Op zondag 26 oktober 2018 reed de Punch 2, de zonnewagen die studenten van de KU Leuven eigenhandig hebben gebouwd, als eerste over de finish in Arica, in het noorden van Chili. De overwinning is mede te danken aan de batterijtechnologie van VITO/EnergyVille.
De Carrera Solar Atacama wordt beschouwd als de meest extreme zonnewagenrace. Het
2 600 kilometer lange parcours loopt dwars doorheen de kurkdroge Atacamawoestijn, in het noorden van Chili, en door het Andesgebergte. “De grote hoogteverschillen (van zeeniveau tot pieken van 3400 meer hoog) en de hoge zonne-irradiantie maakten deze race tot een ultieme test voor onze Punch 2”, zegt Sam Vanherbergen, ingenieursstudent aan de KU Leuven en binnen het Punch Powertrain Solar Team verantwoordelijk voor de elektrische aandrijving van de zonnewagen.
De Punch 2, die in Chili alle tegenstand achter zich liet, is al de zevende zonnewagen ontworpen en gebouwd door studenten van de Leuvense universiteit. Elk jaar vormen studenten een nieuw team dat lessen trekt uit de vorige races om de zonnewagentechnologie verder te verbeteren. “De kennis die we nu hebben opgedaan, wordt op dit moment al toegepast in een nieuwe wagen. Daarmee willen we volgend jaar meedingen naar de wereldtitel in Australië.”
Een zonnewagen genereert elektriciteit via fotovoltaïsche cellen. Deze stroom drijft niet alleen de elektromotor aan, maar wordt ook opgeslagen in de batterijen aan boord – zodat de wagen bij afwezigheid van zonlicht niet stilvalt. Een betrouwbaar batterijbeheersysteem (BMS) is daarbij onontbeerlijk. “Dit elektrische systeem monitort en beveiligt de accu, zodat deze niet stukgaat onder de extreme condities”, zegt Vanherbergen. “Daarnaast geeft het BMS nauwkeurig en in real time aan hoeveel energie er nog in de batterijen zit.”
Het BMS van de Punch 2 werd ontwikkeld door VITO/EnergyVille. “Ons BMS is een van de weinige beschikbare systemen dat zowel dynamisch als actief kan balanceren”, zegt Geert Jacobs van VITO/EnergyVille. “Dankzij het balanceersysteem kan elke cel individueel bijgeladen of ontladen worden. Daardoor wordt de intrinsieke capaciteit van het totale batterijpakket maximaal benut. Het BMS zorgt ervoor dat alle batterijcellen in balans worden gehouden, terwijl het totale batterijpakket – simultaan dus – wordt opgeladen of ontladen. Zo kunnen dankzij ons BMS alle individuele batterijcellen niet alleen helemaal worden opgeladen, maar ook tot op de limiet leeggetrokken.”
Tijdens een zonnewagenrace kunnen details die op het eerste gezicht futiel lijken, het verschil bepalen tussen winst en verlies. “Met ons innovatieve BMS kunnen we tot twee procent extra energie uit de batterijen persen”, zegt Boudewijn Knooren van VITO/EnergyVille. “Als je weet dat een zonnewagen tien procent van zijn batterijcapaciteit per uur verbruikt, kom je dus uit op een tijdswinst van 12 tot wel 14 minuten. Tijdens het vorige wereldkampioenschap in Australië was dat precies het gemiddelde tijdsverschil tussen twee binnenkomende teams. We blijven het Solar Team trouwens ondersteunen als VITO/EnergyVille, ook met het oog op de World Solar Challenge in Australië in oktober dit jaar.”
Foto credits: © Punch Powertrain Solar Team