Sähkökuorma-auton latausjärjestelmän päivittäminen

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli perehtyä sähköajoneuvojen latausmenetelmiin ja tutkia mahdollisuuksia valmiin sähkökäyttöisen jakeluauton latausjärjestelmän päivittämiseen. Opinnäytetyössä sivuttiin myös sähköisten jakeluautojen markkina-asemaa ja ominaisuuksia kaupunkiajossa.

Projektin tärkeimmäksi osaksi muodostui uuden latauksenhallintajärjestelmän liittäminen vanhan järjestelmän tilalle. Uusi latauksenhallintajärjestelmä vaati konfigurointia ajoneuvon ohjausyksikölle, ajotilan näytölle, akunhallintajärjestelmiin, sekä näitä yhdistäviin automaatioväyliin. Automaatioväylinä käytettiin CANOpen- sekä SAE J1939 -väyliä. Laitteiden ja väylien konfigurointia ja ohjelmointia suoritettiin pääasiassa Multitool- ja Codesys-ohjelmistoilla. Tehtyjä toimintoja testattiin CANmoon- ja CANoe-ohjelmistoilla.

Uuden latauksenhallintajärjestelmän tarvitsema laitteisto saatiin toimimaan yhdessä ja todettiin latausjärjestelmän päivittämisen olevan mahdollinen ja harkitsemisen arvoinen kehitysmahdollisuus sähköajoneuvoille. Nopeampi lataus mahdollistaa paremman käytettävyysasteen ajoneuvolle, sekä avaa vaihtoehtoja akuston kapasiteetille: mikäli ajoneuvoa voidaan ladata useammin ja tehokkaammin, voidaan akuston kokoa pienentää. Tämä mahdollistaa säästöt kalliita akustoja ostettaessa.

The purpose for this Bachelor’s thesis was to get acquainted with electric vehicles’ charging methods and to investigate possibilities for updating the charging system of an existing electric truck. The thesis also touches on the markets and features of electric trucks in urban driving.

Integrating the new charging equipment to an existing system became the most important part of the project. There were three existing devices that required configuration. The first device was an existing main controller of the truck. The second device was a touch display in the cabin of the truck. The third and final device was a new battery management system which replaced the existing battery management system. Devices were connected to each other with automation busses which also required configuration. CANOpen and SAE J1939 were used for the automation busses. The programming and the configuring of the devices and busses were mainly done with Multitool and Codesys programming tools. The changes were tested with CANmoon and CANoe software.

The equipment required by the new charge control unit started working together as intended and it was concluded that the update is both possible and worth considering for electric vehicles. Faster charging speed increases the usability of the vehicle, which opens up possibilities for the capacity of the batteries: It is possible to use fewer batteries if they can be charged faster and more often. This can be exploited to save money during acquisition of the devices.