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y-yosuke / formula-ppoino

A side-by-side two-seater car of the early 2000s formula style
Creative Commons Attribution 4.0 International
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EV Module #2

Open y-yosuke opened 8 years ago

y-yosuke commented 8 years ago

ppoino-cars の formula-ppoino にある EV 関連の話のつづき． https://github.com/y-yosuke/ppoino-cars/issues/4

y-yosuke commented 8 years ago

formula-ppoino だけではなくて他の作りたいクルマでも利用できるものにしたい．

y-yosuke commented 8 years ago

【メモ】 SiC半導体インバータの利点 https://www.youtube.com/watch?v=hzS-GOyyhTQ

y-yosuke commented 8 years ago

【メモ】 Zytek Motors and Inverters / Mugen Honda CR-Z? http://www.zytekautomotive.co.uk/products/electric-engines/ （あまり仕様的にはフィットしなそうだけど...）

y-yosuke commented 8 years ago

おっと，YASA Motors に新しい P400 という製品が加わっている． http://www.yasamotors.com/products/ http://www.yasamotors.com/products/p400_series/ http://www.yasamotors.com/wp-content/plugins/extrawatch-pro/components/com_extrawatch/extrawatch.php?origin=frontend&task=ajax&action=download&env=ExtraWatchWordpressEnv&params=6randD&file=wp-content/uploads/2015/09/YASA_P400_Product_Sheet.pdf

y-yosuke commented 8 years ago

YASA Motors - Patent Drawings http://www.google.com/patents/US20130147291

y-yosuke commented 8 years ago

【メモ】 乗用車やバスなどの商用車のモータ・インバータ・コントロールユニット http://tm4.com/products/

y-yosuke commented 8 years ago

【メモ】 シーメンス Siemens - SIVETEC モータ・インバータ・コントロールユニット http://w3.siemens.com/topics/global/en/electromobility/Pages/powertrain-ecar.aspx

y-yosuke commented 8 years ago

Tesla Roadster のバッテリー構造 http://www.teslamotorsclub.com/showthread.php/3810-Roadster-battery-%28ESS%29

y-yosuke commented 8 years ago

理想的なインバータ・モータ統合モジュール YASA 750 x2 x2 だったらこんな感じ． 2015-11-27 13 00 41

y-yosuke commented 8 years ago

Nissan Leaf NISMO RC が載っている MotorFan Illustrated Vol.58［Lite版］が ￥0 になってます． http://3a.as-books.jp/books/info.php?no=MFI20110716 （紙版より企画を一部抜粋しての提供）

y-yosuke commented 8 years ago

Formula-e - NEXTEV TCR Formula E 001 (2015-2016) に使われている？？？ http://www.gkn.com/driveline/our-solutions/edrive-systems/documents/datasheets/af-130-tech-sheet-v13.pdf

y-yosuke commented 8 years ago

Formula-e のバッテリーは

諸元 値
容量 28 kWh
最大出力 200 kW
セル重量 200 kg
バッテリーモジュール全体重量 345 kg

とのこと． 「Motor Fan illustrated特別編集 Motorsportのテクノロジー 2015-2016 電子版」より http://3a.as-books.jp/books/info.php?no=MFS20151224

y-yosuke commented 8 years ago

Formula-e のバッテリーモジュール結構重いな． あと F-1 もドライバ込み最低重量 702kg も今はあるのか... 500kg は遠き昔となりにけり．

emijah commented 8 years ago

安全性に関してうるさくなりましたからね。重量をある程度上げないとドライバを守るのは難しいのかもしれませんね。

y-yosuke commented 8 years ago

F1のレギュレーションの変遷のまとめを見ると ざっくりと 620kg ぐらいまでは安全性の確保のため 700kg への変化は駆動系の複雑化のため のように見受けられます． http://matome.naver.jp/odai/2134296850068589401

y-yosuke commented 8 years ago

VW マイクロバスコンセプトカー BUDD-e

http://response.jp/article/2016/01/06/267337.html

スペックは実走値なのか？ コンセプトとしてはこの値ということなのか？ 実際の値なら具体的にどんなバッテリーやインバータを使っているのかが気になるところ．

y-yosuke commented 8 years ago

Audi e-tron quattro concept

http://car.watch.impress.co.jp/docs/event_repo/ces2016/20160108_738120.html

大きめの乗用車だと 100kWh 前後が当たり前になってくるのかな．

emijah commented 8 years ago

Teslaってスペック出ていますよね？ Xとかそれなりのモータが積まれていそう

y-yosuke commented 8 years ago

https://en.wikipedia.org/wiki/Tesla_Model_X#Specifications

emijah commented 8 years ago

３８６kWか568kWの２バージョンですね

y-yosuke commented 8 years ago

日立造船 : 耐久性と安全性を向上させた全固体リチウムイオン二次電池を開発～低温から高温まで動作可能かつ長寿命～ http://www.hitachizosen.co.jp/news/2016/02/002027.html （寸法と使用可能温度以外の仕様が発表されていない）

y-yosuke commented 8 years ago

昨年の秋ぐらいに SiCインバータの回路モジュールのサンプル出荷が始まったはずなんだけど... 製品のカタチをなすのにはまだ時間がかかるということなのかな？ （続報はどこかにありましたか？？？）

y-yosuke commented 8 years ago

【参考】Torque vectoring の話など Mercedes SLS Electric Drive. Can Volts Ever Match Pistons? - /CHRIS HARRIS ON CARS https://www.youtube.com/watch?v=IElqf-FCMs8

Mercedes Reveal SLS E-Cell's AWD Torque Vectoring Powertrain - Friday, March 9, 2012 http://www.electric-vehiclenews.com/2012/03/mercedes-reveal-sls-e-cells-powertrain.html いいなぁ．こういうモジュール．

y-yosuke commented 8 years ago

わーぉ Ariel Atom が電気自動車になっとるー http://www.wrightspeed.com/about/x1/

y-yosuke commented 8 years ago

drayson racing の YASA 750 は冷却系の IN/OUT を削り物の部品で置き換えて高さを抑えている． http://speedhunters-wp-production.s3.amazonaws.com/wp-content/uploads/2013/12/06200010/Drayson_Racing_Lola_EV-15-1200x800.jpg http://www.speedhunters.com/2013/12/high-voltage-assault-battery/

y-yosuke commented 8 years ago

超イオン伝導体を発見し全固体セラミックス電池を開発―高出力・大容量で次世代蓄電デバイスの最有力候補に― 東京工業大学 http://www.titech.ac.jp/news/2016/033800.html

http://www.titech.ac.jp/news/img/n001338_kanno_fig4.jpg

emijah commented 8 years ago

@y-yosuke 出てくるのに少なくとも５年かかりそうなんですかね？

y-yosuke commented 8 years ago

@emijah 「5年」というのはどこかに書いてありましたか？

emijah commented 8 years ago

この記事はないですが、たいがい５〜１０年が多いので。探してみる必要がありますね。

y-yosuke commented 8 years ago

YASA 750 2個使いだったら tm4 CO150シリーズ もありだな． 特にコネクタ類が1面だけに出ているのでレイアウト的に非常に助かる． http://www.tm4.com/products/power-electronics/co150-traction-inverter/

（Rinehart Mosion Systems の PM100 や PM150 シリーズは端子などが3面から出ていて難儀）

y-yosuke commented 8 years ago

【参考資料】 SIP（戦略的イノベーション創造プログラム） 次世代パワーエレクトロニクス（どこでもパワエレ機器で豊かな省エネ社会） 研究開発計画 http://www8.cao.go.jp/cstp/gaiyo/sip/keikaku/2_pawaere.pdf

y-yosuke commented 8 years ago

全固体電池、10年飛び越し（2015.02.19の記事） http://techon.nikkeibp.co.jp/article/MAG/20150205/402627/?rt=nocnt Seeo社は "300Wh/kgの電池パックを2017年に出荷予定" / "350〜400Wh/Kgの実現にもメド" とのこと．

emijah commented 8 years ago

500kmくらい走れないと遠出をする気にはあまりならないっすからね

y-yosuke commented 8 years ago

【参考】日立造船が全固体リチウムイオン電池を開発、車載用に2020年に製品化 http://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/1603/04/news052.html

y-yosuke commented 8 years ago

電池だけでも 200kg ほどになりそうなバッテリーモジュールの設置に関して思案．

  1. 単体で成立するバッテリーボックス（ストレスメンバー）に電池を組み込む
  2. モノコック後部を長め（+250mm）にしてその中に直接何分割かした電池子モジュールを組み込む
  3. モノコック後部を長め（+250mm）にしてさらにバッテリーボックスも単体モジュール化（非ストレスメンバー）

　　　＊下に各方式の長所・短所を列挙

今のところ私が一番良いと考えているのは 1. の

「単体で成立するバッテリーボックス（ストレスメンバー）に電池を組み込む」

が構成としてシンプルで他車種への応用が高く良いと思っていて， それでレイアウト・設計を進めている． （他車種への応用性の高さは妄想工学的に吉☆）

単体バッテリーボックス（ストレスメンバー）レイアウトの図 2016-04-29 14 18 21

  1. 単体バッテリーボックス（ストレスメンバー）に電池を組み込み
    • 長所
      • EV後部駆動システムとして完全なモジュール化により他車種への応用がシンプルに
      • バッテリー不具合時にバッテリーボックス全体の交換が容易
    • 短所
      • バッテリーボックスにした場合にはそれも人間の乗る方のモノコックと同等の剛性・強度が必要となりコスト増
      • リチウムポリマー電池の事故時の発火の防止
      • ストレスメンバーとして
      • モノコックとリアフレームが直接締結されないことによる剛性低下
  2. 長モノコック（+250mm）内に電池を直接設置
    • 長所
      • モノコックとリアフレームが直接締結されることによる剛性向上
      • モノコック構造体が1つで済むのでコスト減？
      • 重量最小？
    • 短所
      • 他車種にてこのシステムを利用しようとした場合に別途バッテリーの設置方法の設計が必要
      • 不具合時にバッテリーを交換するときに各バッテリ子モジュールを外す必要あり
      • 公道走るだけっだったらこれでも十分か？
      • レースに使うことを考えると不十分か？
      • モノコックが長くなることでラジエタパイプの通しどころの自由度が低い
  3. 長モノコック（+250mm）内に単体バッテリーボックス（非ストレスメンバー）を設置
    • 長所
      • 高剛性とバッテリーモジュール交換の両立
    • 短所
      • コスト最大？
      • バッテリーボックスの非ストレスメンバー化はあるものの電池だけでも 200kg になる自重を支えられる構造は必要
      • 重量最大？
      • モノコックとバッテリーボックスの二重化でスペース効率が悪い
      • モノコックが長くなることでラジエタパイプの通しどころの自由度が低い
      • 250kg ほどになりそうなバッテリーモジュールをモノコック内に設置するのが大変そう
      • 他車種への応用性
      • 単体自立バッテリーモジュールの場合よりも低く？
      • 長モノコック内にバッテリー直接設置よりも高い？
y-yosuke commented 8 years ago

【参考】 既存の足回り構造生かすEV用インホイールモーター、NTNが開発 http://newswitch.jp/p/4611 三重県、桑名市に「新インホイールモータシステム」を搭載したコンバートEVを貸与 2016年4月11日 http://www.ntn.co.jp/japan/news/press/news201600028.html

y-yosuke commented 8 years ago

McLaren Applied Technologies が Formula-E 2016/17 シーズン向けに SiCインバータ を開発中とのこと． http://serakota.blog.so-net.ne.jp/2016-05-29

y-yosuke commented 8 years ago

別添 111 電気自動車、電気式ハイブリッド自動車及び燃料電池自動車の衝突後の高電圧からの乗車人員の保護に関する技術基準 http://www.mlit.go.jp/common/000193253.pdf

車両寸法に関する部分を大雑把に記述すると

PR #07 時点の formula-ppoino ではモータ後端が車両後端から 270mm の位置にあるので 車両後端をあと 30mm ほど伸ばす必要がある． （→ +30mm で 全長は 3980mm に）

y-yosuke commented 8 years ago

YASA 750 が R がついて新しくなっている． http://www.yasamotors.com/products/yasa-750/

emijah commented 8 years ago

性能は同じなんですかね？

y-yosuke commented 8 years ago

カタログ値の比較

YASA 750（旧） YASA 750 R（新）
Peak Torque @ 450 A 790 Nm 790 Nm
Peak Power @ 700 V 200 kW 200 kW
Peak Power @ 450 V 100 kW 100 kW
Continuous Torque 400 Nm 400 Nm
Continuous Power 75 kW 70 kW
Maximum Speed 3250 rpm 3250 rpm
Peak Efficiency > 95 % > 95 %
Total Mass 33 kg 37 kg

あとはカタログのグラフに描かれているレンジが違っていて

YASA 750 R は YASA 750 の機械的な改良が開発の主目的のようです．

The YASA 750 R has been developed from the proven YASA 750 and features a revised mechanical design for easier installation and integration, including additional mechanical strength and rigidity.

y-yosuke commented 8 years ago

YASA 750 R でちょっと嫌なのが軸のところを中空構造に出来なさそうなところ． 前のバージョンだと中空にも出来るようで，その中に Tripod Joint を仕込めるので その前提でレイアウトしていたんだけど変わってしまった．

　＜参考写真＞ http://www.ipmd.net/articles/001121.html 　（まぁ，写真では Tripod Joint が小さく見えるので使い物になるのかは疑問だったんだけど...）

ついでに，YASA 750 R の日本語版パンフレットもあるのか． 日本からの問い合わせがそれなりにあるのかな？ http://www.yasamotors.com/wp-content/uploads/2016/02/YASA-750-Product-Sheet-JPN.pdf

y-yosuke commented 8 years ago

YASA 750 R でちょっと良いのがセンサだか通信だかのコネクタが円筒面に移動しているところ． 前のバージョンだと軸近くの平面側から軸方向に線が出ていて重ねた時どうするんだろう？？？と気になっていた．

y-yosuke commented 8 years ago

Xtrac に Torque Vectoring で YASA P400C 2つを使った減速機がある． これで良いではないか!!! http://www.xtrac.com/sectors/automotive-engineering/automotive/product/145

y-yosuke commented 8 years ago

YASA のサイトにも掲載されていた． http://www.yasamotors.com/xtrac-gearbox-transmission/ Torque Vectoring だけでなく Mechanical Differential もあるのがこれまた良い．

YASA 400 シリーズの理想的なレイアウト．

y-yosuke commented 8 years ago

過去の YASA 400 と Gearbox の組み合わせの話はこのあたり． https://github.com/y-yosuke/ppoino-cars/issues/4#issuecomment-131498666 https://github.com/y-yosuke/ppoino-cars/issues/4#issuecomment-135669914

emijah commented 8 years ago

Xtracのギアボックス、かなり良さげですね

2016-07-08 0:44 GMT+09:00 Yosuke Yamamoto notifications@github.com:

過去の YASA 400 と Gearbox の組み合わせの話はこのあたり． y-yosuke/ppoino-cars#4 (comment) https://github.com/y-yosuke/ppoino-cars/issues/4#issuecomment-131498666 y-yosuke/ppoino-cars#4 (comment) https://github.com/y-yosuke/ppoino-cars/issues/4#issuecomment-135669914

— You are receiving this because you were mentioned. Reply to this email directly, view it on GitHub https://github.com/y-yosuke/formula-ppoino/issues/2#issuecomment-231119418, or mute the thread https://github.com/notifications/unsubscribe/AAXmlbkEEdb4dIMOiGv4YFFExnt7qjsDks5qTR7jgaJpZM4GbzBk .

y-yosuke commented 8 years ago

Xtrac のギアボックス，ピンポイントでジャストなスペック・レイアウトです． 図面だかデータだか手に入らないかなぁ...

y-yosuke commented 8 years ago

「画像だけを表示」にしたら大きな画像で見られた＠Xtrac http://www.xtrac.com/custom/image_manager/1227_TV_DUAL_YASA_P400_1.jpg

y-yosuke commented 8 years ago

加速度，最高車速の計算

＜仮定＞

すると...

計算合ってるかな？ タイヤが加速度に耐えられるかな？

そして Xtrac の YASA P400C 用ギアボックスのギア比は次のように設定可能

やはり良いではないか．