Desde 2014, el Illini Solar Car Team diseña, construye y compite con coches solares únicos que ayudan al mundo a imaginar un futuro sin emisiones de carbono para el transporte personal. En la actualidad, más de 100 estudiantes de todo el campus de Urbana-Champaign de la Universidad de Illinois dirigen una sofisticada operación que abarca disciplinas como electricidad, mecánica, estrategia y telemetría, y negocios y medios de comunicación. El módem RF Digi XBee® PRO ayuda a estos entusiastas a vigilar atentamente su creación para optimizar la velocidad, la distancia y el rendimiento.
Afrontar el reto solar
Con la pasión de redefinir el futuro del automóvil, docenas de estudiantes -ingenieros, defensores del medio ambiente y aficionados a los coches por igual- colaboran cada año en el espacio OpenLab y en varios garajes del campus de Urbana-Champaign de la Universidad de Illinois. Su única misión: construir el vehículo más rápido y eficiente propulsado exclusivamente por el sol. El Illini Solar Car Team (ISC) participa con sus vehículos en competiciones internacionales, como el American Solar Challenge y el Formula Sun Grand Prix, y se clasifica entre los cinco primeros frente a competidores de todo el mundo.
El último vehículo de ISC -Brizo- cuenta con un chasis de paneles de fibra de carbono con suspensión de doble horquilla, un motor sin escobillas de CC de dos bobinas en las ruedas traseras, 4 metros cuadrados de células solares de silicio y un paquete de baterías de 5,3 kWH compuesto por 420 baterías de iones de litio. El coche, que pesa 1,4 kilos, puede alcanzar velocidades máximas de 70 mph y ha recorrido más de 1.500 millas.
Según Alex Lymberopoulos y Nafi Osmani, dos estudiantes del ICS, el sistema eléctrico es el corazón del Brizo. "Un coche eléctrico requiere fiabilidad, desde el sistema de alimentación general del motor y la batería a medida hasta el panel solar y los fragmentos de código que activan los intermitentes", explica Osmani. "Casi todas las placas del Brizo están diseñadas desde cero y funcionan con código personalizado. Así es como podemos crear un vehículo homologado para circular por la calle que puede atravesar el continente con total fiabilidad".
El dilema de la telemetría
Cuando llega el día de la carrera, la telemetría desempeña un papel fundamental para garantizar que el Brizo funcione con la máxima eficiencia. "Cuando se corren 1.500 millas a lo largo de varios días, es fundamental controlar todos los sistemas: el motor, el consumo de la batería, los sensores de temperatura y la electrónica", explica Lymberopoulos. "Tenemos un coche de cabeza y otro de persecución que rodean al Brizo durante la carrera, para poder obtener datos precisos y oportunos, analizarlos y tomar decisiones con conocimiento de causa. Estos datos son cruciales porque, si estos sistemas superan sus zonas de seguridad, podemos sufrir una fuga térmica que destruya la batería. Tenemos límites de advertencia para la temperatura en nuestro código personalizado y luego un límite estricto para evitar daños".
¿Cómo llegan esos datos al coche de persecución? A través de un Digi XBee PRO 900CV módem, integrado con las placas de diseño personalizado de ISC. Digi XBee-Los módulos -PRO proporcionan a los dispositivos la mejor conectividad inalámbrica de su categoría. Con un alcance de línea de visión RF de hasta 28 millas (con antenas de alta ganancia) y velocidades de datos de hasta 200 Kbps, estos módulos son ideales para aplicaciones de largo alcance que requieren un mayor caudal de datos.
El Digi XBee-PRO 900HP no requiere programación y puede configurarse fácilmente utilizando Digi XCTU® o mediante un conjunto simplificado de comandos AT. Los módulos Digi XBee están precertificados para su uso en varios países, lo que reduce aún más los costes de desarrollo y el tiempo de comercialización.
"Conectamos el XBee a la placa receptora que va en el coche de persecución", explica Osmani. "Y eso nos proporciona los datos de todas las tarjetas y sensores del sistema que están en el bus CAN (Controller Area Network), especialmente la temperatura y la velocidad. A partir de ahí, recopilamos los datos en una base de datos MongoDB, los transmitimos a nuestra aplicación de telemetría y a nuestra aplicación de estrategia, y luego predecimos cómo se comportarán el coche y sus sistemas en diferentes condiciones".
"Nos hemos dado cuenta de que la mayoría de las escuelas de la competencia utilizan el módulo XBee", explica Lymberopoulos. "Eso demuestra su fiabilidad y durabilidad. Son coches que compiten en todo el país y nunca hemos tenido problemas de fiabilidad."
Un camino prometedor
Tras kilómetros de carreras en pista y pruebas en carretera, Brizo debutó en el American Solar Challenge 2021. Recorrió más de 1000 millas, comenzando en Independence, Missouri, hasta Santa Fe, Nuevo México, a lo largo del Santa Fe National Historic Trail. Brizo obtuvo el tercer puesto en la carrera clasificatoria del Gran Premio de Fórmula Solar, y el cuarto en la ruta. La próxima carrera de Brizo tendrá lugar en el Desafío Solar Americano de 2022 a lo largo del Sendero Histórico Nacional de Oregón, que comienza de nuevo en Missouri y finaliza a lo largo del sendero en Idaho.
Pero estos sofisticados vehículos eléctricos no son los únicos con un futuro brillante. "Estamos adquiriendo una experiencia muy valiosa en diseño, fabricación y pruebas de sistemas eléctricos", afirma Osmani, y demostrando cómo un vehículo eléctrico alimentado por energía solar puede convertirse en una realidad factible y comercializable a gran escala. Las grandes empresas tecnológicas contratan regularmente a miembros de nuestro equipo porque estas habilidades se transfieren muy bien a los futuros mercados comerciales."
Conectar con Digi
¿Busca soluciones y asistencia de última generación? He aquí algunos pasos a seguir: