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2015 Rule Changes (EV)
自動車技術会 学生フォーミュラ
EV_WG
2
20015 Ruleを良く読み理解してから ①車両の設計 ②ESF/FMEAによる設計状態確認 ③設計を修正/確認 ④車両製作 すれば電気車検をPASS出来ると思います。
今回の説明会では、2015 Rule Changesを説明します。
変更点だけの理解では車両を作成できません。
3
EV Part 2015 Rule Changes
2015 ルール変更点の概要 1) EV1:ELECTRIC SYSTEM DEFINITIONS : 1 項目
2) EV2:ELECTRIC POWERTRAIN : 5 項目
3) EV3:TRACTIVE SYSTEM - ENERGY STORAGE :13 項目
4) EV4:TRACTIVE SYSTEM – GENERAL REQUIREMENTS :14 項目
5) EV5:SHUTDOWN CIRCUIT AND SYSTEMS : 8 項目
6) EV6:FUSING : 1 項目
7) EV8:HIGH VOLTAGE PROCEDURES & TOOLS ) : 3 項目
4
EV1:ELECTRIC SYSTEM DEFINITIONS
5
2015 Rule Changes (EV1:ELECTRIC SYSTEM DEFINITIONS)
EV1.1 High-Voltage (HV) and Low-Voltage (LV)
・EV1.1.3 高電圧の定義 60V超に変更 ←40V超
6
2015 Rule Changes (EV1:ELECTRIC SYSTEM DEFINITIONS)
EV1.1 High-Voltage (HV) and Low-Voltage (LV)
<ポイント>
・LV系電圧は60V以下
EV1.1.3
・アキュムレータコンテナのインジケータ点灯電圧は60V
EV3.3.9
・ TSALの点灯電圧は60V
EV4.12
・シャットダウン回路による遮断から5秒以内に60V
EV5.1.3
7
EV2:ELECTRIC POWERTRAIN
8
2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EV2.1 Motors
・EV2.1.2 モータケースは「アルミ(A6061-T6)の3mm以上」に「鉄の2mm 以上」が追加。
・EV2.1.3 ケースが回るモータや、穴あきケースのモータの場合は、1mm厚以上 のA6061-T6あるいは鉄の飛散防止シールドが必要。
*ローカルルール:モータの回転軸に垂直な面に開けられた穴についてはscatter shieldを必要としない。
・EV2.2.4 最大出力 80kWに変更 ←85kW
・EV2.2.5 同上
2015 Rule Changes (EV2:ELECTRIC POWERTRAIN)
9
2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EV2.1 Motors <ポイント> ・EV2.1をよく読み対応してください。 ・モータケーシングや追加のカバーがレギュレーションに合っている事
のエビデンスを用意してください。 ‘アルミ(A6061-T6)3mm以上’でも‘鉄2mm以上’共可 EV2.1.2 ・モータ軸に垂直な面に空いた穴は飛散防止シールドは必要ない EV2.1.3 ローカルルール
2015 Rule Changes (EV2:ELECTRIC POWERTRAIN)
シールドは必要なし シールドが必要
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2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EV2.4 Brake System Encoder
・EV2.4.3 電気車検時にセンサのコネクタを外してエラー検出できるかチェック します。・・・アクセルポジションセンサと同一
・EV2.4.4 センサ or センサの配線のエラー時はモータコントローラの出力は直ちに 0となること。
* センサ(センサ、スイッチなど)の自己診断方法を良く考え設計/製作することが必要。
* エラー検出時はモータコントローラ(インバータなど)の出力が0となること。
①コントローラの出力を出さない。
②AIRを開く。
などの方法を検討し設計/製作してください。
2015 Continued Rule (EV2:ELECTRIC POWERTRAIN)
11
EV3:TRACTIVE SYSTEM - ENERGY STORAGE
12
2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EV3.1 Allowed Tractive System Accumulators
・EV3.1.2 LiFePO4電池の規制緩和がなくなった(EV3.4.8、EV3.6.6)
EV3.3 Tractive System Accumulator Container - Electrical Configuration
・EV3.3.3 segmentの最大エネルギ量が6MJに変更(←12MJ) 最大電圧120Vは変更なし
メンテナンスプラグには緩み止めのロック機構が追加
・EV3.3.9 アキュムレータコンテナのインジケータ点灯電圧が60Vに変更 ←(40V)
2015 Rule Changes (EV3:TRACTIVE SYSTEM - ENERGY STORAGE)
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2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EV3.3 Tractive System Accumulator Container -
Electrical Configuration
<ポイント> ・EV3.3をよく読み対応してください。 ・セグメントの最大電圧と最大エネルギを事前に算出すること。
セグメントとは ⇒ セル(電池の最小単位)の集合体。
・セグメント間にはメンテナンスプラグなどが必要。
EV3.3.3
ex)セルの最大電圧:3V セルの電流容量:5Ah
セグメント 4並列30直列配置 この場合
セグメント最大電圧
:3×30 ⇒90【V】 ≦ 120【V】 :OK
セグメント最大エネルギ
:3×5×4×30 ⇒1800【Wh】
1800×3.6 ⇒6480【kJ】 ≧ 6【MJ】 :NG
*3並列化 or 27直化 に変更が必要。
2015 Rule Changes (EV3:TRACTIVE SYSTEM - ENERGY STORAGE)
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2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EV3.3 Tractive System Accumulator Container -
Electrical Configuration <ポイント> その他(EV3.3)
Accumulator Containerとは ⇒ セグメントやヒューズ、AIRなどが内部に 入っている走行用電池の容器。
Accumulator Containerは下記を理解し設計/製作すること。
・Accumulator Containerの各種絶縁要件。
・Accumulator Containerの耐火性能要件。
・Accumulator Containerからtractive system への接続要件。
*上記、
①設計仕様(図面、材料など)
②製作記録(取付け状況を示す写真、締結管理表など)
などを電気車検時に提示できるようにして下さい。
資料が無い場合はAccumulator Containerの分解を要求します。
2015 Rule Changes (EV3:TRACTIVE SYSTEM - ENERGY STORAGE)
2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EV3.4 Tractive System Accumulator Container - Mechanical Configuration
・EV3.4.1 Accumulator ContainerはフレームのMajor Structure内設置 T3.3 ・EV3.4.5 Accumulator Containerは減速度に耐えるように、ガイド
ラインに沿って設計するか、解析をしてSESまたはSRCF で示すこと。
・EV3.4.6 Accumulator Container設計ガイドライン(a~j項) ・EV3.4.7 cellやsegmentsは前後40g、左右40g、上下20gでコンテナ内部
で緩まないこと。 計算and/or試験はSES or SRCFに記載すること。 fastenerを使うときはM6強度区分8.8以上をつかうこと。
・EV3.4.8 Accumulator containersはM8強度区分8.8以上で
major structureに取り付けること。
2015 Rule Changes (EV3:TRACTIVE SYSTEM - ENERGY STORAGE)
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2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EV3.4 Tractive System Accumulator Container - Mechanical Configuration
<ポイント> ・EV3.4をよく読み対応してください。 ・Accumulator Containerの車体の位置はMajor Structure内設置 EV3.4.1(T3.3) ・Accumulator Containerの強度に関する設計は下記の2つの方法がある。 ①AF4.8 Accumulator Container (EV cars) に合致するよう設計しSES
またはSRCFに文書化する。 ②EV3.4.6のAccumulator Container設計ガイドラインに従い設計する。 ⅰ)上下左右面規定 EV3.4.6 a,b,c,d ⅱ)重量規定 EV3.4.6 e ⅲ)締結規定 EV3.4.6 f,g,h,i,j
*section⇒ segmentを構成するセルの集合体 ≦ 15kg この重量で締結方法が変わる。 EV3.4.6-g * 当日は、 ①設計仕様(図面、材料など) ②製作記録(取付け状況を示す写真、締結管理表など) などを電気車検時に提示できるようにして下さい。 資料が無い場合はAccumulator Containerの分解を要求します。
2015 Rule Changes (EV3:TRACTIVE SYSTEM - ENERGY STORAGE)
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2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EV3.4 Tractive System Accumulator Container - Mechanical Configuration
<ポイント> ・EV3.4をよく読み対応してください。
・Accumulator Container内のセル/セグメントの締結要件
前後40g、左右40g、上下20gでコンテナ内部で緩まないこと。
計算and/or試験はSES or SRCFに記載すること。
・fastenerを使うときはM6強度区分8.8以上をつかうこと。
EV3.4.7
・Accumulator Containerのmajor structureへの締結要件 ⅰ)締結ボルト要件 EV3.4.8
ⅱ)締結数要件 EV3.4.8 a,b,c,d
*当日は、
①設計仕様(図面、材料など)
②製作記録(取付け状況を示す写真、締結管理表など)
などを電気車検時に提示できるようにして下さい。
資料が無い場合はAccumulator Containerの分解を要求します。
2015 Rule Changes (EV3:TRACTIVE SYSTEM - ENERGY STORAGE)
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2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EV3.4 Tractive System Accumulator Container - Mechanical Configuration
・EV3.4.9 Accumulator ContainerをPrimary Structureに装着に必要 なブラケットの設計方法。
a. Accumulator attachments (including laminate, mounting plates, backing plates and inserts)はどの方向の20kNの荷重も受け ることができること。
b. laminate perimeter shear strength test および 3 point bending test (T3.31)のデータで強度を証明すること。
c. それぞれのattachment pointには最低2mm厚の鉄のbacking plateを つけること。同等が証明できれば他の材料でも可。
d. 計算/試験はSES or SRCFに記載する。
・EV3.4.10 Accumulator containersとmounting systemsは、Chief Technical Inspectorかその代理の承認が必要である
2015 Rule Changes (EV3:TRACTIVE SYSTEM - ENERGY STORAGE)
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2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EV3.4 Tractive System Accumulator Container - Mechanical Configuration
<ポイント> ・EV3.4をよく読み対応してください。
・Accumulator Containerブラケットに関する設計要件
鉄1.6mm or アルミ4mm。曲げ荷重を受けるようにガセットをつける。
a. Accumulator attachments (including laminate, mounting plates,
backing plates and inserts)はどの方向の20kNの荷重も受けること
ができること。
b. laminate perimeter shear strength test および 3 point bending test (T3.31)のデータで強度を証明すること。
c.それぞれのattachment pointには最低2mm厚の鉄のbacking plateをつけること。同等が証明できれば他の材料でも可。
d.計算/試験はSES or SRCFに記載する
2015 Rule Changes (EV3:TRACTIVE SYSTEM - ENERGY STORAGE)
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2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EV3.4 Tractive System Accumulator Container - Mechanical Configuration
<参考>
Accumulator container attachment
イメージしているコンテナの形状は、上図のように周辺にフランジがあり。
このフランジ部に穴をあけ、Primary structureに取り付けたブラケット(下図)
にボルトで固定する。そのブラケットには、曲げ荷重を受けるようなガセットが必要。
2015 Rule Changes (EV3:TRACTIVE SYSTEM - ENERGY STORAGE)
ブラケット ガセット
内部の縦壁の高さは75%以上
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2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EV3.4 Tractive System Accumulator Container - Mechanical Configuration
<参考>
2015 Rule Changes (EV3:TRACTIVE SYSTEM - ENERGY STORAGE)
mounting plates Insert
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2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EV3.4 Tractive System Accumulator Container - Mechanical Configuration
・EV3.4.11 segment分割についてESFに記載すること(NOTE)
<ポイント>
当日は、
①設計仕様(図面など)
②製作記録(取付け状況を示す写真)
などを電気車検時に提示できるようにして下さい。
資料が無い場合はAccumulator Containerの分解を要求します。
2015 Rule Changes (EV3.TRACTIVE SYSTEM - ENERGY STORAGE)
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2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EV3.6 Accumulator Management System (AMS)
・EV3.6.3 AMSによるcellの温度管理は、dataシートの限界温度か 60℃の「低いほう」に。
cellの温度計測位置は負極の電極か、busbar上の電極から 10mm以下の距離のところ。
EV3.7 Grounded Low Voltage System (<=60V DC)
・EV3.7 60Vに変更 ← 40V
2015 Rule Changes (EV3.TRACTIVE SYSTEM - ENERGY STORAGE)
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2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EV3.6 Accumulator Management System (AMS) <ポイント> ・AMSによるcellの温度管理は、60℃以下。 ①使用するセルの限界温度 < 60℃ ⇒ セルの限界温度に設定 ②60℃ ≦ 使用するセルの限界温度 ⇒ 60℃に設定 EV3.6.3 ・cellの温度計測位置は下記の2つ要件を共に満足する必要があります。 ①温度計測は負極 ②温度計測位置は負極電極 or busbar上の電極から10mm以内距離。 EV3.6.3 その他 Continued Rule EV3.6.3 ・AMSのセンサ線にはfusible link wires’ か fuseを使用すること。
2015 Rule Changes (EV3.TRACTIVE SYSTEM - ENERGY STORAGE)
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EV4:TRACTIVE SYSTEM - GENERAL REQUIREMENTS
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2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EV4.1 Separation of Traction System and Grounded Low Voltage System
・EV4.1.4 accumulator containerの中に入れて良いGLVシステムの例追 加。AIRs, HV DC/DC converters、AMS、IMD(← HV DC/DC converterとIMDが追加)
2015 Rule Changes (EV4:TRACTIVE SYSTEM – GENERAL REQUIREMENTS)
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2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EV4.1 Separation of Traction System and Grounded Low Voltage System
<ポイント> ・Accumulator container の中に設置できるGLVシステム AIRs, HV DC/DC converters,AMS,IMD のみ EV4.1.4 *IMD障害のIMD警告灯を確認するため、 チームはIMD障害を発生させる方法を考慮して設計してください。 (EV5.5.4)
2015 Rule Changes (EV4:TRACTIVE SYSTEM – GENERAL REQUIREMENTS)
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2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EV4.1 Separation of Traction System and Grounded Low Voltage System
<ポイント> ・IMDの基準グランドは2本別々に。1つ外して異常となるか調べま
す。
2015 Rule Changes (EV4:TRACTIVE SYSTEM – GENERAL REQUIREMENTS)
IMD
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2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EV4.4 Tractive System Measuring points (TSMP)
・EV4.4.6 TSMPの抵抗値は車検時計測できること
・EV4.4.9 TSMPの4mm banana jackはshroudedであること
2015 Rule Changes (EV4:TRACTIVE SYSTEM – GENERAL REQUIREMENTS)
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2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EV4.4 Tractive System Measuring points (TSMP)
<ポイント>
・TSMPに直列に設置される抵抗の抵抗値を電気車検時に計測できるようにする。 EV4.4.6
ex)
*抵抗計測用ポイントが必要。但し、計測時以外は絶縁される構造とする必要がある。 (EV4.6.1)
・shroudedバナナジャック ⇒ 計測部以外は絶縁されている EV4.4.9
OK NG
2015 Rule Changes (EV4:TRACTIVE SYSTEM – GENERAL REQUIREMENTS)
抵抗 TSMP AIR後流
抵抗計測用ポイント 抵抗計測
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2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EV4.5 Tractive System Insulation, wiring and conduit
・EV4.5.11 conduitケーブル(何本かのケーブルが束ねられたもの)もオレンジ 色は禁止
・EV4.5.12 大電流配線の接合部の緩み防止。(高温にも耐える こと)。 例)ロックナット、locking helicoil(一部に直線部をもつネジインサー ト)。
⇒ローカルルールで緩和 ナイロンロック、Lock washers、thread locking compounds (例 Loctite)は禁止。
ローカルルール
・繰り返しての脱着が想定される部位に、ボルトを傷つけるタイプのロックナットを使用することは推奨しない。通常のボルトでも、適正に締め付けられ、合いマークが施工されて緩みが目視で確認でき、点検簿により管理されている場合は使用を認める。
2015 Rule Changes (EV4:TRACTIVE SYSTEM – GENERAL REQUIREMENTS)
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2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EV4.5 Tractive System Insulation, wiring and conduit
<ポイント>
・conduitケーブルとは右図のようなケーブル
EV4.5.11
・大電流が流れる部分は緩まないようにすること。
・ケーブルに丸端子などの圧着も適正な工具で圧着しないと発熱/発火します。
ex)モータ端子,AIR端子,モータコントローラ端子など
点検簿
2015 Rule Changes (EV4:TRACTIVE SYSTEM – GENERAL REQUIREMENTS)
U ○○V ○○W ○○U ○○V ○○W ○○P △△N △△
□□□□□□□□
作業日時
1 2 3
確認者サイン 作業日時 作業者サイン 確認者サイン
AIR_N電池側AIR_Nインバータ側
作業日時 作業者サイン作業日時 作業者サイン 確認者サイン
モータ入力
AIR_Pインバータ側
設定締付トルク【N・m】
インバータ出力
インバータ入力
AIR_P電池側
部位
毎回作業後の写真を撮り、最終作業時の写真を電気車検時に提示すること
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2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EV4.6 Tractive System Enclosures
・EV4.6.1 低電圧はDC60V以下に変更(←旧、40V)
EV4.7 HV Disconnect (HVD)
・EV4.7.1 HVDをlong handle, rope or wireで操作することは禁止。
・EV4.7.2 HVDはuntrained personでも10秒で外せること
EV4.10 Activating the Tractive System
・EV4.10.1 Brake System Plausibility Device (BSPD)のリセットはドライバ以外 で(←AMS、IMDに追加)
2015 Rule Changes (EV4:TRACTIVE SYSTEM – GENERAL REQUIREMENTS)
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2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EV4.7 HV Disconnect (HVD)
<ポイント>
・HVDは道具を使わず、手で外せるようにすること。
・HVDは電気車検員が10秒以内で外せるようにすること。
*ロック解除方法など見た目で操作が解るようにする。 EV4.7.1
ex)
1) 2)
2015 Rule Changes (EV4:TRACTIVE SYSTEM – GENERAL REQUIREMENTS)
35
2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EV4.10 Activating the Tractive System
<ポイント>
・BSPD,AMS,IMDのリセット専用SWなどは競技状態のドライバの手が操作できないようにすること。
*AMS、IMD、BSPDのリセットにLV master switchは使えるようになった。
(EV5.1.4)
2015 Rule Changes (EV4:TRACTIVE SYSTEM – GENERAL REQUIREMENTS)
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2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EV4.12 Tractive-system-active light (TSAL)
・EV4.12.1 TSALの点灯電圧を60Vに変更 ←40V
EV4.13 Ready-To-Drive-Sound
・EV4.13.1 Ready-To-Drive-Soundは最初の1~3秒は連続でなること
・EV4.13.2 Ready-To-Drive-Soundの大きさは80dBA以上(←70dBA) 車両から半径2mのところからfree-field microphoneで計測。
・EV4.13.5 Ready-To-Drive-Soundに似た音を出してはならない。
*Ready-To-Drive-Soundは日本大会では採用しない
2015 Rule Changes (EV4:TRACTIVE SYSTEM – GENERAL REQUIREMENTS)
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2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EV4.12 Tractive-system-active light (TSAL) EV4.7 HV Disconnect (HVD)
<ポイント>
・TSALの点灯電圧 ≦ 60V
EV4.12.1
EV4.13 Ready-To-Drive-Sound
<ポイント> 無し
2015 Rule Changes (EV4:TRACTIVE SYSTEM – GENERAL REQUIREMENTS)
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2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
2014 Rule EV4.3 Tractive System Firewall
⇒2015 Rule では T4.5に統一
・T4.5.4 EV CARS ONLY
ドライバとtractive system components とを分ける。 tractive system components にはHV wiring を含む。
a:FirewallのTractiveSys側はアルミで0.5~0.7mmでシャシィと同電位 (EV4.3)
b:Firewallのドライバ側は絶縁性とUL94-V0, FAR25 相当の耐火性が必
要。CFPRは禁止。
c:Firewallのドライバ側は幅4mmのscrewdriver で250Nの荷重で穴が開 いてはいけない。
2015 Rule Changes (EV4:TRACTIVE SYSTEM – GENERAL REQUIREMENTS)
39
2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
Firewall T4.5.4 EV CARS ONLY
<ポイント>
・アルミで0.5~0.7mm。
・絶縁フィルムなどはドライバ側に付ける。
・絶縁フィルムの強度は4mm幅のドライバで250Nの荷重をかけても貫通しない。
*車検時にはFirewallのサンプルを持参する。
アルミ材料が規定の厚さであることを示すエビデンスを用意しておく。
絶縁フィルムが規定を満足していることを示すエビデンスを用意しておく。
絶縁フィルムが規定の荷重に耐えられることを示すエビデンスを用意しておく。
2015 Rule Changes (EV4:TRACTIVE SYSTEM – GENERAL REQUIREMENTS)
40
EV5:SHUTDOWN CIRCUIT AND SYSTEMS
41
2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EV5.1 Shutdown Circuit
・EV5.1.3 Shiutdown後、5秒以内に電圧が60Vに降下に変更。←40V
・EV5.1.4 Shutdown Circuitに直列にBSPD(Brake System Plausibility Device )を追加。
AMS、IMD、BSPDのリセットにLV master switchは使えるように なった。
・EV5.1.5 ドライバが再起動できないものにAMS,IMDにBSPDが追加。
・EV5.1.10 shut-down circuitをオープンにする各システムは、それぞれ 独自のnon-programableなpower stage(電力段)を持 たねばならない。
各power stageは、失陥してもシャットダウン回路に電力が 供給されることができないように、設計されなければ ならない。
2015 Rule Changes (EV5:SHUTDOWN CIRCUIT AND SYSTEMS )
42
2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EV5.1 Shutdown Circuit
<ポイント>
・BSPDはShutdown Circuitに
直列に配置すること EV5.1.3
・AMS,IMD,BSPDのリセットに
GLV S MSを使用しても良い。EV5.1.4
・AMS,IMD,BSPDの出力は
Shutdown Circuitに設置された
ノーマルオープンリレーなど作動させる
ようにする。
・AMS,IMD,BSPDの電源が停止
した場合、Shutdown Circuitは
オープンとなるようにすること。
EV5.1.10
2015 Rule Changes (EV4:TRACTIVE SYSTEM – GENERAL REQUIREMENTS)
BSPD
43
2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EV5.1 Shutdown Circuit
・EV5.1.11 シャットダウンボタン、ブレーキオーバートラベルSW、TSMS、全てのイン ターロックは、AIR電流を直接搬送しなければならない。
2015 Rule Changes (EV5:SHUTDOWN CIRCUIT AND SYSTEMS )
44
2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EV5.1 Shutdown Circuit
<ポイント>
・3つのシャットダウンSW、
ブレーキオーバートラベルSW、TSMS、
その他全てのインターロックを通った
電流(各SWを介して)をAIRに供給
すること。
2015 Rule Changes (EV5:SHUTDOWN CIRCUIT AND SYSTEMS )
45
2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EV5.2 Master Switches
・EV5.2.4 TSMSとAIR間のインターロックはAIRコイルのグランド側に有ってはい けない
・EV5.2.9 両MSは水平でON。両MS共’ON’マークと’OFF’マークも表示。
EV5.6 Brake System Plausibility Device (BSPD)
・EV5.6 Brake System Plausibility Device (BSPD)はドライバがリセットでき ないように
2015 Rule Changes (EV5:SHUTDOWN CIRCUIT AND SYSTEMS )
46
2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EV5.2 Master Switches <ポイント>
・左図の場合、 の範囲に
インターロックは在ってはいけない。
・ 範囲にはプリチャージ回路 とハードワイヤのインターロック以外を 設置してはいけない。
EV5.2.4
2015 Rule Changes (EV5:SHUTDOWN CIRCUIT AND SYSTEMS )
TSMS
AIR_P
AIR_N
47
EV6:FUSING
48
2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EV6.1 Fusing
・EV6.1.4 キャパシタを追加。このキャパシタにもフューズが必要。
<ポイント>
無し
2015 Rule Changes (EV6:FUSING )
49
EV8:HIGH VOLTAGE PROCEDURES & TOOLS
50
2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EV8.2 Charging
・EV8.2.2 充電のためには、accumulator containerを車両から取外し、
ハンドカートに配置しなければならない。
*ローカルルールで緩和:
車載状態での充電を認める。ただし、充電用コネクタの脱着時には
EV3.3.9に定めるインジケータ目視で確認できること。
また、構造的にEV3.2.4の適用を除外するものではない。
2015 Rule Changes (EV8:HIGH VOLTAGE PROCEDURES & TOOLS )
51
2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EV8.3 Chargers
・EV8.3.3 充電用コネクタの両極にインターロックが必要で、正しく接続されて いないとチャージャ側、アキュムレータ側ともliveになってはいけない。
・EV8.3.7 充電時、IMDはactiveで、chargerをshutdownできなければならな い。車両から外して充電するときは、チャージャ内または
accumulatorコンテナ内にIMDがないといけない。
*ローカルルールで緩和: Electrical System Form 提出時に「充電時標準手順書」と「充電時異常処理 手順書」を同時に提出し、更に、充電時に、この2つの手順書をもとに訓練 され習熟したチーム員が、これらの手順書を携帯したうえで充電状況を常時 監視し、異常時の対応をすることができる場合には、次の3つの条件を必ず しも満たす必要はない。 (1) EV8.3.3 に定めるコネクタの接続状態に関係するインターロック機能。 (ただし、充電器とAccumulator の接続状態の確認方法が「充電時標準手順書」に
記載されていること。) (2)EV8.3.5の緩和 (3) EV8.3.7 に定めるIMD によって充電器を切る機能。 (ただし、IMD の検知状態が常時目視で確認できること。また、IMDによる異常検
知の種類と判定方法および停止方法が一覧となって「充電時異常処理手順書」に記載されていること。)
2015 Rule Changes (EV8:HIGH VOLTAGE PROCEDURES & TOOLS )
52
2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EV8.2 Charging
<ポイント>
・EV8.2 Charging,EV8.3 Chargersを良く読み理解し対応して下さい。
また、ローカルルールによる緩和を受ける場合も各緩和条件を良く読み
理解して対応して下さい。
・市販のChargerではエマージェンシーSWが無い場合が多くあります。この場合、Chargerの電源側をカットするエマージェンシーSWを設けることでも良い。
EV8.3.6
2015 Rule Changes (EV EV8:HIGH VOLTAGE PROCEDURES & TOOLS )
53
END
54
おまけ
- EVそもそも -
55
2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EVの魅力
・最大出力80kW←エネルギ源(≒バッテリ)から
80kW≒100馬力超。最大トルクがゼロ回転から発生されるので動力性能的にはガソリンに劣らない。
・制御が容易
応答性はガソリンよりも桁違いに速い。緻密なスリップ制御が可能で、駆動力を確実に路面に伝える。
・4WD OK
左右で駆動力を変えたり、前後で変えたりも可能。旋回状況や加速状況に対応して4つのタイヤ力の制御が可能
・静音、クリーン、エコ
言うまでもなく、の環境性能。「効率」では圧倒的に有利。
・×重い
56
2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
EVの難しさ
・感電する
最大600VDCまでを認めている。間違えると大変なことに。
作業の安全、システムの安全をしっかりと作りこむことが必要。
高電圧が見える仕組み、なにかのときには確実に高電圧系を切る仕組みをつくる。
・燃える
エネルギ密度の高いリチウム電池は、使い方を間違えると発熱し、発火することもある。バッテリケースは頑丈につくり、監視装置を備えることが必要。
・指令通りにモータは回ってしまう=暴走する
まちがった指令が出てしまえば簡単に暴走。指令値の信頼性確保が大事。
57
2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
<ルールで定められているもの>
安全のための仕組み
機能・部品 概要
Shutd
ow
n S
ystem
Master SW、Shutdown buttons(3) 手動操作でのシャットダウン
Brake Overtravel SW ブレーキ踏み抜き(失陥)対応
Accumulator Management System 全セルの電圧、30%以上の温度監視
Inertia SW 6G~11Gで反応
Isolation Monitoring Device 絶縁抵抗が500Ω/V以下で反応するように設定
Brake System Plausibility Device 「強くブレーキが踏まれている+バッテリからの出力が5kW以上」でバッテリリレーをオープンにする
回路で構成
Contro
l
Torque Encoder implausibility 2重系のスロットルセンサの偏差10%でモータへの出力ゼロに。 ソフトで構成可
Torque Encoder / Brake Pedal Plausibility Check
ブレーキ操作時にスロットルセンサが25%以上になるとモータへの出力をゼロに。スロットルセンサが5%以下になるまで継続。
Brake system encoder or switch signals failure
ブレーキセンサの失陥はdetectableで、失陥時はモータコントローラからモータへの出力を停止
ready-to-drive-mode ブレーキペダルを踏みながら+1 actionでmode移行
高電圧
プリチャージ回路 バッテリ電圧の90%以上まで
ディスチャージ回路 Shutdown button操作後、5秒以内で60VDC(25VAC)以下に
Tractive System Active Light バッテリより外側の回路の電圧が60VDC以上で2~5Hzで点滅。
Accumulator Indicator バッテリコンテナ出口の電圧が60V以上のときindicateする。LED、でもメータでも可。
ガソリン車でも必要なもの
ガソリン車でも電子制御スロットルでは必要なもの
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2015 Rule Changes (EV2.1 Motors
<結局のところ・・・>
EVは難しい?
・なにかあったら、高電圧系を切る (自動で & 手動で)
高電圧系を切ると、「駆動力を無くすこと」、「高電圧を無くすこと」が同時にできる。あとはブレーキを踏むと車両は止まる。
・大事なところは2重系にする
(1) 2つを比べればおかしくなったことがわかる
(2) 1つがダメになってもなんとかなる
の2つの面がある。スルットルセンサを2重系にして小さいほうを採用する、ブレーキを2系統にする、など。
・その部品がこわれたらどうなる、を考えて設計する
部品毎に壊れ方を考え、壊れたときの影響が大きいときには対策を講じる(FMEAという考え方)。壊れたことがわかるようにセンサをつけたり、別の策を考えたりする。
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EVをどう始める?
・前回のフレームを改造して
ローカルルールで前回のフレームの改造でOKに。電気関係に集中できる。
・基本が分かったら、高出力に
電気自動車のことをほぼ理解したら、リチウム電池で高出力化。今度は、熱、温度が新たな課題に。スリップ制御も本格的に。モータ数を1→2→4と増やしていっても面白い。
・まずは安全回路を作ってみる
最初から高価な部品を集めても、安全回路ができなければ電気車検は通らない。最初は鉛酸バッテリから始めても良いのでは。速くはないが、電気回路とバッテリのエネルギ管理の勉強ができる。
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その他
・支援を強化します
物的支援、技術支援とも、充実していこうと動いています。
具体策が定まり次第公開していきます。
大会会場で多くのEVが登場することを期待しています。
・怪しかったら確認してください
間違って作ってしまうと、大会期間中では対応できないことも。Q&Aや事前車検の場で怪しいところは早めに確認してください。