Sähköajoneuvojen voimansiirron opetusmateriaali

Abstract

Työn tavoitteena on luoda mahdollisimman laaja ja helposti ymmärrettävä materiaali sähköajoneuvojen voimansiirrosta. Opinnäytetyö on tehty yhteistyössä Oulun seudun ammattiopiston Haukiputaan yksikön auto-osaston kanssa. Opinnäytetyötä on tarkoitus käyttää autoalan perustutkinnon opetuksessa.

Opinnäytetyö käsittelee sähköajoneuvojen voimansiirron rakennetta ja toimintaa. Työssä käsitellään sähköajoneuvojen toimintamallit ja voimansiirron pääkomponentit: suurjänniteakustot, suuntaajat ja sähkökoneet.

Suurjänniteakustoon varastoidaan sähköenergiaa, jota käytettään ajoneuvon liikuttamiseen. Suurjänniteakusto sisältää ohjainlaitteita sen sisältämän suuren energia vuoksi. Ohjainlaitteiden avulla seurataan akun toimintaa, kuntoa ja varmistettaan käyttöturvallisuus. Tyypillisesti suurjänniteakku on nikkelimetallihydridi- tai litiumioniakku.

Suuntaajalla tarkoitetaan ajoneuvo käytössä invertteriä. Invertterin tehtävä on sähköajoneuvojen voimansiirrossa muuntaa akuston suurjännite kolmivaihevaihtosähköksi sähkömoottoria varten. Suuntaajassa voi olla myös tasajännitemuuntaja, joka alentaa suurjännitteen apusähköjärjestelmää varten 12 volttiseksi.

Sähkökoneina toimii yleensä epätahti- tai tahtikone. Tahtikoneista tyypillisin on kestomagnetoitu sähkökone. Sähkökone voi toimia sähkömoottorina tai generaattorina. Sähkökoneita voi olla useampi riippuen sähköajoneuvon rakenteesta. Sähkökoneiden toiminta perustuu sähkömagneettisiin ilmiöihin.

Opetusmateriaali sisältää paljon hyvää tietoa sähköajoneuvojen voimasiirrosta autoalaan opiskeleville ja aiheesta kiinnostuneille. Materiaali on koostettu monista eri lähteistä ja havainnollistavia kuvia on käytetty mahdollisimman paljon asian ymmärrettävyyden helpottamiseksi.

The objective of this thesis is to create wide material of electric vehicles' powertrain which is easy to understand. Thesis has been made in cooperation with Oulu Vocational College Haukipudas vehicle mechanic unit and it's supposed to be used in education of vehicle technology.

Thesis contains powertrain structure and operation of electric vehicles. The education material contains operation principles of electric vehicles and main components of powertrain: high volt-age batteries, converter and electric machines.

Education material contains plenty of constructive information about powertrain of electric vehicles for students and for those interested in vehicle technology. Material has been built up from many different references. Demonstrative pictures have been used to relieve comprehending the material.