Emilia II, l’auto solare di Maranello al WSC11

onda_aolare

18 ott, 2011

, la sfida italiana di Onda Solare

di Arsenio Spadoni

Fonte: Elettronica In

16 ottobre 2011. È la più famosa ed avvincente gara tra vetture alimentate ad energia solare che si svolge al mondo. Tremila chilometri per attraversare tutta l’, da Nord a Sud, da Darwin ad Adelaide, da percorrere su strade normali aperte al traffico, con prototipi alimentati unicamente dall’energia del sole. La gara avrà inizio il 16 di ottobre e le vetture dovranno tagliare il traguardo al massimo il 23 sera.

Alla sfida partecipano 40 team provenienti da 22 nazioni, università e centri di ricerca di tutto il mondo, sponsorizzati dai più importanti produttori di pannelli fotovoltaici. L’ultima edizione della gara, che si svolge ogni due anni, quella del 2009, è stata vinta dal team giapponese della Tokai University che ha percorso i 3.000 chilometri in meno di 30 ore ad una media di oltre 100 km/h, arrivando al traguardo in appena 3 giorni; al secondo posto si sono classificati gli olandesi del Nuon Solar Team che avevano dominato le precedenti edizioni della gara e che hanno impiegato oltre 32 ore per completare il percorso; al terzo posto, con un distacco di appena mezz’ora dagli olandesi si sono classificati gli americani dell’Università del Michigan con loro Infinium. Quarti, con quasi dieci ore di distacco dai primi classificati, il team locale della UNSW (University of New South Wales) con SunswiftIV.

Quest’anno gli olandesi della Delft University of Technology sono intenzionati a rifarsi della cocente sconfitta del 2009 ed a tale scopo hanno preparato una nuova vettura ancora più leggera e con una aerodinamica ulteriormente migliorata. La vettura, denominata Nuon6, è tra le favorite della manifestazione.

Ma la vera novità di quest’anno è la partecipazione – per la prima volta – di un team italiano: Onda Solare con la vettura denominata . Il team di Onda Solare è formato da un gruppo di tecnici e professionisti attivi nel settore della mobilità alternativa e dell’energia pulita, ingegneri, studenti e docenti universitari.
I membri del team stanno investendo nel progetto le proprie competenze, le proprie risorse ed il proprio tempo: sicuramente non li spaventa il caldo australiano e tanto meno le lunghe notti insonni passate lavorando al prototipo di Emilia II.

Il team ruota attorno all’Istituto Professionale per l’Industria e l’Artigianato “A. Ferrari” che sorge a , nei pressi dell’omonimo stabilimento automobilistico; l’istituto è nato negli anni quaranta grazie alla lungimiranza del Drake Enzo Ferrari allo scopo di formare tecnici altamente specializzati nel settore meccanico automobilistico. Oggi la scuola rimane polo d’eccellenza e da tempo esplora con successo gli orizzonti della mobilità sostenibile.

L’attività prototipale della scuola da oltre quindici anni si occupa di veicoli Z.E.V (Zero Emission Vehicle) Oxiana 2, poi Pinocchio (bicicletta solare ed unico team europeo ammesso al World Solar Cycle Challenge del 1996 e classificatosi al quarto posto); due anni dopo, sempre in Australia, è la volta della bici da corsa solare Grasparossa.Fuel Buster e Virgil sono i prototipi sviluppati dal Team Senza Benza della scuola Ferrari e che hanno preso parte a numerose edizioni della Shell Eco-Marathon. Forti di queste esperienze, gli studenti e gli insegnanti dell’Ipsia hanno fornito e forniranno un importante contributo allo sviluppo di Emilia II e alle strategie di gara.

Il prototipo italiano
Emilia II è un veicolo elettrico quasi interamente costruito in carbonio, kevlar e nomex: una struttura ad alta efficienza alimentato da 6 mq di pannelli fotovoltaici al silicio. Per la sua realizzazione ci sono voluti anni di gestazione: analisi, test, prove, studi. Le centinaia di celle fotovoltaiche installate su Emilia II convertono l’energia del sole in energia elettrica che è l’unica forma di energia utilizzabile durante la gara.

I 6 metri quadrati di celle fotovoltaiche al silicio forniscono poco più di 1,3 kW grazie all’eccellente rendimento, superiore al 22%.
La ricerca che ha portato alla creazione del pannello solare di Emilia II è stata incentrata sul rendimento massimo delle celle laminate su superficie convessa e sull’ottimizzazione dei pesi in funzione della massima leggerezza della vettura. La laminazione è un processo estremamente delicato poiché le celle fotovoltaiche, spesse pochi decimi di millimetro, sono composte di fragile materiale vetroso e romperle è molto facile.

Le specifiche esigenze di gestione e stoccaggio dell’energia catturata dalle celle fotovoltaiche richiedono soluzioni sofisticate e affidabili, studiate su misura.
Questo delicato lavoro di ricerca, a cura del reparto elettronico del team Onda Solare, si è focalizzato sull’assemblaggio delle batterie, sulla creazione del sistema di controllo delle stesse, sull’elettronica di gestione della vettura e naturalmente sui sistemi di trasmissione dati. Il rendimento del motore e del driver, rispettivamente del 98% e del 97% è eccellente; un sistema a microprocessore a 32 bit, adatto per sistemi mission critical, gestisce il controllo dell’energia e l’equalizzazione di potenza tra i vari apparati.

Il firmware in ridondanza permetterà di gestire il corretto uso delle fonti energetiche attraverso algoritmi di controllo integrati sia in automatico che in semi-automatico (in modo tale che il pilota possa intervenire sulla variazione di alcuni parametri di cruise control) ed in manuale. Questa modalità contempla la gestione della vettura attraverso i comandi impartiti via radio dal team di supporto a bordo del mezzo di appoggio.

Il sistema di controllo invierà al pilota informazioni per agire sui rapporti del cambio, in funzione della coppia necessaria a mantenere il mezzo alla velocità ottimale in base al percorso e all’energia disponibile: perciò anche la strategia di gara è di grande importanza.

La gara australiana
La gara attraversa l’Australia da Nord a Sud incontrando condizioni climatiche estreme, caldo intenso, vento contrario, nuvole, possibili piogge e imprevisti che metteranno alla prova il prototipo Emilia II e le capacità strategiche del team, cui spetta la valutazione costante della velocità del veicolo in funzione dell’energia disponibile.

Una sfida scandita da regole ben precise: si corre su strade aperte al traffico, dalle 8 alle 17 momento in cui, sotto il controllo dei commissari di gara, il team si accampa ai lati della strada per passare la notte sotto la coperta stellata del deserto australiano.

Per ogni tappa, ogni giorno, quattro piloti si alterneranno alla guida di Emilia II sotto la scorta attenta dei mezzi d’appoggio con lo scopo di tagliare per primi il traguardo di Adelaide.

Buona fortuna Emilia II !

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TAGS: australia Emilia II IPIA A. Ferrarri maranello World Solar Challenge 2011

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