la baja potencia necesaria. Los motores de los automóviles solares tienen generalmente entre 2 y 5 CV (1 a 3 kW); el tipo más común es un motor de corriente continua de doble bobinado sin escobillas. Este motor se usa también como transmisión porque las cajas de cambio son raramente usadas.

Hay tres tipos básicos de transmisión usados en los automóviles solares:

• Transmisión directa con una sola reducción
• Transmisión por correa de relación variable
• Transmisión directa

Existen variedades de cada transmisión. La más usada es la transmisión directa.