Solar-Autorennen

Solar-Autorennen bezieht sich auf Wettkämpfe von Elektrofahrzeugen, die mit Solarenergie betrieben werden, die von Sonnenkollektoren auf der Oberfläche des Autos (Solarautos) erhalten werden. Das erste Solar-Autorennen war 1985 die Tour de Sol, die zu mehreren ähnlichen Rennen in Europa, den USA und Australien führte. Solche Herausforderungen werden oft von Universitäten eingeführt, um die technischen und technologischen Fähigkeiten ihrer Studenten zu entwickeln, aber viele Unternehmen haben sich in der Vergangenheit an Wettbewerben beteiligt. Eine kleine Anzahl von High-School-Teams nehmen an Solar-Autorennen teil, die ausschließlich für Schüler konzipiert sind.

Distanzrennen
Die zwei bemerkenswertesten Rennen der Solar-Auto-Distanz (Überland) sind die World Solar Challenge und die American Solar Challenge. Sie werden von einer Vielzahl von Universitäts- und Unternehmensteams bestritten. Unternehmensteams nehmen an den Rennen teil, um ihren Konstruktionsteams die Erfahrung zu vermitteln, sowohl mit alternativen Energiequellen als auch mit modernen Materialien zu arbeiten. Hochschulteams nehmen teil, um ihren Studenten Erfahrung in der Entwicklung von High-Tech-Autos und der Arbeit mit Umwelt- und fortschrittlicher Materialtechnologie zu vermitteln. Diese Rennen werden oft von Regierungs- oder Bildungsagenturen und Unternehmen wie Toyota gesponsert, die sich für die Förderung erneuerbarer Energiequellen einsetzen.

Unterstützung
Die Autos benötigen intensive Unterstützungsteams, die in ihrer Größe professionellen Rennsportteams ähneln. Dies gilt insbesondere für die World Solar Challenge, bei der Teile des Rennens durch sehr abgelegene Länder führen. Das Solarauto wird von einer kleinen Karawane von Begleitfahrzeugen begleitet. Bei einem Langstreckenrennen geht jedem Solarauto ein Führungsfahrzeug voraus, das Probleme oder Hindernisse vor dem Rennwagen erkennen kann.Hinter dem Solarauto befindet sich ein Missionskontrollfahrzeug, von dem aus die Geschwindigkeit gesteuert wird. Hier werden taktische Entscheidungen basierend auf Informationen aus dem Solarauto und Umweltinformationen über Wetter und Gelände getroffen. Hinter der Einsatzkontrolle können ein oder mehrere andere Fahrzeuge mit Ersatzfahrern und Wartungsunterstützung sowie Zubehör und Campingausrüstung für das gesamte Team stehen.

Welt Solar Challenge
Dieses Rennen bietet ein Feld von Wettbewerbern aus der ganzen Welt, die den australischen Kontinent überqueren wollen. Das 30. Jubiläumsrennen der World Solar Challenge findet im Oktober 2017 statt. Im Juni 2006 wurden wichtige Reglementsänderungen für dieses Rennen zur Erhöhung der Sicherheit veröffentlicht, um eine neue Generation von Solarautos zu bauen, die mit wenigen Modifikationen die Grundlage für eine praktischer Vorschlag für nachhaltigen Verkehr und zur Verlangsamung von Autos im Hauptereignis, das in den vergangenen Jahren die Höchstgeschwindigkeit (110 km / h) leicht überschreiten könnte.

Im Jahr 2013 haben die Organisatoren der Veranstaltung die Cruiser-Klasse der World Solar Challenge vorgestellt, die die Teilnehmer ermutigen soll, ein „praktisches“ solarbetriebenes Fahrzeug zu entwerfen. Dieses Rennen erfordert, dass Fahrzeuge vier Räder und einen aufrechten Sitz für Passagiere haben, und wird anhand einer Reihe von Faktoren beurteilt, einschließlich Zeit, Nutzlast, Passagiermeilen und externem Energieverbrauch. Das niederländische TU Eindhoven Solar Racing Team war der erste Cruiser Class Sieger mit ihrem Fahrzeug Stella.

Amerikanische Solar Challenge
Die American Solar Challenge, früher als „North American Solar Challenge“ und „Sunrayce“ bekannt, besteht hauptsächlich aus College-Teams, die in regelmäßigen Abständen in den USA und Kanada fahren. Das jährliche Formel-Sun-Grand-Prix-Rennen wird als Qualifier für ASC genutzt.

Die American Solar Challenge wurde teilweise von mehreren kleinen Sponsoren gesponsert. Die Finanzierung wurde jedoch gegen Ende 2005 gekürzt und die NASC 2007 wurde abgesagt. Die nordamerikanische Solar-Renngemeinschaft arbeitete daran, eine Lösung zu finden, die Toyota als Hauptsponsor für ein Rennen 2008 einbrachte. Toyota hat seitdem die Patenschaft fallen gelassen.Die letzte North American Solar Challenge wurde 2016 von Brecksville, OH nach Hot Springs, SD durchgeführt. Das Rennen wurde von der University of Michigan gewonnen. Michigan hat das Rennen die letzten 6 Mal gewonnen.

Die Dell-Winston Schule Solar Car Challenge
Die Dell-Winston School Solar Car Challenge ist ein jährliches solarbetriebenes Autorennen für Schüler. Die Veranstaltung zieht Teams aus der ganzen Welt an, hauptsächlich aber von amerikanischen High Schools. Das Rennen wurde erstmals im Jahr 1995 ausgetragen. Jede Veranstaltung ist das Endprodukt eines zweijährigen Ausbildungszyklus, der vom Winston Solar Car Team ins Leben gerufen wurde. In ungeraden Jahren ist das Rennen ein Road-Kurs, der am Dell Diamond in Round Rock, Texas beginnt; Das Ende des Kurses variiert von Jahr zu Jahr. In geraden Jahren ist das Rennen ein Bahnrennen um den Texas Motor Speedway. Dell hat die Veranstaltung seit 2002 gesponsert.

Südafrikanische Solar Challenge
Die South African Solar Challenge ist ein zweijähriges, zweiwöchiges solarbetriebenes Autorennen durch ganz Südafrika. Die erste Herausforderung im Jahr 2008 hat gezeigt, dass diese Veranstaltung das Interesse der Öffentlichkeit wecken kann und von der FIA die notwendige internationale Unterstützung erhält. Ende September werden alle Teilnehmer von Pretoria starten und nach Kapstadt fahren, dann entlang der Küste nach Durban fahren, bevor sie 11 Tage später auf dem Weg zurück zur Ziellinie in Pretoria auf die Böschung klettern. Die Veranstaltung wurde (in den Jahren 2008 und 2010) vom Internationalen Solarcar Verband (ISF), der Fédération Internationale de l’Automobile (FIA), dem World Wildlife Fund (WWF) unterstützt und ist damit das erste Solar Race, das von diesen 3 Organisationen unterstützt wird. Das letzte Rennen fand 2016 statt. Sasol bestätigte ihre Unterstützung der South Africa Solar Challenge, indem sie Namensrechte an der Veranstaltung übernahm, so dass die Veranstaltung für die Dauer ihrer Patenschaft als Sasol Solar Challenge, Südafrika, bekannt war.

Carrera Solar Atacama
Der Carrera Solar Atacama ist das erste solarbetriebene Autorennen seiner Art in Lateinamerika;Das Rennen umfasst 2.600 km von Santiago nach Arica im Norden Chiles. Der Gründer des Rennens, La Ruta Solar, behauptet, dass es das extremste der Fahrzeugrennen ist, aufgrund der hohen Sonneneinstrahlung von bis zu 8,5 kWh / m2 / Tag, die während der Fahrt durch die Atacama-Wüste angetroffen wird Klettern Sie 3.500 m über dem Meeresspiegel. Das Rennen, das 2009 mit nur einer Handvoll lokaler Teams debütierte, wird Ende Oktober 2018 in der fünften Version ausgetragen. Es empfängt internationale Teams in allen Kategorien und ist erstmals in englischer und spanischer Sprache zu sehen.

Andere Rassen
Formula-G, ein jährliches Bahnrennen in der Türkei.
Suzuka, ein jährliches Bahnrennen in Japan.
World Green Challenge (World Solarcar Rallye / World Solar Rally), ein jährliches Bahnrennen in Japan.
Phaethon, Teil der Kulturolympiade in Griechenland vor den Olympischen Spielen 2004.
Welt Solar Rally in Taiwan.

Solar Drag Rennen
Solar Drag Races sind eine weitere Form des Solarrennsports. Im Gegensatz zu Solarrennen über lange Distanzen verwenden Solar Dragster keine Batterien oder vorgeladene Energiespeicher. Die Fahrer fahren über eine Viertelkilometer Distanz. Gegenwärtig findet jedes Jahr an dem Samstag, der der Sommersonnenwende in Wenatchee, Washington, USA, am nächsten liegt, ein Solar Drag Race statt. Der Weltrekord für diese Veranstaltung liegt bei 29,5 Sekunden, die vom Team der South Whidbey High School am 23. Juni 2007 festgelegt wurden.

Geschwindigkeitsaufzeichnungen

Fédération Internationale de l’Automobile (FIA)
Die FIA ​​erkennt einen Landgeschwindigkeitsrekord für Fahrzeuge an, die nur durch Sonnenkollektoren angetrieben werden. Der aktuelle Rekord wurde vom Raedthuys Solar Team der Universität Twente mit ihrem Auto SolUTra aufgestellt. Der Rekord von 37,757 km / h wurde 2005 festgelegt. Die Aufzeichnung findet über einen fliegenden 1000m-Lauf statt und ist die Durchschnittsgeschwindigkeit von 2 Läufen in entgegengesetzte Richtungen.

Im Juli 2014 brach eine Gruppe australischer Studenten des UNSW Sunswift Solar Racing Teams an der Universität von New South Wales einen Weltrekord in ihrem Solarauto für das schnellste Elektroauto mit einem Gewicht von weniger als 500 Kilogramm 500 km mit einer Akkuladung fahren.Dieser spezielle Rekord wurde vom Confederation of Australian Motorsport im Auftrag der FIA überwacht und gilt nicht nur für solarbetriebene Autos, sondern für jedes Elektroauto, und während des Versuchs wurden die Solarmodule von den elektrischen Systemen getrennt. Der bisherige Rekord von 73 Stundenkilometern (75 km / h) wurde 1988 mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 107 Stundenkilometern über die 500 Kilometer Entfernung gebrochen.

Guinness Welt Rekord
Guinness World Records erkennt einen Landgeschwindigkeitsrekord für Fahrzeuge an, die nur mit Solarzellen betrieben werden. Diese Aufzeichnung wird derzeit von der Universität von New South Wales mit dem Auto Sunswift IV gehalten. Seine 25-Kilogramm-Batterie wurde entfernt, so dass das Fahrzeug nur durch seine Sonnenkollektoren angetrieben wurde. Der Rekord von 88,8 Stundenkilometern wurde am 7. Januar 2011 auf dem Marinefliegerstützpunkt HMAS Albatross in Nowra aufgestellt und brach damit den bisherigen Rekord von 78,3 Stundenkilometern. Die Aufzeichnung findet über eine fliegende 500 Meter (1.600 ft) Strecke statt und ist der Durchschnitt von zwei Läufen in entgegengesetzten Richtungen.

Verschiedene Datensätze
Australischer Transkontinental (Perth nach Sydney) Geschwindigkeitsrekord
Die Perth to Sydney Transcontinental Rekord hat eine gewisse Faszination in Solar Car Racing gehalten. Hans Tholstrup (der Gründer der World Solar Challenge) hat diese Reise 1983 in weniger als 20 Tagen in The Quiet Achiever absolviert. Dieses Fahrzeug befindet sich in der Sammlung des Nationalmuseums von Australien in Canberra.

Der Rekord wurde von Dick Smith und der Aurora Solar Vehicle Association im Aurora Q1 geschlagen

Der aktuelle Rekord wurde 2007 vom UNSW Solar Racing Team mit ihrem Auto Sunswift III mk2 aufgestellt

Fahrzeugdesign
Solarautos kombinieren Technologien, die in der Luftfahrt-, Fahrrad-, alternativen Energie- und Automobilindustrie eingesetzt werden. Im Gegensatz zu den meisten Rennwagen sind Solarautos mit strengen Energiebeschränkungen ausgestattet, die durch die Rennbestimmungen auferlegt werden. Diese Regeln begrenzen die Energie, die nur für die von der Sonnenstrahlung gesammelten Energie verwendet wird, obwohl sie mit einem vollständig geladenen Batteriepaket beginnt. Einige Fahrzeugklassen erlauben auch eine menschliche Leistungseingabe. Aus diesem Grund ist die Optimierung des Designs für den Luftwiderstand, das Fahrzeuggewicht, den Rollwiderstand und die elektrische Effizienz von entscheidender Bedeutung.

Ein übliches Design für die heutigen erfolgreichen Fahrzeuge ist eine kleine Überdachung in der Mitte einer gekrümmten flügelähnlichen Anordnung, vollständig mit Zellen bedeckt, mit 3 Rädern.Vorher war der Kakerlakenstil mit einer glatten Nasenverkleidung in der Verkleidung erfolgreicher.Bei niedrigeren Geschwindigkeiten, mit weniger leistungsfähigen Anordnungen, sind andere Konfigurationen realisierbar und einfacher zu konstruieren, z. B. vorhandene Oberflächen von bestehenden Elektrofahrzeugen mit Solarzellen abzudecken oder Sonnensegel darüber zu befestigen.

Elektrisches System
Das elektrische System steuert die gesamte Energie, die in das System eintritt und es verlässt. Der Akku speichert überschüssige Sonnenenergie, die bei stehendem oder langsam oder bergab fahrendem Fahrzeug entsteht. Solar-Autos verwenden eine Reihe von Batterien einschließlich Blei-Säure-Batterien, Nickel-Metallhydrid-Batterien (NiMH), Nickel-Cadmium-Batterien (NiCd), Lithium-Ionen-Batterien und Lithium-Polymer-Batterien.

Leistungselektronik kann zur Optimierung des elektrischen Systems verwendet werden. Der Maximum Power Tracker stellt den Arbeitspunkt der Solaranlage auf diejenige Spannung ein, die für die gegebenen Bedingungen, zB Temperatur, die meiste Leistung erzeugt. Der Batteriemanager schützt die Batterien vor Überladung. Der Motorcontroller steuert die gewünschte Motorleistung.Viele Regler ermöglichen das regenerative Bremsen, dh während der Verzögerung wird Strom in die Batterie zurückgespeist.

Einige Solarautos haben komplexe Datenerfassungssysteme, die das gesamte elektrische System überwachen, während Basisfahrzeuge Batteriespannung und Motorstrom anzeigen. Um die verfügbare Reichweite bei variierender Solarproduktion und Motivverbrauch zu beurteilen, multipliziert ein Amperestundenzähler Batteriestrom und -rate und liefert so die verbleibende Fahrzeugreichweite zu jedem Zeitpunkt unter den gegebenen Bedingungen.

Eine große Vielfalt von Motortypen wurde verwendet. Die effizientesten Motoren überschreiten 98% Wirkungsgrad. Dies sind bürstenlose dreiphasige Gleichstrommotoren, elektronisch kommutierte Radmotoren, mit einer Halbach-Anordnung für die Neodym-Eisen-Bor-Magnete und einem Litzendraht für die Wicklungen. Günstigere Alternativen sind asynchrone AC- oder bürstenbehaftete DC-Motoren.

Mechanische Systeme
Die mechanischen Systeme sind so konzipiert, dass Reibung und Gewicht auf einem Minimum gehalten werden, während Festigkeit und Steifigkeit erhalten bleiben. Konstrukteure verwenden normalerweise Aluminium, Titan und Verbundwerkstoffe, um eine Struktur zu schaffen, die Festigkeits- und Steifigkeitsanforderungen erfüllt und gleichzeitig relativ leicht ist. Bei einigen Autos wird Stahl für einige Aufhängungsteile verwendet.

Solare Autos haben normalerweise drei Räder, aber einige haben vier. Dreiräder haben in der Regel zwei Vorderräder und ein Hinterrad: Die Vorderräder lenken und das Hinterrad folgt.Vierradfahrzeuge sind wie normale Autos oder ähnlich wie dreirädrige Fahrzeuge aufgestellt, wobei die beiden Hinterräder dicht beieinander liegen.

Solar-Autos haben eine breite Palette von Aufhängungen wegen der unterschiedlichen Körper und Fahrgestelle. Die häufigste Vorderradaufhängung ist die Doppelquerlenkeraufhängung. Die Hinterradaufhängung ist oft eine Längslenkeraufhängung, wie sie in Motorrädern zu finden ist.

Solarautos müssen strenge Standards für Bremsen erfüllen. Scheibenbremsen werden aufgrund ihrer guten Bremsfähigkeit und Anpassungsfähigkeit am häufigsten verwendet. Mechanische und hydraulische Bremsen sind beide weit verbreitet. Die Bremsklötze oder -schuhe sind typischerweise so konstruiert, dass sie sich zurückziehen, um den Bremswiderstand bei führenden Fahrzeugen zu minimieren.

Lenksysteme für Solarautos sind ebenfalls unterschiedlich. Die wichtigsten Designfaktoren für Lenksysteme sind Effizienz, Zuverlässigkeit und präzise Ausrichtung, um Reifenverschleiß und Leistungsverlust zu minimieren. Die Popularität von Solar-Autorennen hat dazu geführt, dass einige Reifenhersteller Reifen für Solarfahrzeuge entwerfen. Dies hat insgesamt die Sicherheit und Leistung erhöht.

Alle Topteams verwenden jetzt Radmotoren, wodurch Riemen- oder Kettenantriebe entfallen.

Tests sind unerlässlich, um die Zuverlässigkeit eines Fahrzeugs vor einem Rennen zu demonstrieren. Es ist leicht, einhunderttausend Dollar auszugeben, um einen zweistündigen Vorteil zu erlangen, und ebenso leicht zwei Stunden wegen Zuverlässigkeitsproblemen zu verlieren.

Solar-Array
Die Solaranlage besteht aus hunderten (oder tausenden) photovoltaischen Solarzellen, die Sonnenlicht in Elektrizität umwandeln. Autos können eine Vielzahl von Solarzellen-Technologien nutzen; am häufigsten polykristallines Silizium, monokristallines Silizium oder Galliumarsenid. Die Zellen sind zu Strings zusammengeschaltet, während Strings oft zu einem Panel verdrahtet sind.Paneele haben normalerweise Spannungen in der Nähe der Batteriespannung. Das Hauptziel ist es, so viel Zellfläche wie möglich in einem kleinen Raum zu bekommen. Designer kapseln die Zellen ein, um sie vor Witterungseinflüssen und Brüchen zu schützen.

Ein Solar-Array zu konstruieren ist mehr als nur ein Bündel von Zellen aneinander zu reihen. Eine Solaranlage wirkt wie viele sehr kleine Batterien, die alle in Reihe geschaltet sind. Die erzeugte Gesamtspannung ist die Summe aller Zellenspannungen. Das Problem ist, dass wenn eine einzelne Zelle im Schatten ist, sie wie eine Diode wirkt und den Strom für die gesamte Zellkette blockiert. Um dem entgegenzuwirken, verwenden Array-Designer Bypass-Dioden parallel zu kleineren Segmenten der Zellenkette, wodurch Strom um die nicht funktionierende (n) Zelle (n) herum ermöglicht wird.Eine andere Überlegung ist, dass die Batterie selbst Strom rückwärts durch die Anordnung zwingen kann, wenn keine Sperrdioden am Ende jeder Platte angeordnet sind.

Die von der Solaranlage erzeugte Energie hängt von den Wetterbedingungen, der Position der Sonne und der Kapazität des Arrays ab. Mittags kann an einem hellen Tag eine gute Anlage über 2 Kilowatt (2,6 PS) produzieren. Eine 6 m2 große Anordnung von 20% Zellen wird während eines typischen Tages auf dem WSC etwa 6 kWh (22 kJ) Energie erzeugen.

Einige Autos haben freistehende oder integrierte Segel verwendet, um Windenergie zu nutzen.Rennen, einschließlich der WSC und ASC, betrachten die Windenergie als Solarenergie, so dass ihre Rennregeln diese Praxis erlauben.

Aerodynamik
Der aerodynamische Widerstand ist die Hauptquelle für Verluste bei einem Solar-Rennwagen. Der Luftwiderstand eines Fahrzeugs ist das Produkt der Frontalfläche und seiner Cd. Bei den meisten Solarautos beträgt die Frontfläche 0,75 bis 1,3 m2. Während Cd so niedrig wie 0,10 berichtet wurde, ist 0,13 typischer. Dies erfordert viel Liebe zum Detail.

Masse
Die Fahrzeugmasse ist ebenfalls ein wesentlicher Faktor. Ein leichtes Fahrzeug erzeugt weniger Rollwiderstand und benötigt kleinere leichtere Bremsen und andere Fahrwerkskomponenten. Dies ist der Tugendkreis beim Entwurf leichter Fahrzeuge.

Rollwiderstand
Der Rollwiderstand kann minimiert werden, indem die richtigen Reifen verwendet werden, auf den richtigen Druck aufgepumpt, richtig ausgerichtet und das Gewicht des Fahrzeugs minimiert wird.

Leistungsgleichung
Das Design eines Solarautos wird durch folgende Arbeitsgleichung geregelt:


was sinnvollerweise zur Leistungsgleichung vereinfacht werden kann


für Langstreckenrennen und Werte in der Praxis gesehen.

Kurz gesagt, die linke Seite repräsentiert den Energieeintrag in das Auto (Batterien und Strom von der Sonne) und die rechte Seite ist die Energie, die benötigt wird, um das Auto entlang der Rennstrecke zu fahren (Überwindung von Rollwiderstand, Luftwiderstand, Bergauf und Beschleunigung) ). Alles in dieser Gleichung kann außer v geschätzt werden. Die Parameter umfassen:

Symbol Beschreibung Ford Australien Aurora Aurora Aurora
Jahr 1987 1993 1999 2007
η Wirkungsgrad von Motor, Steuerung und Antriebsstrang (dezimal) 0.82 0,80 0,97 0,97
η b Wattstunden Batterieeffizienz (dezimal) 0.82 0.92 0.82 1.00 (LiPoly)
E Energie in den Batterien (Joule) 1.2e7 1.8e7 1.8e7 1.8e7
P Geschätzte durchschnittliche Leistung aus dem Array (1) (Watt) 918 902 1050 972
x Rennstrecke Entfernung (Meter) 3e6 3.007e6 3.007e6 3.007e6
W Gewicht des Fahrzeugs einschließlich Nutzlast (Newton) 2690 2950 3000 2400
C rr 1 Erster Rollwiderstandskoeffizient (nicht-dimensional) 0,0060 0.0050 0,0027 0,0027
C rr 2 Zweiter Rollwiderstandsbeiwert (Newton-Sekunden pro Meter) 0 0 0 0
N Anzahl der Räder am Fahrzeug (ganze Zahl) 4 3 3 3
ρ Luftdichte (Kilogramm pro Kubikmeter) 1.22 1.22 1.22 1.22
C d Widerstandskoeffizient (dimensionslos) 0.26 0,133 0.10 0.10
EIN Frontale Fläche (Quadratmeter) 0,70 0.75 0.75 0.76
h Gesamthöhe, auf die das Fahrzeug steigen wird (Meter) 0 0 0 0
N a Anzahl der Beschleunigungen an einem Renntag (Integer) 4 4 4 4
G Lokale Beschleunigung aufgrund der Schwerkraftvariable (Meter pro Sekunde im Quadrat) 9.81 9.81 9.81 9.81
v Berechnete Durchschnittsgeschwindigkeit über die Route (Meter pro Sekunde) 16.8 20.3 27.2 27.1
Berechnete Durchschnittsgeschwindigkeit in km / h 60.5 73.1 97.9 97.6
Tatsächliche Renngeschwindigkeit km / h 44.8 70.1 73 85

Hinweis 1 Für den WSC kann die durchschnittliche Leistung des Paneels als (7/9) × Nennleistung angenähert werden.

Die Lösung der langen Form der Geschwindigkeitsgleichung ergibt eine große Gleichung (ungefähr 100 Terme). Mithilfe der Leistungsgleichung als Schiedsrichter können Fahrzeugdesigner verschiedene Fahrzeugkonstruktionen vergleichen und die vergleichende Leistung über eine bestimmte Route bewerten. In Kombination mit CAE- und Systemmodellierung kann die Leistungsgleichung ein nützliches Werkzeug für das Design von Solarfahrzeugen sein.

Überlegungen zur Rennstrecke
Die Ausrichtung einer Solar-Autorennstrecke beeinflusst die scheinbare Position der Sonne am Himmel während eines Renntages, was wiederum den Energieeintrag in das Fahrzeug beeinflusst.

Bei einer Ausrichtung der Strecke von Süden nach Norden würde die Sonne beispielsweise über die rechte Schulter des Fahrers aufsteigen und aufgrund der scheinbaren Ost-West-Bewegung der Sonne über seine linke Seite gelangen.
In einer Ost-West-Rennstreckenausrichtung würde die Sonne hinter dem Fahrzeug aufsteigen und sich in Richtung der Fahrzeugbewegung bewegen, wobei sie sich in der Front des Fahrzeugs befindet.
Eine hybride Routenausrichtung umfasst signifikante Abschnitte von Süd-Nord- und Ost-West-Routen zusammen.
Dies ist für Konstrukteure von Bedeutung, die den Energieeintrag in Solarzellen maximieren wollen (oft als „Array“ von Zellen bezeichnet), indem sie das Array während des Renntages so lange wie möglich direkt auf die Sonne richten. So könnte ein Konstrukteur des Süd-Nord-Rennwagens den Gesamtenergieeintrag des Autos erhöhen, indem er Solarzellen an den Seiten des Fahrzeugs verwendet, an denen die Sonne auf sie trifft (oder indem er eine konvexe, zur Bewegung des Fahrzeugs koaxiale Anordnung erzeugt). Im Gegensatz dazu könnte eine Ausrichtung der Ost-West-Rennstrecke den Nutzen von Zellen auf der Seite des Fahrzeugs verringern und könnte daher den Entwurf einer flachen Anordnung unterstützen.

Da Solar-Cars oft speziell gebaut werden und sich Arrays normalerweise nicht im Verhältnis zum Rest des Fahrzeugs bewegen (mit bemerkenswerten Ausnahmen), ist dieser Rennstrecken-gesteuerte Kompromiss aus Flat-Panel und Convex-Design einer der wichtigsten Entscheidungen, die ein Solar-Autodesigner treffen muss.

Zum Beispiel wurden die Sunrayce USA-Ereignisse von 1990 und 1993 von Fahrzeugen mit signifikant konvexen Anordnungen gewonnen, die den Süd-Nord-Rennen entsprechen; bis 1997 jedoch hatten die meisten Autos in diesem Fall flache Arrays, um den Wechsel zu einer Ost-West-Route anzupassen.

Rennstrategie

Energieverbrauch
Bei einem Solar-Autorennen ist die Optimierung des Energieverbrauchs von zentraler Bedeutung.Daher ist es sinnvoll, die Energieparameter des Fahrzeugs kontinuierlich zu überwachen und zu optimieren. Angesichts der variablen Bedingungen haben die meisten Teams Renngeschwindigkeits-Optimierungsprogramme, die das Team kontinuierlich darüber informieren, wie schnell das Fahrzeug fahren sollte. Einige Teams setzen Telemetrie ein, die Fahrzeugleistungsdaten an ein nachfolgendes Unterstützungsfahrzeug übermittelt, das dem Fahrer des Fahrzeugs eine optimale Strategie bereitstellen kann.

Rennstrecke
Die Rennstrecke selbst wird die Strategie beeinflussen, da die scheinbare Position der Sonne am Himmel abhängig von verschiedenen Faktoren, die für die Ausrichtung des Fahrzeugs spezifisch sind, variieren wird.

Darüber hinaus können Höhenänderungen über eine Rennstrecke die benötigte Energiemenge für das Fahren der Route dramatisch verändern. Zum Beispiel durchquerte die North American Solar Challenge Route 2001 und 2003 die Rocky Mountains.

Wettervorhersage
Ein erfolgreiches Solar-Autorennen-Team muss Zugang zu verlässlichen Wettervorhersagen haben, um den Leistungseintrag des Fahrzeugs von der Sonne an jedem Renntag vorherzusagen.