Curs de Design EV

Lecția 1 • Prezentare generală a subsistemelor principale ale vehiculelor electrice

Cartografiază subsistemele principale: grupul motopropulsor, stocarea energiei, sistemul termic și sistemele de control. Stabilește vocabularul utilizat pe parcursul cursului.

Lecția 2 • Clasificarea și arhitecturile vehiculelor electrice

Detașează configurațiile BEV, HEV, PHEV și FCEV. Ajută studenții să selecteze arhitectura potrivită pentru o aplicație dată.

Lecția 3 • Fundamentele energiei electrice

Acoperă conceptele electrice de curent continuu și alternativ esențiale pentru proiectarea vehiculelor electrice. Conectează teoria circuitelor la fluxurile de putere reale ale vehiculului.

Lecția 4 • Istoria și evoluția vehiculelor electrice

Urmărește dezvoltarea vehiculelor electrice de la primele prototipuri până la platformele moderne. Oferă context pentru înțelegerea motivelor pentru care există alegerile actuale de proiectare.

Lecția 1 • Managementul termic al pachetului

Abordează strategiile de răcire și încălzire pentru a menține celulele în intervale optime de temperatură. Sprijină direct longevitatea bateriei și capacitatea de încărcare rapidă.

Lecția 2 • Chimii ale celulelor litiu-ion

Compară chimii NMC, LFP, NCA și cu stare solidă în ceea ce privește densitatea energetică, siguranța și durata de viață. Ghidează selecția chimiei pentru cazuri specifice de utilizare a vehiculelor electrice.

Lecția 3 • Sisteme de management al bateriei

Detaliază funcțiile sistemului de management al bateriei: echilibrarea celulelor, estimarea stării, detectarea defectelor și comunicarea. Arată modul în care sistemul de management al bateriei protejează și optimizează performanța pachetului.

Lecția 4 • Proiectarea celulei, modulului și pachetului

Acoperă formatele de celule cilindrice, prismatice și cu pungă și asamblarea lor în module și pachete. Conectează formatul celulei la constrângerile de proiectare structurală și termică.

Lecția 5 • Principii electrochimice ale bateriilor

Explică reacțiile de oxidare-reducere, chimia electrozilor și comportamentul electrolitului. Leagă chimia de performanța electrică măsurabilă.

Lecția 1 • Strategii de control al motorului

Acoperă controlul orientat pe câmp și algoritmii de control direct al cuplului. Arată modul în care strategia de control afectează capacitatea de răspuns, eficiența și Vibrațiile și zgomotul nedorite.

Lecția 2 • Convertizoare DC-DC și încărcătoare de bord

Detaliază convertoarele DC-DC bidirecționale și topologiile încărcătoarelor de bord. Leagă proiectarea sursei de alimentare auxiliare de eficiența energetică generală a vehiculului.

Lecția 3 • Tipuri de motoare pentru aplicații în vehicule electrice

Compară motoarele sincrone cu magneți permanenți, asincrone, cu reluctanță comutată și cu flux axial în ceea ce privește performanța și costul. Ghidează selecția motorului pentru vehicule electrice de pasageri, comerciale și de performanță.

Lecția 4 • Proiectarea și funcționarea invertorului

Explică topologia invertorului trifazat, dispozitivele de comutație și strategiile de modulație. Conectează proiectarea invertorului la calitatea și eficiența controlului motorului.

Lecția 1 • Integrarea sistemului de frânare

Abordează sistemele de frânare combinate care îmbină frânarea regenerativă și cea prin frecare. Asigură că studenții pot proiecta sisteme care îndeplinesc țintele de siguranță și recuperare a energiei.

Lecția 2 • Proiectarea transmisiei și a reductorului

Acoperă reductoarele cu o singură treaptă, cutiile de viteze cu mai multe trepte și proiectarea diferențialului pentru vehicule electrice. Explică modul în care selecția raportului de transmisie afectează accelerația și viteza maximă.

Lecția 3 • Opțiuni de configurare a lanțului cinematic

Compară configurațiile cu un singur motor, cu două motoare și cu motor în roată. Conectează alegerea configurației la rezultatele privind tracțiunea, ambalarea și costul.

Lecția 4 • Dinamica vehiculului și manevrabilitatea

Aplică distribuția masei, centrul de greutate și geometria suspensiei la configurațiile specifice vehiculelor electrice. Permite studenților să prezică și să îmbunătățească echilibrul de manevrabilitate.

Lecția 1 • Principii de transfer de căldură pentru vehicule electrice

Reia conducția, convecția și radiația așa cum se aplică componentelor vehiculelor electrice. Oferă instrumentele analitice utilizate în toate secțiunile ulterioare de proiectare termică.

Lecția 2 • Răcirea motorului și invertorului

Acoperă răcirea cu manta de apă, ulei pulverizat și radiator pentru motoare și invertoare. Asigură că studenții pot menține componentele în temperaturi de funcționare sigure.

Lecția 3 • Sisteme HVAC pentru habitaclu și pompe de căldură

Integrează încălzirea și răcirea habitaclului cu bucla termică a vehiculului utilizând tehnologia pompei de căldură. Minimizează penalizarea autonomiei de la sarcinile sistemului de climatizare.

Lecția 4 • Proiectarea sistemului termic al bateriei

Proiectează circuite de răcire cu lichid și cu agent frigorific pentru pachetele de baterii. Sprijină direct obiectivele de longevitate a bateriei și performanță de încărcare rapidă.

Lecția 1 • Standarde și niveluri de încărcare

Definește nivelurile de încărcare Nivelul 1, Nivelul 2 și încărcarea rapidă DC și standardele lor de conector. Oferă cadrul pentru toate deciziile ulterioare de proiectare a sistemului de încărcare.

Lecția 2 • Arhitectura încărcării rapide DC

Acoperă topologiile încărcătoarelor externe, protocoalele de livrare a puterii și cerințele de interfață cu bateria. Permite proiectarea sistemelor care suportă încărcarea de mare putere.

Lecția 3 • Planificarea infrastructurii de încărcare

Abordează evaluarea amplasamentului, gestionarea sarcinii și comunicarea în rețea pentru stațiile de încărcare. Conectează cerințele de proiectare a vehiculului la constrângerile de implementare din lumea reală.

Lecția 4 • Vehicul-la-rețea și încărcare bidirecțională

Explică capacitățile V2G, V2H și V2L și cerințele lor de electronică de putere. Poziționează vehiculele electrice ca active ale rețelei și extinde propunerea de valoare a proiectantului.

Lecția 1 • Protocoale de rețea în vehicul

Acoperă protocoalele CAN, LIN, Ethernet și FlexRay și aplicațiile lor specifice vehiculelor electrice. Permite studenților să proiecteze rețele de comunicare fiabile, cu latență redusă.

Lecția 2 • Siguranța funcțională în software-ul vehiculelor electrice

Aplică principiile siguranței funcționale la dezvoltarea software-ului pentru funcții critice de siguranță ale vehiculelor electrice. Asigură că studenții pot proiecta sisteme care îndeplinesc nivelurile de integritate necesare.

Lecția 3 • Arhitectura unității de control electronic

Cartografiază tipurile de unități de control electronice, responsabilitățile lor și amplasarea fizică în vehicul. Stabilește fundația hardware pentru toate discuțiile despre software și control.

Lecția 4 • Strategia de management al energiei

Dezvoltă algoritmi de management al energiei bazați pe reguli și pe optimizare. Impactează direct autonomia, durata de viață a bateriei și experiența șoferului.

Lecția 1 • Omologarea și aprobarea de tip

Navighează procesul de depunere a documentelor de reglementare pentru aprobarea de tip a vehiculelor electrice pe piețele țintă. Asigură că studenții pot planifica și executa programe de conformitate eficient.

Lecția 2 • Testare de performanță și durabilitate

Execută protocoale de testare a autonomiei, accelerației, termice și de durabilitate pe vehicule complete. Verifică îndeplinirea țintelor de proiectare în condiții reale.

Lecția 3 • Ingineria sistemelor pentru vehicule electrice

Aplică descompunerea cerințelor, gestionarea interfețelor și dezvoltarea în model V pentru programele de vehicule electrice. Oferă cadrul de proces pentru toate activitățile de integrare.

Lecția 4 • Testare Hardware-in-the-Loop

Utilizează simularea HIL pentru a valida software-ul unității de control electronice împotriva modelelor virtuale ale instalației înainte de integrarea fizică. Reduce riscul de integrare și accelerează ciclurile de dezvoltare.