ما توانستیم

پژوهشگران دانشگاه صنعتي خواجه نصيرالدين طوسي موفق به طراحي و ساخت نخستين خودرو هيبريد باتري - پيل سوختي ايران شدند.

 اين خودرو كه با موفقيت راه‌اندازي و تست شده حاصل تلاش يك تيم دانشجويي تحت سرپرستي دكتر سيد محمد تقي بطحايي، عضو هيات علمي دانشكده برق و رييس دانشگاه است.

براي آگاهي از اين پروژه پاي صحبت مهندس مرتضي رضازاده، مسئول آزمايشگاه سيستم‌هاي قدرت دانشكده نشستيم كه هدايت سيستم‌هاي مكانيكي و الكتريكي خودرو و جاسازي موتورهاي الكتريكي و باتري روي چرخ‌هاي جلو خودرو را برعهده داشته است.

به گفته وي در طراحي اين خودرو از شاسي و بدنه يك پرايد هاش‌بك استفاده شده كه موتور بنزيني آن كاملا حذف و به جاي آن، موتور الكتريكي پيل سوختي و چند باتري قرار داده شده است. نيروي محركه اصلي خودرو از باتري‌ها تامين شده و از پيل سوختي براي شارژ باتري و كاركرد پيوسته خودرو استفاده مي‌شود.

مهندس رضازاده درباره تغييرات اعمال شده در قسمت‌هاي مكانيكي خودرو پرايد گفت: از جمله اين تغييرات، برداشتن موتور احتراق و تعبيه دو موتور الكتريكي در محفظه جلو خودرو و برقراري ارتباط چرخ‌ها با موتور الكتريكي از طريق گيربكس طراحي شده توسط متخصصان دانشكده مكانيك است. همچنين در طراحي مكانيكي، فضاي مورد نياز براي باتري و سيم‌كشي‌هاي لازم در نظر گرفته شده است.

وي با بيان اين‌كه تمام مراحل تغيير شاسي خودرو توسط يكي از مهندسان در دانشكده مكانيك دانشگاه انجام شده است خاطرنشان كرد: به دليل پايين بودن توان پيل سوختي خريداري شده، وزن پرايد كاهش داده شده به طوري كه وزن كنوني خودرو هيبريدي با يك سرنشين - بدون بار - حدود 700 كيلوگرم است.

مسوول آزمايشگاه سيستم‌هاي قدرت دانشكده برق دانشگاه خواجه نصير درباره مشخصات فني خودرو هيبريدي غزال گفت: سيستم پيل سوختي خودرو كه از خارج كشور تهيه شده از نوع هوا - خنك و داراي فن خنك‌كننده، برد كنترلي مرطوب‌كننده، رگولاتور، فشارشكن و فيلتر تصفيه كننده هواي ورودي است و براي اتصال كپسول هيدروژن به پيل سوختي از يك مانومتر استفاده شده است.

وي سرعت اين خودرو را حدود 50 كيلومتر در ساعت عنوان و خاطرنشان كرد كه با تقويت موتور و گيربكس مي‌توان اين سرعت را افزايش داد.

به گفته مهندس رضازاده، بيشينه جريان پيل‌سوختي تعبيه شده تحت ولتاژ 26 ولت 46 آمپر است. چهار باتري خريداري شده براي اين خودرو هم داراي جريان 100 آمپر و ولتاژ 12 ولت مي‌باشند و وزن هركدام 23 كيلوگرم است. از آن جا كه مجموع ولتاژ باتري‌ها 48 ولت است از يك كانورتور براي رساندن ولتاژ پيل‌سوختي به 48 ولت استفاده شده است.

مصرف هيدروژن اين سيستم در حالت بار كامل در فشار يك اتمسفر 18 و نيم ليتر و خروجي آن 870 ميلي‌ليتر در دقيقه است.

وي با بيان اين‌كه سوخت مصرفي پيل سوختي گاز هيدروژن با خلوص بسيار بالا است، اظهار كرد: مي‌توان در ادامه تحقيقات با تعبيه يك رفورمر قوي، هيدروژن مورد نياز پيل را از گاز شهري تامين كرد.

مسئول آزمايشگاه سيستم‌هاي قدرت دانشكده برق دانشگاه صنعتي خواجه نصيرالدين طوسي خاطرنشان كرد: توان هركدام از موتورهاي الكتريكي به كار رفته 1/1 كيلووات است كه با 50 درصد توان اسمي كار مي‌كنند ولي مي‌توان از تمام توان موتورها استفاده كرد.

وي تصريح كرد: پيل سوختي و كپسول هيدروژن در عقب خودرو جاسازي شده و باتري‌ها و موتورهاي الكتريكي در زير كاپوت جلو قرار دارند.

مهندس رضازاده خاطرنشان كرد: به دليل پيوسته بودن توان الكتريكي، اين خودرو همانند ساير خودروهاي برقي نيازي به دنده ندارد. اين خودرو آلايندگي صوتي هم ندارد و در حالت بار كامل سر و صداي آن در حد روشن بودن يك رايانه است.

وي تصريح كرد: زمان راه‌اندازي پيل سوختي خودرو از حالت خاموش در حدود 15 ثانيه است ولي چون طول عمر پيل سوختي خريداري شده در حدود 1500 ساعت است و تعداد دفعات روشن و خاموش كردن آن نبايد از 500 بار تجاوز كند استراتژي كنترلي پياده‌سازي شده در اين خودرو به صورتي است كه در بعضي از مواقع پيل سوختي خاموش بوده و در بعضي حالات پيل سوختي در حالت آماده به كار قرار مي‌گيرد. در وضعيت آماده به كار، باري به پيل سوختي اعمال نمي‌شود و مصرف سوخت آن بسيار كم است.

مهندس رضازاده، تخمين حالت شارژ باتري، پياده‌سازي مكانيكي، انتخاب موتور، تنظيم دور چرخ و دور موتور الكتريكي،‌ نوع جعبه ‌دنده و چرخ‌دنده، نحوه تامين توان مورد نياز خودرو توسط پيل سوختي و مصالحه بين حداكثر سرعت، قدرت و وزن خودرو را از مهمترين مسايل اجراي اين پروژه عنوان كرد و به ايسنا گفت: هدف اين طرح بيشتر انجام يك كار تحقيقاتي دانشجويي براي نمايش عملي بودن ساخت چنين خودرويي در داخل كشور بوده است. درواقع طراحي اين خودرو هيبريد با هدف مديريت انرژي صورت گرفته است.