Modellering och simulering av drivlinan i en elektrisk Formula Student bil - Bamerlind, Anthony; Cederberg, Albin; Fröberg, Vincent; Makelja, Nikola; Norell, Olle; Yusein, Alev (My University, 2024)
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.
Keywords: Formula Student; Amesim; elektrisk drivlina; Siemens; kylning; fordonsteknik; simulering