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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新たな体制で学生フォーミュラ2022 本戦出場を目指します

| 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。
 20224月となりました。3月までEVプロジェクトのリーダとして、メンバーを引っ張ってきてくれた塚田君は卒業しました。これまで、前年の10月頃にリーダ交代をしてきましたが、車体フレームを発注するまでということで塚田君にリーダをお願いしてきました。機械工学科と電気電子工学科の学生が一体で活動して学生フォーミュラを目指せるようになり、車体フレームの進んだのは、塚田君のおかげです。改めて感謝の意を表します。

 塚田君の後任としてリーダになったのは、電気電子工学科4年生の碇山君です。彼は1年生からEVプロジェクトに加わり、2019年に参加した袖ヶ浦レースでは1年生でありながらドライバーとして活躍してくれました。その後も、EVプロジェクトで精力的に活動してきてくました。今後の活躍に期待しています。

 碇山君がリーダとなって最初の全体会を、44日に開催しました。現在、コロナ感染は少し落ち着いていますが、今後の動向は分かりません。また、学科と学年により時間が異なるため、自宅からの参加を希望する学生もいます。このまま、ミーティングは対面とオンラインを組み合わせたハイブリッド開催を継続します。

メンバー間で作業を割り振り、車体フレームと電送回路の設計と試作を並行して進めていますが、車体フレームが遅れています。一刻も早く車体設計が終わり、製作依頼を出せれば良いのだか・・・というのが切なる願いです。

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3度目のエントリーで学生フォーミュラ本戦参加を目指します

| 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。
 初めて学生フォーミュラへの登録をしたのは、2020年1月のことでした。この年は、エントリーするのが遅かったこともあり、Waitingリストで出場の順番待ちとなっていました。出場の可能性もあると考え、等価構造書設計書の作成などに取り組んでいるうちに、新型コロナウイルスに伴う緊急事態で、大会自体が中止となってしまいました。

 2021年は前年度の反省を受けて、受付開始とともに申し込みを行い、EV部門の12番目にエントリーされました。コロナ禍で活動が思うように進まず、新入生も加入少ない状況が続きましたが、等価構造設計書やFMEAなどの静的審査書類の提出は続けました。最終的に本戦はは中止となりましたが、静的審査には参加して貴重なアドバイスをいただきました。また、エントリーしたことで、神奈川大学さんなどとの交流やフォーミュラ用に提供される部品申請もできるようになりました。

 そして、202221日には受付時間とともに申込みを入力し、EV部門の13位にエントリーされました。昨年から、機械工学科と電気電子工学科が一体となって取り組んできた車体設計も形が見えてきました。今年こそは静的審査、シェイクダウンをクリアして、何とか本戦参加を果たしたいと、決意を新にしました。

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溶接パイプフレームの図面が完成しました

| 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。
 4月から2022年の学生フォーミュラ本戦出場を目指し、車体フレーム、パワートレイン、カウルが合同で活動を始めました。活動方針を決め、7月から始めた車体設計は、ブレーキ、サスペンション、ステアリング、減速機・アップライト、コックピット、バッテリボックスの主要パーツに分かれ、設計を進めてきました。

 11月中旬に主要パーツの設計が終わり、購入品リストも完成したことから、昨年度の図面も参考にこれらの中心となる溶接パイプフレームの設計に入りました。2022年学生フォーミュラ用EVでは、昨年度に比べてモータ容量を高めたことから大容量のバッテリが必要となりました。このため、コックピットの後ろが大きくなっている設計となっています。

 次のステップでは、このフレームに主要部品を取り付ける構造の検討と、サスペンションに対する強度計算を行います。こうした設計には少なくとも1ヶ月半はかりそうですが、機械工学科のメンバーの頑張りにより1ヶ月ぐらいで完成することに期待しています。

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