E-RA-Sähköauton invertterien käyttöönotto

Abstract

Tämä insinöörityö on tehty osana Metropolia Ammattikorkeakoulun E RA sähköautoprojektia. Työssä oli tavoitteena tehdä kaikki invertterien käyttöönottoon liittyvät tehtävät noin kolmen kuukauden ajanjaksossa, koska auton piti ehtiä Nokian Renkaat oy:n kanssa sovittuun jäärata-ajoon.

Työssä on käyty läpi E-RA:n tärkeimmät sähkötekniset komponentit ja kerrottu niiden vaikutuksesta uusien invertterien käyttöönottoprosessissa. Työssä on myös esitetty erityyppisten kuormitusprofiilien laskelmia, joita voi suuntaa antavasti käyttää sähköauton tehon tarpeen mitoitukseen.

Auton uusille inverttereille tuli kehittää mahdollisimman keveä ja kompakti asennustapa. Invertterien sijaintia autossa kehitettiin sellaiseksi, että invertterien johdotuksista tulisi mahdollisimman lyhyitä ja siten samalla kevyitä.

Auto ei päässyt ennen työn alkua mitatuista EMC-testeistä läpi. EMC-testeistä on tehty erillinen insinöörityö, jonka tuloksista selvisi aikaisempien invertterien ohjauslaitteen olleen ongelmana. Tarkoituksena oli läpäistä testit ennen tämän insinöörityön valmistumista. Uusien EMC-testien tuloksia on käsitelty tässä työssä.

Uusien invertterien käyttöönotto saatiin valmiiksi keväällä 2012, ja auto teki sähköautojen maailmanennätysnopeuden jäällä. Käytöt ovat toimineet käyttöönotosta eteenpäin hyvin ja auton ajo-ominaisuudet, kuten kiihtyvyys on selkeästi parantunut.

This Bachelors’s thesis was made as a part of Metropolia’s E-RA electric vehicle project. The Aim of this work was to commission new inverters for E-RA in a period of three months. The car had to be ready for speed record drive that was planned together with Nokian Renkaat company.

This thesis explains the reader E-RA’s most important electrical components and explains their effect in the process of commissioning the new inverters. The thesis also presents calculations for different types of load profiles that the electric vehicle might experience. Calculations can be used to approximate the electric vehicle’s power need.

The car’s new inverters needed to be as light as possible and they needed a very compact way of mounting them to the car. The positioning of inverters had to be such that the power cords would be short and lightweight.

The car could not pass the EMC-tests that were carried out twice before this work. The third EMC-test is made as a part of this work and results from all the tests are compared and explained in this thesis.

The commissioning of the new inverters was completed in spring 2012 and the E-RA made the new world record speed of electric cars driven on ice. The new inverters have worked well since commissioning and they have affected the car’s drivability positively. Some at-tributes, for example acceleration, have improved.