Arduino-pohjaisen sähköajoneuvon latausaseman suunnittelu ja valmistus

Abstract

Tämän insinöörityön tavoitteena oli valmistaa Arduino-pohjainen sähköajoneuvojen latausasema Metropolia Ammattikorkeakoulun opetuskäyttöön. Latausaseman tarkoitus oli toimia lataustapa 3:lla ja sen piti täyttää sähköajoneuvojen latausasemille asetettujen standardien vaatimukset.

Työn alussa käydään läpi latausasemassa käytettävä lataustapa 3 ja siinä käytettävä tyypin 2 liitin sekä sen liittimessä olevien control pilot- ja proximity pilot -piirien kontaktien tarkoitus. Seuraavana käydään läpi latausaseman suunnittelu osuus, jonka jälkeen esitellään latausaseman valmistukseen valittuja komponentteja. Tästä siirrytään ohjainlaitteen rakentamisen osioon, jossa käydään läpi ohjainlaitteeseen valmistettavan protokortin eri rakennusvaiheet selittäen selkeästi, mitä ovat eri komponenttien käyttötarkoitukset protokortissa. Rakennusosion jälkeen siirrytään valmiin ohjainyksikön ohjelmointiin ja koodimuutoksiin. Ohjelmoinnista siirrytään ohjainlaitteen simulaatiotestaukseen, jossa samalla selitetään tarkemmin control pilot -piirin signaali. Näiden jälkeen siirrytään latausaseman kokoamisprosessiin, jossa kaikki hankitut komponentit asennetaan tehdaskoteloon ja suoritetaan laitteiden sähkökytkennät. Tästä siirrytään valmiinlatausaseman testaukseen. Viimeiseksi opinnäytetyössä on yhteenveto ja pohdintaa projektista.

Insinöörityön tuloksena syntyi kompaktin kokoinen sähköajoneuvojen latausasema Metropolia Ammattikorkeakoulun opetuskäyttöön sekä laaja raportti latausaseman valmistamisen eri vaiheista. Raporttia voidaan käyttää sähköajoneuvotekniikan opetusmateriaalina.

The aim of this bachelor’s thesis was to manufacture Arduino based EV charging station for Metropolia UAS teaching purposes. Charging station was supposed to work as level 3 charger and it should fulfill EV charging station requirements of the established standards.

The beginning of this thesis explains through charging stations level 3 charging and the used type 2 connector including explanation for control pilot- and proximity pilot -circuit pins purpose which are inside of the connector. The next part deals with charging stations planning and the introduction of the chosen main components of the charging station. Up next it’s the building phase of the control board, where it’s explained how the prototype shield was assembled, by going through all the phases and explaining the work purposes of the different parts used in the shield. After the building phase it’s time for programming and program changes and from there to control board simulation testing, where control pilot -signal is reviewed more closely. After these the next part is assembly process of the charging station, where every acquired component is to be installed to plastic case and the wiring is accomplished. From here we move to test the finished charging station. For last in this thesis is the conclusion with own thoughts about the project.

As the result of this thesis a compact sized EV charging station was manufactured for Metropolia UAS teaching purposes and also profound report of different phases of manufacturing the charging station was made. The report can be used as automotive electric engineering teaching material.