Ô tô chạy bằng năng lượng mặt trời vẫn khó đạt được ở mức sản xuất hàng loạt, nhưng một nhà sáng tạo đã chỉ ra con đường thực tế hơn bằng cách thu nhỏ thân ô tô và tái sử dụng công nghệ xe đạp điện. Mặc dù giá cả và hiệu suất của các tấm pin mặt trời đã được cải thiện đáng kể so với trước đây, nhưng vẫn khó tạo ra đủ năng lượng trong thời gian thực để hỗ trợ lái xe đường dài trong diện tích thân xe hạn chế của ô tô cỡ tiêu chuẩn và mật độ năng lượng vẫn là nút thắt cốt lõi. Trong bối cảnh này, một chiếc ô tô năng lượng mặt trời thu nhỏ hai chỗ ngồi do chính họ chế tạo bằng cách sử dụng các bộ phận của xe đạp điện sẽ mang lại một giải pháp thỏa hiệp.

Đầu năm nay, YouTuber Simon Sörensen đã sử dụng các bộ phận của hai chiếc xe đạp điện để lắp ráp một chiếc ô tô năng lượng mặt trời hai chỗ nhỏ gọn. Thay vì phát triển toàn bộ nền tảng ô tô từ đầu, anh chọn tái sử dụng trực tiếp hệ thống truyền động xe đạp điện có sẵn và chế tạo thân xe nhẹ xung quanh các bộ phận này, từ đó giảm đáng kể chi phí và độ phức tạp của cấu trúc. Cách tiếp cận này cũng có lợi hơn trong việc cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng của phương tiện với điều kiện đầu vào năng lượng mặt trời hạn chế.

Hệ thống truyền động của chiếc xe này là bộ phận bắt mắt nhất trên xe. Mỗi bánh xe được trang bị một động cơ trung tâm bánh xe độc ​​lập, tạo thành cấu trúc dẫn động bốn bánh độc lập. Công suất được truyền trực tiếp tới các bánh xe, loại bỏ sự cần thiết của động cơ trung tâm và cơ cấu truyền động phức tạp theo nghĩa truyền thống. Sörensen nói với SupercarBlondie: “Điều thú vị về thiết lập này là tôi đang sử dụng động cơ trung tâm 1000W trên mỗi bánh xe. Nhờ cách bố trí này, xe có thể chuyển đổi giữa các chế độ dẫn động cầu trước, dẫn động cầu sau và dẫn động bốn bánh theo chiến lược điều khiển.

Khung được làm bằng ống thép hàn. Nó có cấu trúc đơn giản, đủ độ cứng và có thể chịu được trọng lượng của pin và tấm pin mặt trời. Hệ thống lái áp dụng thiết kế hình học lái của Ackermann để đảm bảo mỗi bánh xe duy trì mối quan hệ góc hợp lý khi xe quay đầu. Điều này đặc biệt quan trọng trong cấu hình mà mỗi bánh xe được dẫn động bởi một động cơ độc lập, vì sự khác biệt về mô-men xoắn đầu ra từ các bánh xe khác nhau sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến độ ổn định khi xử lý của xe.

Toàn bộ xe được cung cấp năng lượng từ đầu vào năng lượng mặt trời và bộ lưu trữ năng lượng pin. Ba tấm pin mặt trời nhẹ được bố trí trên mái nhà, có thể cung cấp công suất phát điện tối đa khoảng 300 watt trong điều kiện ánh sáng lý tưởng. Năng lượng này được đưa vào pin 48 volt, pin này sẽ hoạt động khi năng lượng mặt trời không đủ. Khi có đủ ánh sáng, xe có thể di chuyển ở tốc độ thấp hơn và giảm thiểu mức tiêu hao năng lượng pin.

Về thời lượng pin, Sörensen ước tính rằng ô tô có thể đi được gần 20 dặm chỉ bằng năng lượng mặt trời, sau đó sẽ cần phụ thuộc nhiều hơn vào việc lưu trữ năng lượng từ pin. Phạm vi hành trình cụ thể sẽ khác nhau tùy thuộc vào thời tiết, điều kiện đường sá và cách sử dụng. Ông nói thêm: “Chiếc xe có phạm vi hoạt động khoảng 50 km (khoảng 31 dặm), nhưng vào ngày nắng, nó có thể lên tới 100 km (khoảng 62 dặm)”. Những con số này phản ánh chính xác hơn vai trò hỗ trợ của các tấm pin mặt trời trong việc kéo dài tuổi thọ pin, thay vì thay thế hoàn toàn việc sạc ngoài.

Tốc độ tối đa của xe xấp xỉ 30 dặm một giờ, cao hơn đáng kể so với tốc độ của xe đạp điện thông thường, nhưng thấp hơn tốc độ của phương tiện cơ giới đường bộ truyền thống, khiến nó gần hơn với danh mục "xe điện cộng đồng". Tốc độ xe thấp hơn có nghĩa là mức tiêu thụ năng lượng trên mỗi đơn vị thời gian nhỏ hơn và cũng làm cho sự đóng góp của hệ mặt trời trong cơ cấu năng lượng của xe trở nên rõ ràng hơn.

Chiếc ô tô năng lượng mặt trời tự chế này về cơ bản không giải quyết được những hạn chế vật lý của ô tô năng lượng mặt trời trong các ứng dụng giao thông vận tải quy mô lớn, nhưng nó thể hiện rõ ràng khả năng thích ứng của công nghệ trên nền tảng “nhỏ và nhẹ”. Bằng cách kết hợp các thành phần điện có sẵn với năng lượng mặt trời quy mô khiêm tốn, dự án cung cấp một ví dụ thực tế về việc mở rộng phạm vi hoạt động của xe điện mà không phụ thuộc hoàn toàn vào sạc lưới.