Modellering och simulering av drivlinan i en elektrisk Formula Student bil
Ladda ner
Typ
Examensarbete på kandidatnivå
Bachelor Thesis
Bachelor Thesis
Program
Publicerad
2024
Författare
Bamerlind, Anthony
Cederberg, Albin
Fröberg, Vincent
Makelja, Nikola
Norell, Olle
Yusein, Alev
Modellbyggare
Tidskriftstitel
ISSN
Volymtitel
Utgivare
Sammanfattning
Syftet med detta kandidatarbete var att skapa en simuleringsmodell av drivlinan
och kylsystemet i 2023 års Chalmers Formula Student-bil. Målet var att skapa en
modell som är tillräckligt noggrann för att kunna vara ett användbart verktyg för
konstruktionsbeslut i framtida projekt inom Chalmers Formula Student. För att göra
detta har detaljerade modeller av kylsystemet och drivlinan skapats i simuleringsprogramvaran
Simcenter Amesim. Dessa har implementerats i en generell modell
för simulering av Formula Student-bilar, skapad av Henrik Berkmann på Siemens.
Data som har behövts i arbetet har anskaffats genom tillgång till dokument och
filer samt personlig kommunikation inom Chalmers Formula Student. Data som inte
varit känd har bestämts genom rimliga antaganden och beräkningar. För att
kunna utvärdera modellens noggrannhet har resultaten från simuleringar jämförts
med befintlig uppmätt data från riktiga körningar med 2023 års Chalmers Formula
Student-bil, samt data från bänkningar av motorerna. Resultaten visar att simulerade
temperaturökningar i motorer och kylvatten generellt liknar verkliga uppmätta
värden väl. Resultatet indikerar att värmeförlusterna i motorer uppvisar liknande
beteenden som bänkadata vid lägre varvtal, men vid högre varvtal visar bänkdata
högre förlustvärden jämfört med simuleringarna. För inverteraren avviker dock de
simulerade datan markant från bänkdatan över hela varvtalsintervallet. Resultatet
visar även att spänningen över vardera battericell överensstämmer till viss del, då
amplituden skiljer sig. Beteendet för batterimodellens laddningstillstånd visar resultat
som liknar de uppmätta värdena. Modellen anses kunna vara en bra tillgång
för Chalmers Formula Student för framtida konstruktionsbeslut gällande kylsystem
samt ge indikation för beslut gällande styrsystem. Modellen har dock förbättringområden
inom modellering av förluster och värmeutveckling från inverterare samt
tiden det tar att genomföra simuleringar.
Beskrivning
Ämne/nyckelord
Formula Student , Amesim , elektrisk drivlina , Siemens , kylning , fordonsteknik , simulering