与光年一号在阳光下驾驶

Lightyear的工程师正在使用Ansys Mechani万博cal、Ansys Fluent和Ansys HFSS来设计五座太阳能汽车Lightyear One的结构、空气动力学、电磁和热性能。

位于荷兰赫尔蒙德的一家汽车公司Lightyear正在革新环保汽车的概念，他们用太阳能电池建造车顶，这样你就可以在白天开车的时候给电池充电。这几乎就像带着充电站一样。太阳完成了所有的工作，并为电池充电。

光年的成员万博Ansys启动程序他从零开始设计了“光年一号”，包括轻型铝和碳纤维底盘、四个轮毂电机、动力系统和太阳能车顶，以实现最大的续航里程和效率。

“光年一号”使用的太阳能电池从挡风玻璃顶部一直延伸到后备箱后部。

Lightyear的结构首席工程师Andrea Carpi说:“有环保意识的司机并不担心他们从0到100公里每小时的速度有多快。”“他们追求的是效率——从清洁能源中获得最大的续航里程，而不必经常停下来充电。”

Carpi和他的工程师同事正在使用万博Ansys机械，万博Ansys流利和万博Ansys基于设计了五座“光年一号”的结构、空气动力学、电磁和热性能，使你一次充电可以行驶725公里(450英里)。太阳能电池从挡风玻璃顶部一直延伸到后备箱后部，在阳光下行驶每小时可增加12公里的续航里程。“光年一号”配备了一个插头，可以插入普通的墙壁插座，但是，根据你的驾驶习惯和你所在地区的阳光量，你可能不需要经常使用它。

光年一号内部

从一开始就是一个成功的设计

虽然现在是埃因霍温大学的一个独立实体，但光年是从埃因霍温太阳能团队演变而来的，埃因霍温太阳能团队是一个学生工程团队，在2013年至2019年期间连续四次赢得普利司通世界太阳能挑战赛(比赛每隔一年举行一次，所以他们赢得了所有的比赛)。在“巡洋舰”级别的“实用太阳能汽车”中，该团队的的时代2019年10月，太阳能汽车完成了从达尔文到阿德莱德的澳大利亚内陆3020公里(1876英里)的旅程，仅使用71.24千瓦时的电力。

如此出色的成功会让你开始考虑将太阳能汽车商业化。2016年，该大学的工程学教授、团队的教务长莱克斯·霍夫斯鲁特(Lex Hoefsloot)与联合创始人科恩·范·汉姆、马丁·拉默斯、阿尔乔·范·德汉姆和昆因·比温加决定这样做。Lightyear现任首席执行官Hoefsloot表示，这一决定是基于“如果我们不这样做，我们会后悔的”这一历史悠久的商业公式《福布斯》杂志2020年11月。

重新设计一切

虽然他们从普利司通世界太阳能挑战赛中学到了很多东西，但作为一家商业公司，光年不得不重新考虑他们的设计，考虑到消费者，这意味着降低成本，提高效率和舒适度。毕竟，在澳大利亚的长途自驾游中，虽然动力十足的工科大学生可能会被说服放弃空调，但普通消费者不太可能忍受这种不适。

因此，他们利用所学到的知识，从零开始重新设计太阳能汽车。Ansy万博s Startup Program帮助他们在这一阶段进行结构、空气动力学和电子设计的虚拟测试，而无需产生物理原型和测试的成本。

模拟显示车辆前端在最大道路荷载作用下的最大变形(位移)。

Carpi表示:“Ansys通过其启动计划为我们提供了低成本的模拟功能，我们从中受益匪浅。万博“你必须明智地使用投资者的资金，才能最大限度地利用它，Ansys仿真软件帮助我们节省了时间和金钱。”万博

在“光年一号”的案例中，一个独特的结构问题是确保5m²太阳能电池板可以承受道路的颠簸，甚至轻微的碰撞而不会完全损坏。光年公司的工程师利用模拟技术设计了一种分层结构，其中包括太阳能电池顶部的安全玻璃，以及下面的支撑结构，以增加强度。他们制作了一段视频，展示了一名轻型工程师穿着软靴在太阳能屋顶上行走，以展示该设计的坚固性。与标准太阳能电池板不同的是，如果结构中的单个电池发生故障，它就会停止工作，而“光年一号”系统即使部分电池板损坏，也能继续工作。

为了减少阻力和升力以提高空气动力学效率，Lightyear的工程师们使用Fluent进行了模拟，以帮助设计汽车的形状。然后，他们进行了风洞试验来验证模拟结果。“光年一号”的底部是平的，顶部是长而锥形的，形状像飞机的机翼。由于车身顶部较长，坡度较缓，因此气流仍然附着在汽车上，与较短的车身坡度较陡的车身相比，减少了阻力。新型的轮罩还能引导空气在车外流动，而不是进入轮毂，否则会造成更大的阻力。

光年团队还利用模拟设计了四个独立的轮内马达，它们只在需要的地方和时间提供动力。他们使用Ansys电万博磁模拟来确保他们从太阳能电池板和电池管理系统(BMS)模拟中获得最大收益，以最有效地存储和分配电力。

光年现在接受了预订“光年一号”的订单从2021年底开始，以15万欧元的价格交付给欧盟、挪威和瑞士。世界其他地方将不得不等到2024年和2025年，届时第二款更实惠的车型将推出，让他们拥有这些令人惊叹的太阳能汽车之一。

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