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포뮬러 전기자동차용 배터리의 설계 및 해석

자동차/기술

by 별산이파파 2023. 6. 30. 05:00

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포뮬러 전기자동차용 배터리를 알아봅시다.

 

1.0 FSAE 전기 경기 개요 포뮬러 SAE

국제적인 대학 간 디자인 대회로, 다음과 같은 분야에 초점을 맞춥니다 소형 포뮬러 스타일 경주용 자동차의 설계 및 제작. 의 여러 다른 버전 가스로 움직이는 ICE 자동차에서 하이브리드 자동차, 완전한 전기 자동차에 이르기까지 경쟁이 존재합니다.

포뮬러 전기자동차용 배터리

 

모든 것에서 대회, 학생들은 협회에 의해 매년 발표되는 일련의 규칙에 의해 안내되는 자동차를 만듭니다 자동차 엔지니어. 규칙은 주로 안전에 초점을 맞춥니다. 대부분의 설계는 결정은 참가 팀에 의해 수행되며, 결과적으로 다양한 자동차가 만들어집니다 결승전, 그리고 나서 성과, 디자인, 그리고 a에 기초하여 경주되고 평가됩니다 다양한 기타 메트릭. 포뮬러 SAE에 참여하는 MIT의 학생 팀인 MIT 모터스포츠 경쟁, 올해 가스 경쟁(FSAE)에서 전기 경쟁으로 전환됨 (FSAE Electric); 이러한 변화는 설계에 새로운 엔지니어링 과제를 많이 도입했습니다 안전하고 신뢰할 수 있는 완전 전동 파워트레인의. 2.0 트랙션 시스템 소개 MIT의 2013년형 자동차는 트랙션 시스템을 중심으로 제작되었습니다. 의 블록 다이어그램 개요 Brian Sennett (MIT '13)에 의해 만들어진 시스템은 그림 2.1에 제시되어 있습니다. 일반적으로, 힘은 배터리(일반적으로 축전지라고 함)에 의해 2개의 모터에 제공됩니다 차량 컨트롤러의 입력을 받아 두 개의 독립된 토크를 제어하는 컨트롤러 각각 자동차 뒷바퀴에 동력을 공급하는 모터. 일련의 안전 장치가 구성합니다 차단 회로 - 어큐뮬레이터 절연 릴레이(AIR)를 열 수 있는 기능이 있습니다.

비상 사태에 대비하여 자동차에서 배터리 분리하기. 축전지 자체는 8 케블라 내부에 보관된 맞춤 제작 모듈에 배열된 A12320Ah 파우치 셀로 구성됨 다양한 안전 및 모니터링 회로와 함께 복합 어큐뮬레이터 하우징.

 

 2.1 기능 요구사항

트랙션 시스템에 대한 기능 요구사항은 이벤트를 기반으로 설정되었습니다 자동차는 경기 중에 참가합니다. 이러한 이벤트는 두 그룹으로 나뉩니다: 정적 자동차의 디자인을 다루는 이벤트와 성능을 다루는 동적 이벤트. 우리의 기능 요구사항은 주로 전체적으로 우수한 성능을 발휘하기 위한 욕구에서 도출되었습니다 동적 이벤트 범위, 규칙에 따라 차량에 적용되는 제한 사항과 결합됨. 다이나믹 이벤트에는 가속 이벤트(100m 이동 시간 제한), 스키드패드 이벤트(자동차의 그림-8에서 코너링 능력), 오토크로스(1km 길이의 경주 코스에서 시간 단축, 테스트 가속, 핸들링 및 운전 기술), 내구성(1km 길이 오토크로스 20바퀴) 과정). 이 경기들 중에서, 지구력 경주와 가속은 둘다 경기의 성능을 시험합니다 9 어큐뮬레이터(듀얼 패드 및 오토크로스는 일반적인 취급에 더 관심이 있습니다 물론 축전지 성능을 포함하는 자동차는 큰 영향을 받습니다 기타 요인의 수). 가속 시 최적의 성능을 발휘하기 위해서는 차량이 다음을 수행할 수 있어야 합니다 규칙에 의해 허용되는 최대 전력량(85kW)을 어큐뮬레이터에서 끌어냅니다. 인 지구력에서 최적으로 수행하기 위해(또는 그 문제에 대해서는 아예 수행하기 위해), 축전지 20km 코스에서 자동차에 동력을 공급할 수 있는 충분한 에너지를 포함해야 합니다. 부가기능 요구사항은 설계 경쟁, 규칙 및 용이성을 고려하여 도출됩니다 무리의 집합체. 개발한 요구사항을 중요도 순으로 요약합니다:

 

어큐뮬레이터의 기능 요구사항

1. 모터에 원하는 전압으로 최대 허용 전력을 공급합니다

2. 전체 내구성 이벤트를 위해 차량에 동력을 공급할 수 있는 충분한 에너지를 저장합니다

3. 규정에 명시된 모든 안전 규정을 준수할 것

4. 합리적인 조건 하에서 어떠한 이벤트 중에도 과열되지 않아야 합니다

5. 베어셀의 무게보다 큰 무게를 추가하지 말 것

6. 신속하고 파괴적이지 않은 분해 가능 이러한 기능 요건을 설정한 후, 축전지에 대한 모든 설계 작업은 이 목록의 특정 항목을 다루기 위해 착수된다.

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