悲願の学生フォーミュラに参加し車検とアドバイスを受けました(2)

| 投稿者: プロジェクトEVスタッフ

 学生フォーミュラ2022参加の続きです。
 99日の朝を迎えました。碇山さんと会場となるエコパ第11駐車場に向け、駅前から坂道を登っていきます。途中の第8駐車で車体を搬入していただく双新電子の笹田代表取締役と遭遇し、事務局の指示に従い第11駐車場に割り当てられた位置にキャラバン車を駐車しました。
 車検受付けのテントサイトに行き、10:30からのEV車検、13:00からの車体フレーム車検を予約しました。10時には小型バスが到着し、他のメンバーが合流しました。始めて見る車体フレームに、車体設計の中心メンバー小林さん、清原さんは見入っていました。

 1030分からEV車検が始まりました。大会の担当側から「どんなふうに車検を進めたいか? EV製作で聞きたいことは?」の質問で、車検が始まりました。最後に「構成ユニットを作って組み合わるのではなく、まず、全体のシステム構成を考え、そこから個々の構成ユニットに落とし込んでいく」とうアドバイスをいただきました。
 12時50分から車体フレームの車検が始まりました。車体フレームを挟んで、大会側車検担当とプロジェクトメンバーが対自し、レギュレーションを満たしているかを見てもらいました。電装班はバッテリボックスについてアドバイスを受けました。

 車検の後は、他大学の車体調査、企業ブースでパーツの調査を行いました。他大学との交流もあり、神奈川大学さんはバッテリボックスについて詳しく説明して下さいました。16時になると、バスで来たメンバーは、第8駐車のバスに乗り込み帰路につきました。
 車体搬出のため笹田代表取締役、碇山さん、高木は現地に残りました。18時になったとことで車体フレームを乗せたキャラバン車が第11駐車場を出て、ここで笹田代表取締役と別れました。碇山さんと高木は、虫の音が聞こえる薄暮の歩道を下り、愛野駅に到着しました。

 車検だけの参加ではありましたが、学生フォーミュラの様子が分かり、他大学との交流もあり、とても有意義な大会参加となりました。

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悲願の学生フォーミュラに参加し車検とアドバイスを受けました (1)

| 投稿者: プロジェクトEVスタッフ

今日は、電気電子工学科の高木です。
 2021年度から、学生フォーミュラを目指してきましたが、ついに、ついに、悲願の学生フォーミュラに参加することができました。95日から開催された学生フォーミュラ2022で、4日目の94日にEVプロジェクトメンバー15名とFAFaculty adviser)の高木が登録メンバーとして参加しました。また、当日は、車体フレーム製作を依頼している()双新電子の笹田代表取締役に車体フレームを搬入していただき、キャラバン車、車体を乗せる台車、テーブル、チェアも御提供いただきました。

 2021年から始まった戦略的教育プロジェック「AIデジタル設計・新材料活用モノ作り教育プログラム」(EVプロジェクトⅡ)で、学生フォーミュラの本戦参加を目指してきました。開発体制を、車体フレーム班とパワートレイン班を一体化した新しい組織で、本戦参加目指してきました。昨年の4月から始めた車体フレームの設計は約1年3カ月かけて完成し、7月中旬に外部企業の双新電子さんに製作を依頼しました。

 車体製作と同時に、静的(書類)審査を提出してきましたが、最終提出した等価構造計算書(SES)、電装システムフォーム(ESF)に不備が残ってしまいました。このため、大会事務局から実走はできないが、車検とアドバイスが受けられるという連絡を受けました。そこで、プロジェクトメンバー15名と高木で現地参加し、車検を受けるとともに、他大学の車両を調査することにしました。車検のみへの参加ではありましたが、電装担当は夏の一斉休暇中も毎日大学に出て回路の完成度を高め、車体フレーム担当は双新電子さんとの打合せと図面修正を繰り返しました。

 あわただしく迎えた出発の前日、98日には参加予定者全員が抗原検査キットを使って、コロナ感性への陰性を確認しました。また、コロナ対策用のソフト Global safe をスマホにインストールしました。リーダの碇山さんと高木は、99日の車体受入れが早いため、98日の夕方に静岡県のエコパに向けて出発しました。他のメンバーは99日の6時半に八王子みなみ野駅ロータリーに集合し、小型バスに乗車して現地で合流することなりました。さあ、明日はいよいよ現地車検です。

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カウル班も活動を開始しました

| 投稿者: プロジェクトEVスタッフ

 今日は、電気電子工学科の高木です。
 2021年度から、学生フォーミュラを目指すEVプロジェクトを進めています。これまでは、車体フレームとパワートレインの活動をメインに行ってきました。車体フレームの形がほぼ決まったことから、車体に取り付けるカバー(カウル)の試作も開始しました。

 カウルは、ヨットの船体などと同じ繊維強化プラスチックFRPfiber reinforced plastics)で、ガラス繊維を樹脂で固めて製作します。第1期の活動から、小型サイズの試作を始め、製作方法について試行錯誤を繰り返してきました。

その結果、次のような製作方法を確立しました。① 発砲スチロールで下地型を製作する。② ①をもとにした(貼り付けた)FRPカバーを作成します。③ ②を①から剥がし、その内側に最終的なカウルを形成します。この3ステップで、第1期のEVカート用カウル、試作1号機のカウルを製作する方法を確立しました。

 カウルは車体の先頭1個と、左右の両横側に2個の合計3個を製作します。今回は先頭用のカウルを試作しました。CAD図をもとに①の下地型を発泡スチロールで製作し、②、③ステップで製作しました。しばらく製作していなかったので少し時間がかかりましたが、試作品が完成しました。また、下地の型さえできてしまえば、37日で完成することも分かりました。

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悲願の車体フレーム設計が完了し製作に入っています

| 投稿者: プロジェクトEVスタッフ

 今日は、電気電子工学科の高木です。
 2021年度に、戦略的教育プログラムで「電気自動車(EV ElectricプロジェクトⅡ」を開始し、学生フォーミュラ本戦出場を目指しています。最初に取り組んだのが、車体フレームの設計でした。2017年から始まった第14年間のプロジェクトでは、車体フレームの作成を目指しましたが、鉄パイプの車体フレームを完させることができませんでした。

 2期では着実に本戦出場できることを優先し、第1期の反省と機械工学科の学生が少ないことを考慮し、車体の設計に重点を置きました。そして、パイプ溶接などの車体プレーム製作は外部に依頼する方針としました。

 EVのコンセプト決めから始めて試行錯誤を繰り返し、フレームの1次設計ができたのが2022年の1月でした。車体を製作してくれる企業様を探してもらうため、外部の方に相談したところ、「サスペンションなどを取り付けるブラケットまで設計しないと、車体完成により長い時間が必要になる」というアドバイスをいただき、再設計となりました。

 ブラケットの構造と取り付け位置を決めるには、機構部品が取り付いた車体を設計する必要がありました。このため、予想以上の時間がかかり、設計が終わったのは6月中旬でした。設計データを提出したところ、製作依頼している企業からは、ブラケットが削り出しのため製作コストが高くなるなどとコスト面からの指摘を複数受け、再々設計となりました。

 途中で、製作いただく企業様も変更となり、町田にある(株)双新電子様が引き受けて下さることになりました。結局、企業様から製作に同意いただく設計ができたのは、7月中旬となっていました。

 2021年4月から始めた車体フレーム設計約13カ月の時間をかけ、やっと完成しました。現在、(株)双新電子様と打合せながら車体製作を続けています。

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学生フォーミュラEV用Liイオン蓄電池を直並列に組み立てています

| 投稿者: プロジェクトEVスタッフ

 今日は、電気電子工学科の高木です。
 学生フォーミュラに出場するための電気自動車(EV)の製作を進めています。EVの蓄電池として、(株)共創様から200個を超えるLiイオン蓄電池を提供いただき、以前のブログで紹介しました。この蓄電池をモータ駆動に適した電圧電流にするため、パワートレイン1年生を中心に直並列接続に組立てています。

 学生フォーミュラ用のEVでは、(株)デンソー様から提供いただいた誘導モータを使います。モータの定格電圧は、280400 Vで、定格出力は37Wです。フル加速時に定格出力、定速走行では816 kWで走行することを想定しています。蓄電池1個は2.74.2Vで動作するので、モータ電圧の定格電圧にするため約100個を直列に接続し、必要電流を確保するため、これを2並列にします。

 100直列で2並列のバッテリを組み上げるため、Liイオン蓄電池のプラス、マイナス、プラス、マイナス・・・と約100個接続していきます。また、一直列の電池には10A以上の電流を流すため、金属板をねじ止めして接続抵抗を小さくします。さらに、接続部が他の電極の接続部やアースと接するとショートするので、接続部を絶縁します。

 こうした接続・絶縁の作業を、上級生指導の下、1年生が中心となって進めてくれています。100直列を1まとまりにすると、電圧が高くサイズも大きくなるので、8個のユニットに分割しています。皆さんの頑張りで、いくつかのユニットが完成しました。

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2カ月半に及ぶ悪戦苦闘の末、学生フォーミュラ用モータが動きました

| 投稿者: プロジェクトEVスタッフ

 今日は、電気電子工学科の高木です。
 学生フォーミュラに出場するための電気自動車(EV)の製作を進めています。EV用モータとして、(株)デンソー様から三相同期モータとインバータを提供いただきました。このモータは定格出力37kWの優れもので、CAN通信という方式で制御信号をやり取りしながら動作します。

 EVメンバーが(株)デンソー様との交渉の末、モータを提供いただけたのは4月の中旬でした。428日には、オンラインで(株)デンソー様からモータに関する説明を受け、連休明けからモータ駆動に取り組みました。モータ、インバータ、制御回路、電源を接続するためのコネクターを製作し、結線を終えました。

  次に、ワンチップマイコンArduinoを使って、CAN通信を試みました。Arduinoから制御信号を送っているにも関わらず、モータがReserveとなり、動作指令を受け付けない状態となりました。信号のプロトコル(規則)を何度も確認、変更しましたが、上手く動かない日が続きました。

 試行錯誤を繰り返し、モータ・インバータにプリチャージ抵抗を接続することで、モータ駆動に成功しました。その場に居合わせたメンバーからは、大きな拍手が起きました。制御系の問題ではなくモータハード側の問題でした。

 ということで、95日からの学生フォーミュラ本戦出場を目指し、EVメンバーの熱い戦いが続いています。

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リーダの2名がエコパで支部の試走会を見学してきました

| 投稿者: プロジェクトEVスタッフ

 今日は、電気電子工学科の高木です。
 514日(土)に、関東支部の試走会が本戦会場のエコパで開催されました。車体見学はもちろんのこと、走行コースや車体の搬入方法ついてなど、本戦参加の参考にしようとプロジェクトリーダの碇山君と、車体フレームリーダの小林君の2名が、試走会の見学に行ってきました。

 当日の試走参加チームは、神奈川工科大学、岐阜大学、富山大学、福井大学で、見学参加は神奈川大学と東京工科大学でした。このうち、岐阜大学、富山大学、福井大学はエンジン車のICV(intelligent connected vehicle)チームで、電気自動車チーム神奈川工科大学のみでした。

 神奈川工科大学は、我々と同じ(株)デンソー様から御提供いただいたモータ、インバータと、(株)共創様から御提供いただいたバッテリーセルを用いて本戦参加を目指しています。当日は走行の予定でしたが、エコパに運搬中の振動によりバッテリ用のキュムレータコンテナに異常が発生してモータが回転せず、走行できませんでした。

 今回の試走会に参加したことで、他のチームからモータ制御方法、冷却方法など技術面、チームマネジメント、スケジュール管理、新入生対応などのプロジェクト運営面につきましてもアドバイスがいただけました。また、静的(書類)審査のESFFMEAの作成についてもアドバイスをいただき、とても有意義な見学会になったとのことです。

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新メンバーが加わりにぎやかな2回目の全大会

| 投稿者: プロジェクトEVスタッフ

 今日は、電気電子工学科の高木です。
 2022年度に入り、新入生に対して積極的なメンバー募集を進めてきました。学科ガイダンス、学部交流会での説明、昼休み、授業後の説明会を開催しました。その成果があり、25名以上の新入生がプロジェクトメンバーに加わってくれました。電気電子工学科の学生が多いのですが、機械工学科、応用化学科からもメンバー参加があり、工学部3学科合同で学生フォーミュラ2022の本戦出場を目指します。

 連休明けの59日には新メンバーも参加しての全体会を開催しました。新入生の参加で人数が増えたのに加え、これまでオンラインで参加していたメンバーも加わり、久々に大人数での全体会となりました。

 最初にリーダから学生フォーミュラに向けた現状と今後の計画について説明があり、各班リーダからぞれぞれの進捗紹介がありました。参加に向けての最優先課題となっている車体フレームはサスペンションを含む前後車輪の設計に注力しており、パワートレインはレギュレーションで決められた回路の設計・試作・評価を進めています。また、車体フレームの設計が固まってきたことからカウル設計にも着手しました。

 昨年のスタート時に立てた計画に対して3カ月近くの遅れが出ていますが、車体フレームが間に合えば、826日のシェイクダウンの動画提出には間に合います。メンバー全員が結束し本戦参加を目指します。

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(株)デンソー様からモータ・インバータを提供いただきました

| 投稿者: プロジェクトEVスタッフ

 今日は、電気電子工学科の高木です。
 2022年の学生フォーミュラに向けて、新体制で車体の製作を進めています。学生フォーミュラでは、協賛メーカのご好意により、主要部品の無償提供の制度があります。前回、ブログで紹介したLiイオン蓄電池に続き、()デンソー様からモータとインバータを提供いただきました。

 428日の夕方には、()デンソー様からモータの仕様と使用方法について、山梨大学、東京大学とともにオンラインでの説明を受けました。東京工科大学からは、パワートレイン班のメンバーを中心に、車体フレーム班のメンバーも参加し、熱心に説明を聴講・質問ました。

 これで、蓄電池、モータ、インバータとパワートレインで必要となる主要部品が揃いました。モータ・インバータの動作電圧は280400Vと、学生達が扱ったことのない高電圧となりますが、安全には十分に気を付けてくみ上げてもらい、モータが回転する日を楽しみにしています。

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(株)共創様からリチウムイオン電子 約200個を提供いただきました

| 投稿者: プロジェクトEVスタッフ

 今日は、電気電子工学科の高木です。
 2022年の学生フォーミュラに向けて、新体制で車体の製作を進めています。学生フォーミュラでは、協賛メーカのご好意により、主要部品の無償提供の制度があります。提供いただいている部品は、他の大学チームでも使われている実績のあるパールです。また、学生フォーミュラ用のEVを車体、電装系、モータ系とゼロから作り始めると、どんなにコストダウンしても100万円を優に超える予算の必要です。限られた予算で高性能な車体を製作するため、こうしたパーツの活用を検討してきました。

 電気自動車の駆動系で重要なのは、電力を蓄えるバッテリと車輪を駆動するモータとインバータ回路です。これまでの検討から、モータの電圧を400Vとし、13.8 VLiイオン蓄電池約200個を直並列に方式で設計をすすめてきました。同時に、無償の申請をしてきました。この結果、図(a)に示すような(株)共創様から200個のLiイオン蓄電池を提供いただけるとこになりました。

蓄電池の電気的な構成と使用部品が決まったことから、蓄電池を入れるアキュムレータの機械的構造も、図(b)のように決まりました。また、EVプロジェクトメンバーは、ご提供いただいたLiイオン蓄電池を直へ入れるに接続する製作に入りました。

 2022年学生フォーミュラ本戦に向け、計画を修正しながら、着実に設計・製作を進めていきます。

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