Sähköautoprojektin 1.-vaiheen ohjaustekniikan suunnittelu ja testaus

Abstract

Työn tavoitteena oli suunnitella sähköauton ohjausjärjestelmä. Kohteeksi valittiin tavallinen polttomoottorikäyttöinen mopoauto, josta tehtiin sähkökäyttöinen. Sen lisäksi, että auton polttomoottori vaihdettiin sähkömoottoriin ja autoon asennettiin akusto, piti moottoria myös ohjata jollakin tavalla. Tämä toteutettiin taajuusmuuttajalla ja ohjelmoitavalla logiikalla. Opinnäytetyössä kerrotaan kuinka ohjausjärjestelmä on toteutettu, kuinka ohjaus toimii ja minkälaisista komponenteista ohjausjärjestelmä on koottu. Lähtökohtana suunnittelussa oli, että käytetään standardiosia. Moottoriksi valittiin ABB:n valmistama oikosulkumoottori ja taajuusmuuttajaksi Vaconin taajuusmuuttaja. Ohjausjärjestelmäksi valittiin Siemensin S7-300 logiikka, joka sopi erittäin hyvin prototyyppivaiheen suunnitteluun. Ohjaustoimenpiteet suunniteltiin suoritettavaksi Siemensin kosketusnäytöltä, joka sijoitettiin auton ohjaamoon. Opinnäytetyöprosessin aikana suunniteltiin ja myös suurelta osin toteutettiin toimiva ohjausjärjestelmä projektin kohteena olleelle mopoautolle. Suunnitellulla ohjausjärjestelmällä voidaan saman projektin muiden vastuualueiden valmistuttua ajaa tulevaisuuden testiajot ja tehdä jonkin verran säätötoimenpiteitä.

The aim of this thesis was to construct a control system for a vehicle that runs on electricity. First the car’s original combustion engine was changed to an electric motor and then a battery was added. Moreover, the control of the engine was implemented with a frequency converter controlled with a programmable logic. In this study it will be explained how the control system is implemented, how it works and from what parts the control system consists of. The main idea was to use standard parts. The squirrel motor to be used was sponsored by ABB and the frequency converter by Vacon. The programmable logic controller (PLC) was the Siemens’ S7-300 logic which suited very well for this kind of project. All control operations will be made from the touch panel which is installed on the car’s cockpit. A control system for the electric vehicle was designed and also mostly implemented in this thesis. The control system that was developed can be used in future in the electric vehicle project to do the test drives and some adjustments to the vehicle.