Appunti Veicoli elettrici stradali

VEHICLE PROPULSION

TYRE RESISTANCE

AERODYNAMIC DRAG

F_w = 1/2 ρC_x A_f (V - V_w)²

GRADING RESISTANCE

F_g = g M sinα

F_g + F_nr = F_nd - M_r (f_n cosα + sinα) ≈ μ_r (f_n + i)

F_tot = F_n + F_w + F_g

dv/dt = F_tot - F_res / M_r

TYRE SLIP

s = V_o - V / V_o = 1 - V_p / V

F_t = μ(_Θ) P TRACING EFFORT

μ(_a)

KINETIC ENERGY RECOVERY

dv/dt = -F_r - F_res / M_r

E_r (E_k) L₀ 1/2 M_t v²

MOTORE BRUSHLESS DC

- HIGH TORQUE AND POWER DENSITY

- HIGH STARTING TORQUE

- WIDE SPEED RANGE

- HIGH EFFICIENCY

- INTERMITTENT OVERLOADING CAPABILITY

- ROBUSTNESS

- ACCEPTABLE COST

CONTROLS CAMPERATOR

SENSOR SIGNAL DEMANDS FEEDBACKS

PERMANENT MAGNET

SPINE LINK

1. A₁ → a₁
2. A₂ → a₂
3. A₃ → a₃

E = ωRBZUN

E = KW x ANIMA E ROTORE

CONFRONTO CON AC

Vp = E

Pac = 3√Vpas√2Ipms = 3Vp√2Ipms = 3EIp ^-_m√3

√Pac = 2E√-2F√³₂Ipms

Ωac = Pdoc = √3 ≈ 1,15

CURRENT COMMUTATION

• CASO ac

Vdc = -2tdi(i)_t + 2F

O = -2tdie(t) + 2Ldia(t) + -F + 2e

d1 = dte(Ωe - pe)

p = -2Fir

⇒ ia(tp) = √3/3VdF-Θe/ΩeI

ic(tp) = I - 2/3Vdi/Ωc

Θe = Ωe/2kT

Carica Batterie

• Carica a tensione costante
• Carica a corrente costante
• Limita il picco di corrente iniziale
• Carica di mantenimento (Float Charge)

Corrente pulsante

Profilo di carica

• Fast charge methods
  1. Picco di tensione
  2. ΔV → decremento a fine carica
  3. Temperatura/soglia massima
  4. Tempo (sempre come ultima spiaggia) tempo per il 120% della carica richiesta

PER VEICOLI ELETTRICI

PEM

• T_e 70-100°C
• 1 kWh/L
• 1 kWh/kg

CO am < 10 ppm

ELETRODI

• CARBONE
• POROSO
• PTFE

CATALIZZATORE: Pt/Ru 0,2 mg/cm²

MEMBRANA:

• NAFION 115 & NAFION 117
• 25 μm 50 μm
• σ=0,1 S/cm
• R=0,05 Ω/cm²

BIPOLAR PLATES 70% DEL COSTO

N

• 40 10³ N/m²
• 0,0889 9/l
• H₂ liquido 70,99 9/l
• ENERGIA SPECIFICA 33,7 kWh/kg

PER L'AVVIAMENTO RAGGIUNTA UNA CERTA VELOCITA' IL _RAD COMINCIA A LAVORARE DA INVERTER FORNENDO ENERGIA AL _INV OPERA COME MOTORE E PORTA IL _MT IN ROTAZIONE.

QUANDO _MT E' AVVIATO _GEN E _RAD SVOLGONO LE FUNZIONI NORMALI.

BASSA POTENZA _MT RIMANE SPENTO SE _BAT LO PERMETTE

IN FRENATA _INV OPERA COME CARICABATTERIA E _ME COME GENERATORE.

GESTIONE DEL _MT

PMS #1 ICE SWITCHED ON AT + _Mmax WHEN BATTERY IS DEPLETED

• ICE DECOUPLED FROM TRACTION MARK FOR TQ INWARD SLIP INCREASING THE EFFICIENCY PF SIZE FOR PEAK

• PROS

• CONS

• INV ELECTRIC MACHINE REQUIRED BATTERY REQUIRED TO ENSURE IF ICE (CONVERSION IN _M) LARGE BATTERY

PMS #2 ICE ALWAYS ON CONSTANT POWER = AVERAGE

• SURPLUS OWNEN BY BATTERIES TRACTION POWER BEYOND

Charging Modes

• Slow Charge - Domestic Type Plug
• Industrial Type - Optional Protection
• Slow or Fast - Specific Plug with Control and Protection in Station
• Fast - EV External Charger with Control and Protection Functions

Currents up to 1000 A DC

CHAdeMO Standard Protocol

230 V 16 A = 3.7 kW

400 V 16 A = 11 kW

360/400 V 32 A = 22 kW

Ricaricatore in colonnina

Connection Cords

(With Mode 1 and 2 Typology)

• A Connection to AC Mains with Cables and Plug Permanently on EV
• B Detachable or be Assembled with a Connector
• C Connections to AC Mains with Cables and Plug on Charging Station

Types

2. Up to 250 V 32 A
3. 500 V 63 A
4. CHAdeMO DC

PER FAR FRONTE ALlo DISALINEAMENTOSI PUÒ METTERE UNA BOBINA DI QUADRATURAIN CENTRO

BOBINA

PER PACCHI < 1 Kmm ≈ 1000

_σ = [0₁, 1]

M_o

E_sosa

QUANTOM_o DEVI ESSEREGROSSOPER COMPENSARE

M_o NIVELLI

DEFICIT

NEL NOLO

V_S

HF

INVEN

(a)

V_S = _ZT I_T + jωMI_R

0 = -jωMI_T + _ZR I_R

• _ZT = R_T + jωL_T
• _ZR = (R_L + R_R2 + jωL_R

I_R = ¹/_{RL + RR2 + jωLR}- jωMT_I → jωMI_R = (^ωM/_IR)²

• jωMI_R = (^ωM/_{RL + RR2 + jωLR})

X_Rp

+

(R₁ + R₂) + (R_L + R_R2)

• ^ωM/_{(RL + R)}

TENSIONE VISTA AL SECONDO

V_eq

L_R2

V_sec = - ^M/_L2 V_S

• K² = ^M/_L1L2
• L_eq = L_n - ^M2/_LT = σL_np
• σ = 1 - K²
• i_sc = ⁵/_M V_s
• ⁵/_M = 1 + jωL₂

Driving Assistance

Passive and Active Safety Devices

Safety of Operations Non Troppo Sana

Steer by Wire

Acquisition and Integration Activation Command

Steering Control

Steering Actuator

Fieldbus

Sicurezza Attiva - Quando l'Incidente

Sta Avvenendo

Passive - Prevenzione (ABS)

Connessione di Ackermann

Durante la Sterzata Gli Assi delle Ruote devono convergere in un punto

Sterzo

Sistema Trainante

Safety of Operations

Reg. Veicoli Presenti Solo Dinamico

Activator Command

Steering Control

Steering Actuator