جامعة نيو ساوث ويلز صن سويفت

فريق صن سويفت للسباقات هو فريق سباقات السيارات الشمسية التابع لجامعة نيو ساوث ويلز في سيدني ، أستراليا. يحمل الفريق حاليًا عددًا من الأرقام القياسية العالمية، ويشتهر بمشاركته في تحدي السيارات الشمسية العالمي (WSC). منذ تأسيسه عام 1996 على يد بايرون كينيدي، بنى فريق صن سويفت سبع سيارات، أحدثها سيارة صن سويفت 7 .

يتألف الفريق بشكل أساسي من طلاب جامعيين من تخصصات متنوعة تشمل إدارة الأعمال والهندسة والتصميم الصناعي. ورغم انشغال معظم أعضاء الفريق بدراستهم بدوام كامل، حافظ فريق "صن سويفت" على قدرته التنافسية في جميع تحديات السيارات الشمسية التي شارك فيها، مكتسبًا مكانة مرموقة وتقديرًا عالميًا، فضلًا عن تدريب مهندسين شباب ليكونوا في طليعة مجالهم. وقد أسس عدد من أعضاء فريق "صن سويفت" السابقين شركاتهم الخاصة، بينما شغل آخرون مناصب مرموقة في سوق العمل، كالانضمام إلى فرق سباقات عريقة مثل فرق الفورمولا 1. ويحافظ بعض هؤلاء الأعضاء على تواصلهم مع "صن سويفت" حتى بعد التخرج، حيث يقدمون التوجيه والإرشاد للمنضمين الجدد، مساهمين بذلك في الحفاظ على مستوى التميز الذي تميز به الفريق منذ تأسيسه عام 1996.

يلعب فريق Sunswift دورًا فاعلًا في المجتمع المحلي من خلال توعية الجمهور بمزايا استخدام الطاقة الشمسية مقارنةً بالسيارات التي تعمل بالوقود التقليدي. ولتحقيق هذه الغاية، يعرض الفريق بانتظام سيارات Sunswift في المعارض، وينظم أيامًا تعريفية مفتوحة للجمهور. إضافةً إلى ذلك، يزور فريق Sunswift المدارس لتعليم الأطفال الصغار وإلهامهم حول استخدام تكنولوجيا الطاقة الشمسية، مع توضيح كيف يمكن أن تكون طريقة ممتعة وفعّالة لتشغيل السيارة.

تتكون جميع السيارات الشمسية من خمسة أجزاء رئيسية على الأقل في نظام الطاقة الخاص بها: الألواح الشمسية ، وجهاز تتبع نقطة الطاقة القصوى (MPPT)، والبطارية ، ووحدة التحكم في المحرك ، والمحرك الكهربائي . تعتمد هذه السيارات على تحويل الطاقة الكهرومغناطيسية للشمس إلى طاقة كهربائية، باستخدام الخلايا الكهروضوئية، ثم تحويل هذه الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية لتحريك السيارة، باستخدام نوع من المحركات الكهربائية. يعمل جهاز تتبع نقطة الطاقة القصوى كحلقة وصل بين الألواح الشمسية والبطارية، بينما تعمل وحدة التحكم في المحرك كحلقة وصل بين البطارية والمحركات الكهربائية.

عندما تسطع أشعة الشمس على الألواح الشمسية، تنقل الطاقة إلى الإلكترونات داخل الخلايا الكهروضوئية، مما يسمح لها بتوصيل الكهرباء وتوليد تيار كهربائي. ينتقل هذا التيار بعد ذلك إلى أجهزة تتبع نقطة الطاقة القصوى (MPPT) التي تُعدّل الحمل على الألواح الشمسية لضمان توليد الكهرباء بأعلى كفاءة ممكنة. يجب على أجهزة تتبع نقطة الطاقة القصوى مراقبة خرج الخلايا الكهروضوئية باستمرار، لأن هذا الخرج يعتمد على شدة الضوء التي قد تتغير بسرعة إذا ما حجبت الشمس بعض الخلايا. بعد ذلك، تتدفق الكهرباء إلى البطارية حيث تُخزن لاستخدامها لاحقًا، مثل تشغيل السيارة في غياب ضوء الشمس. على الرغم من أن البطارية تُشحن بشكل أساسي بواسطة الألواح الشمسية، إلا أنه يمكن أيضًا شحنها خارجيًا باستخدام الكهرباء المولدة بالطرق التقليدية في المنزل أو مكان العمل. ثم تُفرغ البطارية التيار في وحدات التحكم بالمحركات التي تحوله إلى شكل يمكن استخدامه لتشغيل المحرك الكهربائي. تُستخدم وحدات التحكم بالمحركات أيضًا لإدارة وظائف مثل تنظيم السرعة، ونظام تثبيت السرعة ، والكبح المتجدد . تعتمد تقنية الكبح التجديدي على استخدام المحركات الموجودة كمولدات، حيث تحوّل الطاقة الدورانية للعجلات إلى طاقة كهربائية، مما يؤدي إلى إبطاء السيارة وإعادة شحن البطارية في الوقت نفسه، بدلاً من استخدام المكابح الميكانيكية التقليدية. وأخيرًا، تصل الطاقة التي كانت موجودة في ضوء الشمس الساقط على السيارة إلى المحركات الكهربائية التي تعمل وفقًا لمبادئ الكهرومغناطيسية لتحويل تلك الطاقة الكهربائية إلى طاقة دورانية تُدير العجلات وتدفع السيارة للأمام.

تُعدّ سيارة Sunswift 7 (SR7) ثالث سيارة تُصنّعها شركة Sunswift مُصممة للمنافسة في فئة Cruiser ضمن بطولة Bridgestone World Solar Challenge. بدأ تصميمها في عام 2020، بهدف المشاركة في بطولة World Solar Challenge التي أُلغيت في عام 2021.

في ديسمبر 2022، حققت سيارة Sunswift رقماً قياسياً عالمياً في موسوعة غينيس لأسرع سيارة كهربائية تقطع مسافة تزيد عن 1000 كيلومتر (621 ميلاً) بشحنة واحدة. ^{[ 1 ]} وقد حققت ذلك في 11 ساعة و52.08 دقيقة، بمتوسط ​​سرعة يقارب 85 كيلومتراً في الساعة (53 ميلاً في الساعة) .    

في أكتوبر 2023، فازت سيارة Sunswift ببطولة العالم للسيارات الشمسية لعام 2023، فئة Cruiser. ^{[ 2 ]} وحققت نتيجة 109.4 على الطريق، و83.3% في الأداء العملي، و91.1 في النتيجة النهائية. ^{[ 3 ]} وحصدت المركز الأول في كلتا النتيجتين.

تُعدّ "فيوليت" سادس سيارة تُصمّمها وتُصنّعها شركة "صن سويفت". وهي ثاني سيارة تُصنّعها الشركة خصيصًا للمنافسة في فئة "كروزر". بدأ تصميم "فيوليت" عام 2016، واكتمل تصنيعها في أواخر عام 2017. وبالمقارنة مع الأجيال السابقة من سيارات "صن سويفت"، تُعتبر "فيوليت" أول سيارة من الشركة بأربعة مقاعد وأربعة أبواب، مزوّدة بلوحة شمسية مساحتها 5 أمتار مربعة، تتكوّن من 318 خلية سيليكون أحادية البلورة، بكفاءة تقريبية تبلغ 22%. ركّز تصميم "فيوليت" بشكل أكبر على الجانب العملي، بهدف أن تُشبه سيارة عائلية أكثر راحة من الأجيال السابقة من سيارات "صن سويفت". وقد أُضيفت إليها ميزات جديدة، مثل نظام المراقبة المباشرة وكشف الأعطال، وأنظمة الترفيه، وتكييف الهواء، ونظام الملاحة، وشبكة الواي فاي، وكاميرا الرجوع للخلف، ومقاعد قابلة للتعديل، وحساسات ركن، ومساحة تخزين أمامية وخلفية، ولوحة قيادة مريحة. ونتيجة لذلك، شاركت المركبة في تحدي الطاقة الشمسية العالمي لعام 2017 وحصلت على المركز الثالث من حيث التطبيق العملي.

في ديسمبر 2018، انطلق الفريق من بيرث محققًا رقمًا قياسيًا عالميًا في موسوعة غينيس لأقل استهلاك للطاقة أثناء عبور أستراليا بسيارة كهربائية. ثم خضعت سيارة "فايوليت" لمزيد من الاختبارات والتطوير لضمان موثوقيتها وكفاءتها، مما أدى إلى حصولها على أعلى تصنيف لها على الإطلاق في سباقات "صن سويفت" بحصولها على المركز الثاني في الترتيب العام لتحدي بريدجستون العالمي للسيارات الشمسية لعام 2019، ووصولها إلى خط النهاية أولًا في أديلايد.

بدأ تصميم وبناء سيارة eVe في أوائل عام 2012، واكتمل في غضون 18 شهرًا، لتكون جاهزة للمشاركة في تحدي السيارات الشمسية العالمي لعام 2013. بلغت تكلفة السيارة حوالي 500 ألف دولار أمريكي، وصُممت للمنافسة في فئة "كروزر" الجديدة ضمن التحدي. ركزت هذه الفئة على سيارات الطاقة الشمسية العملية المزودة بمقاعد للركاب، وميزات أمان محسّنة، وبطاريات أكثر كفاءة. ولإبراز هذا التركيز على العملية، صمم الفريق السيارة لتشبه سيارة رياضية حديثة، بدلاً من التصميم الفضائي المعتاد لمعظم سيارات الطاقة الشمسية الأخرى. كانت السيارة الأسرع في فئة "كروزر"، حيث حققت المركز الأول والثالث في الترتيب العام لهذه الفئة، بالإضافة إلى بلوغها أعلى سرعة قصوى بلغت 128 كيلومترًا في الساعة (80 ميلًا في الساعة) . 

بشحنة واحدة لبطارياتها، تستطيع سيارة eVe قطع مسافة تصل إلى 500 كيلومتر (310 أميال)، أو أكثر من 800 كيلومتر (500 ميل) عند تشغيلها بخلاياها الشمسية. ويمكن إعادة شحن البطاريات بالكامل خلال 10 ساعات باستخدام مقبس كهربائي منزلي عادي، أو في أقل من 7 ساعات باستخدام مقبس كهربائي تجاري. أما من حيث التكلفة والكفاءة، فتبلغ تكلفة كل 100 كيلومتر للسيارة الشمسية حوالي 0.20 دولار أمريكي، مقارنةً بمتوسط ​​15 دولارًا أمريكيًا للسيارات التقليدية التي تعمل بالبنزين.   

في يوليو 2014، حطم فريق صن سويفت رقماً قياسياً عالمياً مسجلاً من قبل الاتحاد الدولي للسيارات (FIA) ، تحت إشراف الاتحاد الأسترالي لرياضة السيارات ، لأسرع سيارة كهربائية قادرة على قطع مسافة 500 كيلومتر (310 أميال) بشحنة بطارية واحدة. ^{[ 4 ]} وتجاوز الفريق الرقم القياسي السابق البالغ 73 كيلومتراً في الساعة (45 ميلاً في الساعة) - المسجل عام 1988 - بمتوسط ​​سرعة 107 كيلومترات في الساعة (66 ميلاً في الساعة) على مسافة 500 كيلومتر (310 أميال) ، وذلك في مركز أبحاث السيارات الأسترالي في ولاية فيكتوريا. لم يكن هذا الرقم القياسي حكراً على السيارات الشمسية ، بل كان متاحاً لأي سيارة كهربائية يقل وزنها عن 500 كيلوغرام (1100 رطل) . ونتيجة لذلك، تم فصل الخلايا الشمسية عن الأنظمة الكهربائية، وسُمح للسيارة بالعمل فقط على بطارية الليثيوم أيون الخاصة بها.     

يُحرز الفريق تقدماً حالياً في استكمال إجراءات ترخيص سيارة eVe للسير على الطرق، ويخطط لتسجيلها رسمياً كأول سيارة تعمل بالطاقة الشمسية مرخصة للسير على الطرق في أستراليا . سيجعل هذا من eVe واحدة من السيارات الشمسية القليلة المرخصة للسير على الطرق في العالم، والأولى التي تلتزم بقواعد التصميم الأسترالية الصارمة .

كما هو الحال مع سيارة eVe، صُممت سيارة IVy للمنافسة في تحدي الطاقة الشمسية العالمي ، وتحديدًا لسباق عام 2009. إلا أنه على عكس eVe، شاركت IVy في فئة Challenger وفئة Challenger Silicon، وحققت المركز الرابع في الترتيب العام رغم كونها أول سيارة تعمل بالطاقة الشمسية تصل إلى خط النهاية. استغرق المشروع بأكمله حوالي 18 شهرًا وكلف 250 ألف دولار. في 7 يناير 2011، في قاعدة HMAS Albatross  الجوية التابعة للبحرية الملكية الأسترالية ، حطمت IVy الرقم القياسي العالمي في موسوعة غينيس لأسرع مركبة تعمل بالطاقة الشمسية. وصل سائق السباقات الأسترالي بارتون ماور بسيارة IVy إلى سرعة قصوى بلغت 88.5 كيلومترًا في الساعة (55.0 ميلًا في الساعة) ، متجاوزًا الرقم القياسي السابق الذي صمد 22 عامًا بأكثر من 10 كيلومترات في الساعة (6.2 ميلًا في الساعة) . اشترطت قواعد الرقم القياسي أن تعمل IVy بالطاقة الشمسية فقط، وبعد إزالة حزمة البطاريات بالكامل، لم يتجاوز وزن السيارة 140 كيلوغرامًا (310 أرطال) . ^{[ 5 ]}   

صُممت سيارة صن سويفت 3 للمشاركة في بطولة العالم للسيارات السياحية لعام 2005. إلا أن أعطالًا ميكانيكية تسببت في حادث قبل انطلاق السباق، ما دفع السيارة لإكمال المسار بشكل غير رسمي. وفي عام 2006، جرى تحسين الجوانب الميكانيكية للسيارة. وفي يناير 2007، حطمت سيارة جاي كار صن سويفت 3 الرقم القياسي العالمي لعبور القارات، حيث قطعت المسافة من بيرث إلى سيدني في 5.5 أيام. وفي سبتمبر من العام نفسه، أكمل الفريق بنجاح بطولة العالم للسيارات السياحية محققًا المركز التاسع في الترتيب العام، كما حاز على جائزة الابتكار التقني من منظمة الكومنولث للبحوث العلمية والصناعية (CSIRO)، متفوقًا على 41 مشاركًا دوليًا. وفي العام نفسه، فاز فريق صن سويفت بجائزة التميز الهندسي لعام 2007 من جمعية المهندسين الأستراليين في مجال التعليم والتدريب.

بين عامي 1997 و2003، قام الفريق بتطوير وتحسين أربع نسخ من سيارة UNSW Sunswift II، وشارك بها في السباقات. وفي عامي 2000 و2001، انطلق الفريق في مشروع TopCell لتصنيع خلايا شمسية ذات تلامس مدفون ، بهدف إنشاء منظومة شمسية جديدة. وبذلك، أصبح فريق UNSW SRT الفريق الأول والوحيد الذي صنع خلاياه الشمسية بنفسه. وخلال هذه المسيرة، حقق الفريق رقماً قياسياً عالمياً جديداً في كفاءة هذا النوع من الخلايا الشمسية. أما الخلايا المتبقية في سيارة UNSW Sunswift II فهي خلايا "PERL" الشمسية المصنوعة من السيليكون، وهي الأعلى كفاءة في العالم، والتي صُنعت في جامعة نيو ساوث ويلز. كما كان الفريق رائداً في تقنية تغليف الخلايا، مما سمح بتشكيل الألواح الشمسية لتتناسب مع الشكل المنحني للسيارة.

تم شراء سيارة صن سويفت الأصلية من جمعية أورورا للسيارات عام ١٩٩٦. خضعت السيارة، أورورا كيو ١ ، لتحديثات وتحسينات كبيرة من قبل فريق جامعة نيو ساوث ويلز للسباقات الرياضية، وأُعيد تسميتها إلى صن سويفت ، بقيادة بايرون كينيدي. أُضيف إليها محرك ووحدة تحكم جديدان، وقفص حماية، وهيكل، وبطاريات. شاركت صن سويفت ١ في سباق التحدي العالمي للسيارات الشمسية عام ١٩٩٦. ورغم قدمها، ظلت السيارة منافسة بقوة، حيث احتلت المركز التاسع من بين أكثر من ٤٦ سيارة مشاركة. ألهمت الخبرة المكتسبة من سباقات صن سويفت ١ تطوير صن سويفت ٢ بدءًا من عام ١٩٩٧.

• سباق السيارات الشمسية
• قائمة فرق السيارات الشمسية
• قائمة نماذج السيارات التي تعمل بالطاقة الشمسية

• موقع UNSW Sunswift الإلكتروني
• قناة UNSW Sunswift على يوتيوب – تتضمن فيديوهات عن بناء المركبات وإنجازاتها
• شركة صن سويفت الأسترالية تسجل رقماً قياسياً عالمياً جديداً في سرعة ومسافة السيارات الكهربائية