Формула Студънт и училищни проекти: избор на електрическа задвижваща система
Един екип от Formula Student или Eco-marathon има една година, за да проектира, изработи и тества превозно средство, като екипът се сменя почти изцяло всеки сезон. Електрическата задвижваща система, включваща двигателя, инвертора, батерията, е най-рисковата част от проекта: най-скъпата, най-внимателно проверяваната от комисарите и тази, която най-често води до отпадане на отборите от техническите проверки. Това ръководство предлага метод за избор на подходяща система.
Същественото
- Регламентът на състезанието е от първостепенно значение: той определя максималното напрежение, задължителните предпазни мерки и проверки.
- Моторът и инверторът трябва да бъдат избрани заедно: инверторът трябва да бъде съвместим и да може да управлява избрания мотор.
- Батерията често е най-тежкият и най-важен компонент, а нейното проектиране отнема време.
- Телеметрията спестява време при всеки опит и предава знанията на следващия екип.
Първо, правилата
Всяко състезание публикува правила, които регламентират системата за задвижване: максимално напрежение, изолация, аварийни спирачки, мониторинг на изолацията, индикатори за наличие на напрежение, защита на батерията. Тези правила се променят от сезон на сезон. Прочетете версията, валидна за съответната година, преди да започнете какъвто и да е проект, и предвидете документацията, която ще бъде поискана от съдиите.
Моторът
Двигателят се избира въз основа на въртящия момент и скоростта, от които автомобилът се нуждае на колелото, като се вземе предвид трансмисията. Често екипите се колебаят между централен двигател с диференциал и няколко двигателя в колелата или близо до тях, което позволява разпределението на въртящия момент между колелата. Второто решение е по-ефективно, но много по-сложно за реализация. За да разберете технологиите, вижте нашите ръководства за разликата между PMSM и BLDC и за двигателите с вътрешни магнити.
Инверторът
Инверторът, който при електрическите двуколесни се нарича контролер, управлява мотора. Той трябва да издържа на напрежението на батерията, да осигурява тока, необходим за желаната тяга, и да чете сензора за позицията на мотора. Екипът трябва да избере инвертор, чиито настройки са документирани и достъпни, а не "черна кутия". За да разберете какво прави, вижте нашите ръководства за векторно управление (FOC), регулатора на ток и намаляване на потока на магнитното поле.
Батерията
Батерията е елементът, който изисква най-много работа: избор на клетки, сглобяване, охлаждане, BMS (система за управление на батерията), защити, проверки. Това е и най-тежкият компонент. Капацитетът се изчислява въз основа на най-дългия тест, често тест за издръжливост, с определен запас. Вижте нашите ръководства за да видите техническите характеристики на една клетка и относно балансирането чрез BMS.
Телеметрията и CAN шината
Всички компоненти, включително инверторът, системата за управление на батерията (BMS), сензорите, таблото и други, обикновено комуникират чрез CAN шина. Записването на тези комуникации по време на всеки тест позволява да се разбере причината за евентуални проблеми, да се настрои превозното средство и да се предостави на следващия екип информация, а не само спомени.
Предното окачване преди пистата
Проверката на двигателя и инвертора на стенд, преди да бъдат монтирани в автомобила, спестява седмици: на стенда се настройва инверторът, измерва се въртящият момент и нагряването, без да се рискува повреда на автомобила. Вижте нашето ръководство за измерване на стенд за двигатели.
Какво предлага компанията Rage за училищата
Работим с инженерни училища, студентски отбори и лаборатории: контролери, системи за управление на батерии (BMS), телеметрия, тестове на стенд или на писта. Вижте нашата страница инженерни училища и изследвания. Подобно на отборите, ние се стремим към измерими резултати: нашият RM-X държи световния рекорд за скорост при електрически тротинетки, достигайки 173 км/ч, измерени на писта.
Съвет за сервиз.
Стартирайте системата за задвижване възможно най-рано, дори върху временна рамка или тестова платформа. Включването на инвертора за първи път няколко седмици преди състезанието не оставя достатъчно време за отстраняване на евентуални проблеми.
Често задавани въпроси
По-добре ли е да се проектира собствен инвертор или да се закупи готов?
Проектирането на инвертор е самостоятелен проект. За екип, който тепърва започва работа в областта на електрическите системи, съществуващ, добре документиран инвертор дава време да се работи по останалите компоненти на електрическия скутер.
Един двигател или няколко?
Един двигател с диференциал е по-лесен за настройка. Няколко двигателя позволяват разпределението на въртящия момент между колелата, но изискват много повече настройки и специализиран софтуер.
Как да предадем знанията на следващия екип?
Чрез данните и документацията: се записват резултатите от всеки тест, настройките на инвертора и се поддържат актуални схеми. Автомобил без данни принуждава следващия екип да започне всичко отначало.
Може ли Rage да бъде част от екип?
Да, ние предлагаме контролери, системи за управление на батерии (BMS) и телеметрия, и можем да извършим тестове както в лабораторни условия, така и на писта. Представете ни вашия проект чрез нашата страница за образователни институции.