tisdag 30 april 2013

LED-ljus

En liten provkörning av elbilens signalkablage resulterade i denna bild.

Även de bakre batteripaketet kommer få en bit ljuslist.

Eftersom ljuslisten har RGB-lysdioder skulle man kunna visa Lithiumbatteriets laddningsmängd (SOC) med olika färger.

Funderar på om jag på sikt även skall komplettera ladduttaget med en RGB-ljusindikering för detta ändamål, eftersom bagageluckan och motorhuven normalt är stängda under laddning.

tisdag 23 april 2013

Kablar och elfordon

Det är svårt att bygga en elbil utan kablar. Men jävlar vad många tåtar det blir.

Kraftfördelningsboxen är monterad och kraftkablarna är anslutna. Nu återstår bara 100st signalkablar😁.

onsdag 17 april 2013

Innuti batteriet

Nu tror jag att kabeldragningen av signalkablaget i det bakre batteriet är klart.
Jag insåg (sent) att det blir rätt mycket besvär att dra alla signalkablar från den undre delen av batteriet till den övre utan att ha en kontakt som kan separera kablaget. Så nu kan den undre delen av batteriet förslutas och den övre delen av batteriet monteras och allt sammankopplas med denna lilla 16-poliga kontakt:

Hur kan det bli så många kablar som 16?
Jo, till- och från batterimodulernas internkommunikation (med CAN och kontrollsignaler), styrning- och övervakning av den extra kontaktorn samt elkylfläktarnas matning.


tisdag 9 april 2013

Kablage mellan batterierna

Nu är både signal- och kraftkableget mellan de båda batterierna klart.

HV-kablaget från det bakre batteriet går genom denna kabelgenomföring och sen vidare ner under bilen.
Jag var tvungen att tillverka denna lilla plåt eftersom HV-kablagets kontakter är för stora för att få igenom karossplåten.

HV-kablaget ligger i ett extra plastskydd för att förhindra skador från nötning.

Kablaget (signal och HV-kablaget) ligger i placerat i kardantunneln under bilen.

Jag hittade en ny trevlig butik som bl.a. har ett enormt sortiment av fästelement och verktyg. Regale

Det var inte så lätt att hitta 25mm stora kabelklämmor i standardbutikerna, men Regale har över 30 storlekar (3-110mm). Så allt kablage som går under bilen i kardantunnel kommer också att fästas med dessa gummiklämmor.


Vid alla genomföringar där kablage dras genom plåt har kablarna försetts med någon typ av gummigenomföring

Signalkablaget mellan be bägge batteripaketen är i det närmaste kart också, trevligt.






måndag 8 april 2013

Pre-charge

Tillslag av kontaktorer är värt några extra ord. Eftersom vissa HV-komponenterna innehåller kapacitanser, (särskilt elmotorinvertern som skall switcha den största effekten) så behöver HV-systemet "förladdas". Denna förladdning eller pre-charge sker t.ex. genom att stänga den negativa kontaktorn och koppla in en pre-charge krets parallellt med den än så länge öppna positiva kontaktorn. Pre-charge-kretsen begränsar inrusningsströmmen tills dess att nästan hela batteripaketets spänning uppnåtts på HV-bussen. Efter detta sluts den positiva kontaktorn och pre-charge-kretsen kopplas bort.

Utan pre-charge riskerar man annars att den kraftiga inrusningsströmmen till kapacitanserna skadar kraftelektroniken i HV-komponenterna. Nedan exempel visar tusentals Ampere under några mikrosekunder utan pre-charge av ett 400VDC system med 500uF last och 10mohm kablageresistans.

Pre-charge-kretsar kan bestå av en liten kontaktor i serie med ett effektmotstånd eller som i mitt BMS, en PWM-kontrollerad FET kopplad parallellt över den ena huvudkontaktorn i batteriet.

Jag har gjort en liten simulering i det utsökta onlineverktyget circuitlab, som visar hur inrusningsströmmen markant kan reduceras med en pre-chargekrets.


söndag 7 april 2013

Kontaktorstyrning

Lithiumbatteriet består av ett bakre och ett främre batteripaket. Varje batteripaket har en kontaktor ansluten till plus- och en till minuspolen.

Alltså totalt fyra feta kontaktorer i bilen, två i varje pack. De två kontaktorerna som kopplar ihop främre och bakre batteripaket måste slutas först, och detta sker när tändningen slås på. En liten kontaktorstyrningsbox har tillverkats för att fördröja nästa steg, tillslaget av de två huvudkontaktorerna. Fördröjningen är ca. 1 sekund, från att främre och bakre batteripaket kopplats ihop.

Huvudkontaktorernas till- och frånslag styrs och matas från BMS:et. Tillslaget är värt några extra ord. Eftersom HV-komponenterna innehåller kapacitanser, (särskilt elmotorinvertern som skall switcha den största effekten) så behöver HV-systemet "förladdas". Denna pre-charge sker genom att stänga den negativa kontaktorn och koppla in en pre-charge krets parallellt med den än så länge öppna positiva kontaktorn. Pre-charge-kretsen begränsar inrusningsströmmen tills dess att nästan hela batteripaketets spänning uppnåtts på HV-bussen. Efter detta sluts den positiva kontaktorn och pre-charge-kretsen kopplas bort.

Utan pre-charge riskerar man annars att den kraftiga inrusningsströmmen till kapacitanserna skadar kraftelektroniken i HV-komponenterna.

Pre-charge-kretsar kan bestå av en liten kontaktor i serie med ett effektmotstånd eller en PWM-kontrollerad FET som i mitt BMS.

När tändningen slås av sker det omvända med samma kontaktorstyrningsbox, dvs. huvudkontaktorerna öppnas och ca. 1 sekund senare kopplas främre och bakre batteripaket isär.

Här är kretsschemat för kontaktorstyrningsboxen:
Värt att nämna är onlineprogrammet som jag använt för att rita elschemat. Efter att ha tröttnat på MS Paint för att illustrera elektriska ritningar så har jag äntligen hittat det...
Circuitlab, ett helt underbart verktyg. Superenkelt och har även stöd för simulering.

Avslutningsvis, vill jag även nämna att med en mer sofistikerad kontaktorstyrningssekvens kan även svetsade kontaktorer detekteras:


Bilden kommer från liionbms.com

Bilden kommer (delvis) från Prius_PHEV_TechInfo och visar Toyota Prius HV-batteri

måndag 1 april 2013

Anslutning av Elmotor-Invertern


35mm2 kablarna till elmotorn har nu ansluts på drivkortet inuti elmotorinvetern. Vassa plåtkanter runt kablarna har försetts med extra kabelskydd. De tre motorkablarnas ringskor bultas med M6 skruvar rakt ner i IGBT:erna som sitter dolda under kretskortet. IGBT:erna (Insulated-gate bipolar transistor) sitter i sin tur skruvade i elmotorinveterns vattenkylda aluminiumchassie. Notera att för två an elmotors faser mäts strömmen med strömsensorer av Hallelementtyp.



Förutom de tre feta anslutningarna (en gemensam kollektor-anslutning samt en anslutning till respektive emitter), så finns det klena stift för respektive transistors bas.

HV Plus och Minus anslutna.