Fx) eCorollan standardiosat

Modulien ja osien mallikohtaiset standardit vaatimukset ja rajapinnat

Sähköautomuunnoksen osien standardoinnin tavoitteita:

• Taata eri osien sopivuus kohtuudella yhteen, vaikka osilla on eri valmistajia
• Edistää kilpailevaa osien valmistusta
• Tukea myös yhteisöllisenä vapaana toimintana tapahtuvaa modulien kehitystä ja antaa harrastajille suosituksia osien liittämisestä toisiinsa
• Edistää jatkokehitystä määrittelemällä asiat tarpeeksi yleisellä tasolla
• Standardeihin ei kerätä yleisesti kaikkia hyviä ominaisuuksia, vaan osien yhteensopivuutta ja kehittymistä edistäviä asioita - tärkeimpänä rajapinnat
• Ehdottomien vaatimusten, rajausten ja rakennepäätösten lisäksi voidaan antaa suositusluonteisia vaatimuksia
• Standardoinnissa voi olla myös vaihtoehtoiset toteutustavat tai optionaalinen toteutustapa (lisäominaisuus) saman automallin muunnokselle, jos esim. erilainen käyttötarvepainotus vaatii erilaista ratkaisua. Esim. optiona lisäakku.

Listattavia seikkoja:

• Olosuhdekesto (viittauksena)
• Viranomaismääräysten täyttäminen (viittaukset)
• Komponentin ominaisuudet ja suoritusarvot
• Komponentin olennaiset toiminnalliset vaatimukset

Rajapinnat:

• Signaalit ja signaalien parametrit
• Kiinnityskohdat
• Käytettävät liittimet - suosituksia ainakin väylien osalta

eCorollan rakenteiden ja osien määrittelyä…

Kaavio: Muunnetun eCorollan lohkokaavio (pdf)

Kuljettaja

Kuvataan kuljettajakin "järjestelmän osana", jotta käyttöliittymärajapinnat tulee määriteltyä:

• Kaasu
• Kytkin
• "Vaihde"
• Varaustilanäyttö
• Lataaminen latauspistokkeen kautta
• Pääkytkin (hätätilanteita varten)

Huoltomies

Kuvataan huoltomieskin "järjestelmän osana", jotta käyttöliittymärajapinnat tulee määriteltyä:

• Käyttöliittymän diagnostiikkatoiminnot
• Huoltoliitynnät
• Pääkytkin

Pelastushenkilökunta

Kuvataan pelastushenkilökuntakiin "järjestelmän osana", jotta käyttöliittymärajapinnat tulee määriteltyä:

• Pääkytkin (hätätilanteita varten)

Olosuhdekesto yleisesti järjestelmälle

Olosuhdevaatimukset yleisesti: Sähköautomuunnoksen olosuhdevaatimukset

Viranomaisvaatimukset yleisesti järjestelmälle

Viranomaisvaatimukset yleisesti: Sähköautomuunnoksen viranomaisvaatimukset

• Kaikki aktiiviset elektroniikkaosat: ajoneuvo-EMC-direktiivin mukaisia

Aihio (muunnettava auto)

• Merkki ja mallit
• Vuosimallit

Auto (vanha osa)

Kuvataan auton vanha osakin "järjestelmän osana", jotta käyttöliittymärajapinnat tulee määriteltyä:

Mihin liitytään ja miten, mihin ei liitytä…!?

Maadoitusperiaatteet

Periaatekaavio ja selostus…!?

Lämpötaloudelliset periaatteet

Periaatekaavio ja selostus…!?

Yleinen sähköjärjestelmän kytkentä

Karkea johdotuskaavio ja periaateselostus…!?

Ajosähköjärjestelmä

Katso myös yleisesti: Sähköautomuunnoksen sähkömekaniikan vaatimukset

Laajemman mallikohtaisen ajosähköjärjestelmän kattavan "konversiosetin" tekniset vaatimukset ja rajapinnat:

• Signalointi
• Kiinnitys
• Suorituskyky

Hyväksynnät on todennäköisesti tehtävä koko ajosähköjärjestelmälle, joten koko ajosähköjärjestelmä on syytä nivoa yhdeksi kokonaisuuksi. Tätä laajempaa lohkoa suunnittelukohteena korsotaa myös helpompi toimintavarmuuden saavuttaminen ja helpommin järjestettävä tuotevastuu ja takuu. Tuotannossa alaosia voidaan valmistaa erikseen, mutta alaosista muodostettaisiin yhtenäinen ja hyväksytty ajosähköjärjestelmä - konversiosetti.

Tämän alla eri alamodulien vaatimukset ja rajapinnat:

Akusto

• Perusakkutekniikka, mahdolliset vaihtoehdot
• Akut sijoitetaan kiinteästi autoon
• Mahdollisesti lisäakusto?
• Sähköturvallisuusvaatimukset!

Suoritusarvot:

• Jännite: ??V
• Kapasiteetti: ??kWh

Akuston valvontajärjestelmä (BMS)

BMS vaatimukset yleisesti: Sähköautomuunnoksen ohjauselektroniikan vaatimukset

• Jotakin vaadittu balansoinnista?!
• Jotakin vaadittu diagnostiikkaominaisuuksista?!
• Kytkentä ajoakkuihin
• Kytkentä ajojärjestelmän pääjännitteeseen
• Kytkentä ajoneuvon ohjauselektroniikkaan
• Kytkentä laturiin
• Kytkentä moottorinohjaimeen
• Kytkentä ohjausjärjestelmään (ja sitä kautta käyttäjäliittymään)
• Sähköturvallisuusvaatimukset!

Laturi

Laturin vaatimukset yleisesti: Sähköautomuunnoksen ohjauselektroniikan vaatimukset

• Kytkentä BMS-järjestelmään
• Sähköverkkoliitynnän takia yleisen EMC-direktiivin mukainen (2004/108/EY)
• Sähköturvallisuusvaatimukset!

Suoritusarvot:

• Syöttövirta: 16A (?)
• Syöttöjännite: 230V, 50Hz
• Latausvirta: ??A
• Latausjännite: ??V

DC/DC-muunnin 12V akun lataamiseen / DC/DC-muunnin 12V järjestelmälle?

DC/DC-muuntimen vaatimukset yleisesti: Sähköautomuunnoksen ohjauselektroniikan vaatimukset

• 12V syötön turvaaminen esim. ajovalojen kannalta tärkeää - viranomaisvaatimukset?!
  • Voidaan turvata myös käyttämällä 12V akkua
• Sähköturvallisuusvaatimukset!

Suoritusarvot:

• Syöttövirta: ??A
• Syöttöjännite: ??V
• Latausvirta: ??A
• Latausjännite: ??V

Moottori

• Perustyyppi: ja -rakenne, vaihtoehdot (liittyy kiinteästi moottorinohjaimeet)
• Sähköturvallisuusvaatimukset!

Suoritusarvot:

• Teho: ???kW
• Vääntö:

Moottorinohjain

Laturin vaatimukset yleisesti: Sähköautomuunnoksen ohjauselektroniikan vaatimukset

• Moottorin liityntä, vaihtoehdot (liittyy kiinteästi moottoriin)
• Käyttöjänniteliityntä
• Moottorinohjaimen ohjaussignaali
• Moottorinohjaimen tilasignaali(t)
• Kytkentä BMS-järjestelmään
• Sähköturvallisuusvaatimukset!

Suoritusarvot:

• Jännite: ??V
• Teho: ??kW

Pääkontaktori

• Varmuus hitsautumattomuudesta oikosulkutapauksessa?!
• Sähköturvallisuusvaatimukset!

Suoritusarvot:

• Ohjausjännite: ??V
• Pääjännite: ??V
• Päävirta: ??V

Ajosähköjärjestelmän sulakepesät ja sulakkeet

Ohjauselektroniikka ja käyttöpaneeli

Ohjauselektroniikan vaatimukset yleisesti: Sähköautomuunnoksen ohjauselektroniikan vaatimukset

Modulien välinen kommunikaatio

Modulien kommunikaation fyysisen taso.

Fyysisen liitynnän valinta:

• CAN
• RS-485

Protokollan eri tasojen valinta / määrittely:

• Kehykset
• Kehysten sisältö
• Myöhemmät laajennukset
• Huomattava myös ohjelmistojen latauksen ja diagnostiikan tarpeet

eECU

• Käyttöjänniteliityntä
• Kytkentä moottorinohjaimeen
• Kytkentä BMS-järjestelmään
• Huoltoliityntä
• Perusproblematiikka: Miltä osin suljettu ja miltä osin avoin moduli? Katso myös: sähköautokonversioiden suunnittelu ja sarjatuotanto

eGUI / eUI

• Käyttöjänniteliityntä
• Kytkentä ohjausjärjestelmään
• Perusproblematiikka: Miltä osin suljettu ja miltä osin avoin moduli? Katso myös: sähköautokonversioiden suunnittelu ja sarjatuotanto

Sähköinen kaasupoljin

Katso myös yleisesti: Sähköautomuunnoksen sähkömekaniikan vaatimukset

Latausliityntä

Katso myös yleisesti: Sähköautomuunnoksen sähkömekaniikan vaatimukset

• Jännite: ??V
• Virta: ??A
• Latausliittimen tyyppi? (1-vaihe ja 3-vaihe?)
• Latauspistokkeen sijoitus?
• Latauspistokkeen suojaaminen läpällä?
• Sähköturvallisuusvaatimukset!

• Modulaarinen latausliittimen kiinnityslaippa

Johdinsarjat

Katso myös yleisesti: Sähköautomuunnoksen sähkömekaniikan vaatimukset / johtosarjat

CAN-väylä ja 12V käyttöjännite

• CAN-väyläliitin
• CAN-väyläkaapeli

Ajojänniteosan johdinsarja

• Laturi <-> akusto
• BMS <-> akusto
• Akusto <-> moottorinohjain
• Moottorinohjain <-> moottori
• Liitosten ja eristysten luotettavuusvaatimukset auto-olosuhteissa
• Sähköturvallisuusvaatimukset!
• Lämmitystehon johdotus (mahdollisesti)

Verkkojänniteosan johdinsarja

• Latauspistoke <-> laturi
• Liitosten ja eristysten luotettavuusvaatimukset auto-olosuhteissa
• Sähköturvallisuusvaatimukset!

Kontrolliosan johdinsarja

• eECU <-> eGUI
• eECU <- kaasu
• eECU <-> vaihde
• eECU <-> moottorinohjain
• eECU <-> BMS
• eECU <-> lämmityslaitteisto
• eECU <-> huolto-PC
• Moottorinohjain <- jarru (regen)

12V johdinsarja

• Tehostinpumppujen johdotus
• Lämmityksen ohjauksen johdotus (mahdollisesti)

Lämmitysjärjestelmä

Valittava:

• Energianlähde
• Rakenneperiaate

• Vaihtoehtoja lämmitysjärjestelmälle
  • Sähköinen lämmitys ajoakun jännitteellä
  • Polttoöljylämmitys (Webasto) - käytössä Corolla 2

Katso lämmitysjärjestelmän vaatimuksista myös: Sähköautomuunnoksen sähkömekaniikan vaatimukset

Tehostinpumput

Jarrutehostin

• Alipainepumppu

Ohjaustehostin

• Corollassa sähkömekaaninen ohjauksen tehostus - pidetään alkuperäinen rakenne

Mekaaniset rakenteet

Mekaaniset vaatimukset yleisesti: Sähköautomuunnoksen mekaaniset vaatimukset

• Mekaaniset kiinnityskohdat runkoon
• Materiaalit ja pinnoitteet

Yleinen osasijoittelu

• Moottori
• Vaihde
• Akusto ja vara-akusto, sijoituksen vaihtoehdot
• Laturi
• Latauspistoke

Akuston kotelointi ja kiinnitys

• Kiinnitys runkoon (ei moottorikehikkoon)
• Lujuusvaatimukset
• Sähköisen johtavuuden ja eristyksen vaatimukset
• Lämpöominaisuudet

Moottorin ripustus

Alennusvaihteen kiinnittäminen samalla kehikolla

• Rakenneperiaate: hitsattu kehikko tai valettu kehikko
• Lujuusvaatimukset
• Kiinnitys autoon polttomoottorin ripustuskohdista

Vaihde ja tasauspyörästö

• Maksimi vääntö
• Lujuusvaatimukset
• Kulutuskestävyydestä jotakin… ?!
• Kiinnitys autoon polttomoottorin ripustuskohdista

Sovitus vetoakseleihin

• Rakenneperiaate
• Päämitat ja akselien boorien mitoitus
• Lujuusvaatimukset

Pohjalevy

Suojausta ja ilmanohjausta varten.

Keskikonsolin muutokset

• UI
• vaihdeohjaus

Muuta

• Lämmöneristys
• Latauksen käynnistymisen ja katkaisemisen turvajärjestelyt?
• Sähköasennusten tarvikkeet
  • Läpivientiholkit