Elektrikli araçlar için zeki denetimli dinamometre tasarımı ve gerçekleştirilmesi

Abstract

Şasi dinamometresi, araçlar üzerindeki motorların testlerini yaparak performans verilerini elde etmek için kullanılan araçtır. Şasi dinamometresinin temel çalışma ilkesi araç tarafından üretilen mekanik gücün, tambur, dişli, mil yardımıyla bir dinamometreye iletilerek elektrik enerjisi üretilmesidir. Dinamometrede çeşitli yol şartlarını ifade eden çeşitli büyüklükte yükler kullanılarak araçların farklı yol şartları testleri yapılmaktadır. Bu çalışmada, TÜBİTAK tarafından düzenlenen Elektromobil Yarışları teknik kurallarında belirtilen şartlara uygun bir elektrikli aracın motor testlerini yapabilen bir şasi dinamometresi tasarlanmış ve geliştirilmiştir. Şasi dinamometresi portatif olarak hazırlanmıştır. Dinamometrenin ürettiği elektrik enerjisi, dört adet frenleme direnci kullanılarak oluşturulan sekiz farklı yol şartını ifade eden kombinasyonlar ile tüketilmektedir. Şasi dinamometresi bir veri alış-veriş kartı ile PID (Proportional - Integral - Derivative) ve Bulanık Mantık Denetleyicileri ile bilgisayar ortamında kontrol edilmektedir. Bilgisayardan gönderilen kontrol sinyalleri Matlab/Simulink veya görsel bir programlama dilinde (GUI) geliştirilen kullanıcı arayüzlü bir yazılımla frenleme dirençlerinin bağlantılarını kontrol eden kontaktörleri kontrol etmektedir. Belirlenen pist şartlarında elektrikli aracın yol benzetimi yapılabilmektedir. Dinamometreden alınan veriler veri alış-veriş kartı ile bilgisayar ortamına aktarılmaktadır. Bu veriler filtreleme yapıldıktan sonra grafiksel olarak kullanıcıya sunulmaktadır. Elektrikli aracın ağırlığı da şasi dinamometresinin tamburlarının altına yerleştirilen yük hücreleri ile ölçülmektedir.

Chassis dynamometer which is used in order to obtain vehicle's data during the test is the tool. The basic operating principle of chassis dynamometer, mechanical power produced by the engine transfers to a dynamometer with power transmission elements such as the drums, gears, shaft and is generated into electrical energy. Dynamometers are tested using various sizes of loads expressing various road conditions. In this study, chassis dynamometer experimental setup has been designed and developed in order to testing an electric vehicle's engine which accordance with the conditions of specified in Elektromobil Racing the technical rules that organized by TÜBİTAK and was prepared as a portable chassis dynamometer. The electrical energy produced by the dynamometer, are being consumed by four braking resistor expressing eight different road conditions combinations. A chassis dynamometer control, with PID (proportional - integral - derivative) and fuzzy logic controller, is made with the data exchange card in the computer. The control signal sent from the computer after treatment with in Matlab/Simulink, and graphical user interface (GUI) which is developed with visual programming language that controls the connection of a braking resistor is to control contactors. The electric vehicle can be simulated in the designated track road conditions. The data received from the dynamometer are transferred to the computer with the card. After filtering the received data is given to the user graphically. The weight of the electric vehicle is measured by load cells which are placed below the chassis dynamometer's drums.