Formula Student in šolski projekti: izbira električnega pogonskega sklopa

Ekipa Formula Student ali Eco-marathon ima na voljo eno leto za zasnovo, izdelavo in zagon vozila, pri čemer se ekipa skoraj v celoti zamenja vsako sezono. Električni pogonski sklop, motor, inverter in baterija so najbolj tvegan del projekta: najdražji, najbolj nadzorovan s strani komisarjev in tisti, zaradi katerega največ ekip pade na tehničnih pregledih. Ta vodnik ponuja metodo za izbiro.

Bistvo

  • Pravilnik tekmovanja je na prvem mestu: določa najvišjo napetost, zaščite in obvezne preglede.
  • Motor in inverter izbiramo skupaj: inverter mora znati krmiliti izbrani motor.
  • Baterija je pogosto najtežji in najbolj nadzorovan element; njena zasnova zahteva čas.
  • Telemetrija prihrani čas pri vsakem preskusu in prenaša znanje na naslednjo ekipo.

Najprej pravilnik

Vsako tekmovanje objavi pravilnik, ki ureja vlečni sistem: najvišjo napetost, izolacijo, zasilne izklope, nadzor izolacije, indikatorje prisotnosti napetosti, zaščito baterije. Ta pravila se iz sezone v sezono spreminjajo. Pred kakršnim koli načrtovanjem preberite različico za tekoče leto in pripravite dokumentacijo, ki jo bodo zahtevali komisarji.

Motor

Motor izbiramo glede na navor in hitrost, ki ju vozilo potrebuje na kolesu, ob upoštevanju prenosa. Ekipe pogosto oklevajo med centralnim motorjem z diferencialom in več motorji v kolesih ali blizu njih, kar omogoča porazdelitev navora med kolesi. Druga rešitev je zmogljivejša, vendar veliko bolj zapletena za nastavitev. Za razumevanje tehnologij si oglejte naše vodnike o razliki med PMSM in BLDC ter o motorjih z notranjimi magneti.

Inverter

Inverter, ki ga pri dvokolesnikih imenujemo krmilnik, krmili motor. Mora prenesti napetost baterije, zagotoviti tok za želeni navor in brati senzor položaja motorja. Za ekipo je veliko bolje, da izbere inverter, katerega nastavitve so dokumentirane in dostopne, namesto "črne škatle". Za razumevanje njegovega delovanja si oglejte naše vodnike o vektorskem krmiljenju, tokovnem regulatorju in slabljenju polja (defluxage).

Baterija

Baterija je element, ki zahteva največ dela: izbira celic, sestavljanje, hlajenje, BMS, zaščite, pregledi. Je tudi tisti del, ki tehta največ. Njena kapaciteta se izračuna na podlagi najdaljše preizkušnje, pogosto vzdržljivostne vožnje, z določeno rezervo. Oglejte si naše vodnike za branje tehničnega lista litijeve celice in o uravnoteženju s pomočjo BMS.

Telemetrija in vodilo CAN

Vsi elementi, inverter, BMS, senzorji, armaturna plošča, običajno komunicirajo prek vodila CAN. Beleženje teh izmenjav pri vsakem preskusu omogoča razumevanje morebitnega izpada, nastavitev vozila in prepustitev podatkov naslednji ekipi namesto le spominov.

Preskusna miza pred stezo

Validacija motorja in inverterja na preskusni mizi, preden ju vgradite v vozilo, vam prihrani tedne dela: tam lahko nastavite inverter, izmerite navor in segrevanje, ne da bi tvegali vozilo. Oglejte si naš vodnik o meritvah na motorni preskusni mizi.

Kaj Rage počne za šole

Sodelujemo s tehniškimi fakultetami, študentskimi ekipami in laboratoriji: krmilniki, BMS, telemetrija, preskusi na mizi ali na stezi. Oglejte si našo stran tehniške fakultete in raziskave. Tako kot ekipe, tudi mi stremimo k merljivi zmogljivosti: naš RM-X drži svetovni hitrostni rekord za električni skiro, s 173 km/h, izmerjenimi na stezi.

Nasvet iz delavnice

Pogonski sklop zaženite čim prej, tudi na začasnem podvozju ali preskusni mizi. Če inverter prvič vklopite nekaj tednov pred tekmovanjem, nimate nobene rezerve za odpravo morebitnih težav.

Pogosta vprašanja

Je bolje zasnovati svoj inverter ali ga kupiti?

Zasnova inverterja je projekt zase. Za ekipo, ki šele začenja z elektriko, obstoječ in dobro dokumentiran inverter omogoča, da se posvetijo preostalemu delu vozila.

En motor ali več?

En sam motor z diferencialom je enostavnejši za nastavitev. Več motorjev omogoča porazdelitev navora med kolesi, vendar zahteva veliko več nastavitev in programske opreme.

Kako prenesti znanje na naslednjo ekipo?

S podatki in dokumentacijo: zapisi vsakega preskusa, nastavitve inverterja, posodobljeni načrti. Vozilo brez podatkov prisili naslednjo ekipo, da se mora vsega naučiti znova.

Ali lahko Rage spremlja ekipo?

Da: dobavljamo krmilnike, BMS in telemetrijo, lahko pa izvedemo tudi preskuse na mizi ali na stezi. Predstavite nam svoj projekt prek naše strani za šole.