Elektromos motorkerékpár

OData támogatás
Konzulens:
Lazányi János Gyula
Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

Diplomatervem témája egy egyedi elektromos motorkerékpár tervezése és megépítése.

A feladat megoldásához először meg kell határozni a főbb rendszerkomponenseket. Ezek és a vonatkozó Magyar jogszabályok ismeretében már kiválasztható az egyik legfontosabb részegység, a donorjármű. Mint a legtöbb átalakításnál, itt is szükség van egy alapra, amire az egész projekt épül. Jelen projekt alapja egy 1996-ban, Spanyolországban gyártott RIEJU RS1-es típusú sportmotor. A járművet eredetileg egy 50 cm3-es belsőégésű motor hajtotta. Ennek kiváltására egy 2 kW névleges teljesítményű villanymotor került beépítésre. A motor kiválasztása meghatározza a többi rendszerkomponens legfőbb paramétereit. A 2 kW-os teljesítmény a jármű névleges terhelésekor jelentkezik, de induláskor, vagy aktív gyorsításkor ennél többre is szükség lehet. A tervezett maximális felvett teljesítmény 5 kW. A motor kialakítása miatt a rendszerfeszültség meghatározott (48 V). A maximálisként meghatározott teljesítményhez megközelítőleg 100-110 A szükséges 48 V-os meghajtófeszültség esetén. Ez a két érték meghatározó az akkumulátorok és a motorvezérlő egységek tekintetében. Előbbiek esetén meghatározza az akkumulátor-cellák maximális darabszámát és minimális kapacitását, míg utóbbi esetében a motorvezérlő áramkorlátját és bemenetifeszültség-tartományát.

A kritériumok alapján konstruált akkumulátorpakk 16 db 40 Ah-ás, 3,2 V névleges feszültségű, LIFEPO4 kémiájú, Thunder-Sky gyártmányú cellából áll. A rendelkezésre álló energia a Kelly Controlls által gyártott KEB72801X típusú motorvezérlő elektronikán keresztül jut el a motorhoz. A részegységek listája még nem teljes. A fenti egységek egy minimalista rendszert alkotnak. Ez a konstrukció néhány töltés után vagy akár első teljes lemerítéskor véglegesen károsodhat. A feladat részeként megterveztem és elkészítettem az akkumulátorok túltöltését és mély kisütését megakadályozó elektronikát. Ezen elektronikák önmagukban képesek megakadályozni a túltöltést, de a használhatóság végett nem rendelkeznek olyan funkcióval, hogy önkényesen leállítsák a járművet. A túlzott lemerítés elkerülése érdekében tehát egy egység feldolgozza az akkufelügyeletek által mért értékeket, és azokat kérésre megjeleníti a központi kijelzőn. Természetesen a vezetőt informálni kell a motor perifériáinak pillanatnyi állapotáról, így a már említett kijelzőn visszajelzést kapunk pl: az index, a világítás, a megtett távolság és egyéb fontos, vezetéssel kapcsolatos információkról. A motorban elhelyezett elektronikák RS485-ön keresztül kommunikálnak egymással, amit a központi kijelző mögött található fedélzeti elektronika ütemez. A hálózatra kapcsolódik egy naplózó eszköz is, ami az akkumulátor cellák feszültségét és az általa HALL szenzorral mért áramot, megmaradt töltést és egyéb, a járműdinamikával kapcsolatos információkat naplózza egy memóriakártyára, amik a későbbiekben kielemezhetőek.

A kielemzés során meghatározható az akkucellák belső ellenállása, így hosszútávon nyomon követhető a belső ellenállások változása, ami által átfogó kép alakul ki az akkucellák életciklusáról, valamit meghatározható a jármű akkumulátorainak hatásfoka. A jármű bekapcsolásakor azonnal elkezdődik a naplózás, melynek eredményeként az aznapi dátummal létrehoz egy fájlt, amibe soronként rögzíti a mérési eredményeket. A mérés teljesen automatikusan történik, így nem kell sem az indításával, sem a leállításával foglalkozni.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.