formula-ppoino

[y-yosuke]

電気自動車だったらどのくらいの電池とモータが載るのか？ 大雑把に

• 電池: 160L
• モータ: 直径 320mm 長さ250mm （サスペンションのジオメトリ変だよねぇ... というのはここでは置いておいて...）

[y-yosuke]

パワーで考えると YASA 750 も 2台 で十分だがその場合は減速機が必要か． しかし減速機を使うのならもっと高回転型のモータの選択肢もあるのか...

YASA 750 　Peak Power @ 400V @ 65℃ 100kW 　Peak Power @ 700V @ 65℃ 200kW 　Continuous Power >75kW

2台だと 　200kW = 270馬力 　400kW = 540馬力 　150kW = 200馬力

Formula-e はモータ出力 200kW で 5速 ギアボックスを使っている． http://www.fiaformulae.com/en/guide/car.aspx?page=1334 ちなみに Formula-e は来期から電池だかモータだかインバータだかどこまでか各陣営での開発が可能になるらしい．

というか Formula-e の駆動システムの3Dデータもないかな．

[y-yosuke]

あー その高回転型が YASA 400 か． http://www.yasamotors.com/products/yasa-400/

YASA 400 : Maximum speed 7500rpm YASA 750 : Maximum speed 3250rpm

[y-yosuke]

YASA-750H というのを 4台 使ったのが Lola Drayson B12/69 EV か． 電力線の方向も YASA-750H の方が良さげだな．

http://www.yasamotors.com/drayson-racing-world-electric-land-speed-record-holder/ http://www.draysonracingtechnologies.com/projects/B12/project_article_B12.html

モータが十分ブレーキの役割をするからリアブレーキは無いらしい． http://www.official-automotive.com/index.php?do=/news/newsdetails/item_1720/high-voltage-assault-and%C2%A0battery/

http://ameblo.jp/ghostripon/entry-11695265124.html https://www.youtube.com/watch?v=q_cRqcbXAs4

[y-yosuke]

YASA-750H x4 で設計するけど，公道を走る分には x2 で十分だったら 真ん中の2つをハウジングのみにしてみたいなことも出来るか．

[y-yosuke]

いや YASA-750H をリアに 2台 で， フロントはあまりストロークさせないし少し小さいインホイールモータを配置するってのも ありではないか？

[emijah]

へー。これよく見つけましたね。4駆もできるとラリーなども視野に入りますね。 フロントホイールもハンドリングを考えて後輪と同じようにインボード側にモータを持ってくるのはないですかね？

[y-yosuke]

YASA Motors の採用例をちょいまとめ．

• Drive eO PP03 : YASA-400 x3 を前後各1セット → 6台（4WD / Mechanical Differencial Gears）
• Lola Drayson B12/69 EV : YASA-750H を後輪左右に各2台 → 4台（2WD / Electronic Diff Control）

[y-yosuke]

YASA 400 2台をダイレクトドライブとして単純にフロントの車軸上に置くとこのような感じ．

空力的にはアウトだしペダルを配置するのも難しいので パッセンジャー側のモノコック内に移動するとトランスファーギアが必要になる という悪循環が起きます．

[emijah]

なるほど、インホイールしかないという感じなんですね。

[emijah]

キール部分を前の方に持ってくるのもなしですかね？

[y-yosuke]

インホイールもホイールリムから内側に飛び出てきそうなのでどんなのがあるのか調べてみます．

[y-yosuke]

YASA 400 だとキールを伸ばしてきてもボリュームが大き過ぎて空力的影響は大きそうです．

1台だとモータだけなら 92mm の厚さなので何とか大丈夫ですがその他にデフ，トリポッドジョイントが必要になるので厳しいですね．

ハイノーズになる前の Formula のノーズ形状だったら入りそうなので formula-ppoino before 80s デザインだと良さげなアイディアに思います．

[y-yosuke]

インホイールモータ調査 あまりフロントモータは生産的でないような気がしてきた．

もっと大径タイヤでの使用を想定しているようで重いし遅いしイマイチ良いのが見つからない． http://www.printedmotorworks.com/wp-content/uploads/XR32-13-In-Wheel-Motor-12.pdf http://www.proteanelectric.com/en/specifications/

小さいのは MIEV (Large I) のあたりか．出力も小さい． http://www.mitsubishi-motors.com/en/corporate/pressrelease/corporate/detail1269.html

SIM-Drive のはそのサイトにも仕様が出ていない． http://www.sim-drive.com/technology/index.html#001

[y-yosuke]

【参考】Rimac Automobili http://www.rimac-automobili.com/products-and-services/motors-and-transmissions-23 重い＆大きい．高回転型なので減速機が必要で更に重い．

＜使用例＞ 2015 Tajima Rimac E-Runner Concept_One http://www.apev.jp/teamapev/2015/team.html

[y-yosuke]

before 80s だと80年代は含まれないのか？ 意味的には含んでいて欲しかったんだけど．

[y-yosuke]

TESLA Roadster 3.0 は 70kWh のバッテリーパック． http://www.teslamotors.com/jp/blog/%E3%83%AD%E3%83%BC%E3%83%89%E3%82%B9%E3%82%BF%E3%83%BC30

[emijah]

回生をどれくらい本気にやるのか次第でしょうね。インホイールは

2015-07-22 16:42 GMT+09:00 Yosuke Yamamoto notifications@github.com:

TESLA Roadster 3.0 は 70kWh のバッテリーパック．

http://www.teslamotors.com/jp/blog/%E3%83%AD%E3%83%BC%E3%83%89%E3%82%B9%E3%82%BF%E3%83%BC30

— Reply to this email directly or view it on GitHub https://github.com/y-yosuke/ppoino-cars/issues/4#issuecomment-123594882.

[y-yosuke]

電池 300kg，インバータ＋モータ YASA 750 4set 150kg，車両 500kg で 950kg ぐらい？？？

1人乗りで速度ゼロ付近の加速が 1G ぐらいになる計算になったけど計算が合っているか？？？ それに最大回転数から最高速度を計算すると 367km/h になるのでそのままだと危険．

もしくは YASA 750 x2 と 1:2.0 ぐらいの減速機 or YASA 400 x2 と 1:4.5 ぐらいの減速機で 最高加速度 1G ＆ 最高速度 180km/h ぐらいにするか．

YASA-750H のスペックが知りたいところ．

＜参考重量＞

• Formula-e は Minimum weight (inc driver): 896kg (batteries 320kg)
• TESLA Roadster は 電池 450kg（53kWh）で車体全体の重量が 1,238kg
• Mazda Roadster は 990kg
• Lotus Elise は 900kg Elise S は 950kg

＜参考加速＞ 　新型テスラ・モデルSは自由落下より速く加速する 　http://tarorin.com/others/2015/07/p90d/

[y-yosuke]

YASA-750H Spec このあたりか？ http://ja.scribd.com/doc/204516713/Yasa-750h-Yasa-Motors https://www.pinterest.com/pin/311381761710225241/

[emijah]

ギアの効率は100%にはならないですね。あって70%くらいじゃないでしょうか？通す段数が多いとそれだけ落ちますよ。

2015-07-22 19:05 GMT+09:00 Yosuke Yamamoto notifications@github.com:

YASA-750H Spec このあたりか？ http://ja.scribd.com/doc/204516713/Yasa-750h-Yasa-Motors https://www.pinterest.com/pin/311381761710225241/

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[y-yosuke]

はすば歯車1段で 70% は落ち過ぎでないでしょうか？ http://www.khkgears.co.jp/gear_technology/basic_guide/KHK347.html

[y-yosuke]

伝達効率も気になりますが，ギアの冷却系を設けたりしてシステムが複雑になってしまうのが何だかなぁ... と思う次第です．

ただ YASA 750 が $11k という情報もあって日本円にすると140万円ぐらいでしょうか． 140万円2台と減速システムどちらが安いかというと減速システムのほうが安くなってしまうかなぁ... https://www.physicsforums.com/threads/designing-a-brushless-ac-motor-for-formula-student.579270/

モータ的には主に低回転域で使用するのと高回転域で使用するのとどちらを取るべきかという感覚がイマイチ分からないです． ＜YASA 750 データシート＞ 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/2014/07/Datasheet-YASA-750_en-ID-15637.pdf

[emijah]

最高速を取るか、加速を取るかという選択ではないということですかね？

2015年7月22日 19:54 Yosuke Yamamoto notifications@github.com:

伝達効率も気になりますが，ギアの冷却系を設けたりしてシステムが複雑になってしまうのが何だかなぁ... と思う次第です．

ただ YASA 750 が $11k という情報もあって日本円にすると140万円ぐらいでしょうか． 140万円2台と減速システムどちらが安いかというと減速システムのほうが安くなってしまうかなぁ...

https://www.physicsforums.com/threads/designing-a-brushless-ac-motor-for-formula-student.579270/

モータ的には主に低回転域で使用するのと高回転域で使用するのとどちらを取るべきかという感覚がイマイチ分からないです． ＜YASA 750 データシート＞

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/2014/07/Datasheet-YASA-750_en-ID-15637.pdf

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[y-yosuke]

最高速？ or 加速度？ そのものの問題でもあるのですが，YASA 750 でダイレクトドライブとすると回転域のうち高回転側 1/4 ぐらいはサーキット走行でもリミッターを設定して制限することになると思うので，そのオーバースペック部分に対してコストを払うのかというのも悩ましい部分です．

YASA 750 x2 と同じ発生トルクで回転域が少し低めのスペックの安いモータがあれば良いというところですが，YASA 750 や 750H の値段もまだ調べがついてはないのでそれらが実際は安かったというのだったらそっちの方がベストですね．

[y-yosuke]

モータの最大回転数を25%減らしたところで大して安くならないような気もしてきた．

[y-yosuke]

バッテリーは 200kg ぐらいにして 100kg ぐらいのレンジエクステンダーを乗せるのはありか？ でも 100kg もあったら着脱は容易でないなぁ．

[y-yosuke]

EU and JP Number Plate (Front)

[y-yosuke]

日産リーフで使っているバッテリーモジュールの寸法があった． http://www.eco-aesc-lb.com/product/liion_ev/

[y-yosuke]

300km走れるEV用電池 （日経オートモーティブ 2015年6月号） http://techon.nikkeibp.co.jp/article/MAG/20150428/416400/?ST=PCnat

[y-yosuke]

リーフのバッテリーは空冷のようだ． http://blog.livedoor.jp/toshi_792t/archives/1022828332.html

[y-yosuke]

リチウムエナジー ジャパン LEV50 http://lithiumenergy.jp/jp/products/index.html

東芝 SCiB http://guide.jsae.or.jp/first_column/33009/ http://www.scib.jp/

[y-yosuke]

EVパーツラインナップ http://tgmy.jp/ev_lineup.html

[y-yosuke]

バッテリーの出力アンペアの調べがまだついてないのだけれども... YASA 750 を4つ使っても最大出力を得られるだけの電流を取り出せない可能性もあるなぁ...

[y-yosuke]

高出力モータ UQM PowerPhase® HD https://uqm.com/products/full-electric/production/commercial-vehicles/ http://tgmy.jp/ev_lineup/motor_system/uqm-pp250.html

[y-yosuke]

Drive System Design - MSYS Transmission http://www.drivesystemdesign.com/whatwedo/products/m-sys-transmission/

BRUSA Double Offset DTDO1 drive with GD613 EV Transaxle assembly http://www.metricmind.com/products/gx629-81-ev-transaxle-assembly/

BRUSA HSM2 motors in DTDP1 Double-Planetary Traction drive http://www.metricmind.com/products/brusa-hsm-10-18-13/

[y-yosuke]

Formula e でも最高速度 Maximum speed: 225 km/h (140mph) か．それぐらいか．

[y-yosuke]

【バッテリーレイアウト】 寸法を知ることができたバッテリーについて ひとまず詰め込めるだけ詰め込んでみたレイアウト検討のまとめ．

レイアウトの基本とした容積 → 画像の薄青緑色

• 外面で 222L
• 内面で 160L（壁厚 30mm）
  1. 日立ビークルエナジー PHEV＆EV用 28Ah 角型リチウムイオン電池セル
     • 148 x 91 x 26.5 mm
     • 250 セル
     • 25.2 kWh
     • 180 kg（電池のみ）
     • 140 Wh/kg
     • 900 V or 450 V ?
     • 414 kW
     • 開発中
     • 今回調べた中では最もエネルギー密度が高い
     • http://www.hitachi-ve.co.jp/products/spec/index.html
  2. Automotive Energy Supply Corporation EV用モジュール
     • 303 x 223 x 35 mm
     • 48 モジュール （日産リーフと同じ）
     • 23.4 kWh
     • 183 kg （電池のみ）
     • 132 Wh/kg
     • 360 V
     • セルが大きくてレイアウトの柔軟性に難あり
     • http://www.eco-aesc-lb.com/product/liion_ev/
  3. リチウムエナジー ジャパン LEV50
     • 171 x 115 x 44 mm
     • 132 セル
     • 24.4 kWh
     • 225 kg （電池のみ）
     • 109 Wh/kg
     • 488 V
     • おそらく端子も含まれた寸法？
     • http://lithiumenergy.jp/jp/products/index.html
  4. 東芝 SiCB 20Ah セル
     • 115 x 103 x 22 mm
     • 420 セル
     • 19.3 kWh
     • 223 kg （電池のみ）
     • 86.8 Wh/kg
     • 966 V or 483V ?
     • 火災が起こりにくい？
     • エネルギー密度が低い
     • http://www.scib.jp/
     • http://guide.jsae.or.jp/first_column/33009/

[y-yosuke]

【参考】モータコントローラ

Sevcon - Gen4 Size 10 http://www.sevcon.com/ac-controllers/gen4-size-10.aspx http://www.sevcon.com/media/2463/Gen4%20Size%2010%20Aug%202013%20web.pdf

Rinehart Motion Systems http://evwest.com/support/PMxxx%20Datasheet%2001052012.pdf

[y-yosuke]

【参考】YASA Motors https://connect.innovateuk.org/documents/2832130/7576208/YASA.pdf/88628d1f-4fbf-449a-a86a-b729ea55337b;jsessionid=AC74BB1FC1BD8918671CA50490A3BCF4.3

[y-yosuke]

モータの消費電力とバッテリーの出力のバランスを考慮して YASA-400 x2 と 1:4.24 ぐらいの減速機の組み合わせを最近検討していた．

YASA-400 (700V) x2 + Gearbox (Ratio = 1:4.24)

• Peak Torque : 1526 Nm x2 ( x Gear Efficiency 0.9-0.95??? )
• Peak Power : 165 kW x2 = 330kW
• Max Speed : 200 km/s (7500rpm Motor)

＜メリット＞

• トランスアクスルでモータが前方になることによるヨー慣性モーメントの減少／重量バランスの向上
• モータが前に来るのでディフーザが長くとれる
• ギアボックス化でサスペンションアームが長くとれる
• ギア交換で減速比が変更可能

＜デメリット＞

• ギアボックスの開発が必要
• ギアを介することによる効率の低下

YASA-750 x2 x2 のダイレクトドライブでも 400V 使いだったら1モータあたり Peak 100kW に抑えられるので全体で 400kW とバッテリー出力とバランスするのではないか!? ということに気付く． （YASA-750 の 700V 使いだと Peak 200kW なので x4 で 800kW ）

YASA-750 (400V) x2 x2

• Peak Torque : 1480 Nm x2
• Peak Power : 100 kW x4 = 400 kW
• Max Speed : 282 km/s (2500rpm)

＜メリット＞

• ギアボックスの開発が不要
• ダイレクトドライブによる高い効率
• 構成がシンプル

＜デメリット＞

• モータが後方になることによるヨー慣性モーメントの増加／重量バランスの悪化
• ディフーザが短くなる
• サスペンションアームが短くなりそう

全体のトルクが 3000Nm ぐらいだと加速が 1G ぐらいになるので面白いんでは!? という設定．

（でも結局，エネルギーをアッという間に使い果たしてしまうのでは!? 　というところはひとまずそっと目を背ける... ）

[y-yosuke]

普通の車だったら YASA-750 x2 でも十分な気がする．

[emijah]

低消費電力モードもありうるんじゃないですかね？Teslaみたいにinsaneモードを設けるとか？

[y-yosuke]

電力モードの切りかえはあった方が良いですね．

機構的な設計は YASA-750 x2 の軽量・廉価版の可能性も残しつつ YASA-750 x2 x2 でやっておいたら良いのかな． という当初の案に廻り回って戻る感じ

[emijah]

ゼロ戦やロータスのColin Chapman風に軽量至上主義で行って、750 x 2に絞るという考え方もあるかもしれませんよ。

2015年8月21日 18:00 Yosuke Yamamoto notifications@github.com:

電力モードの切りかえはあった方が良いですね．

機構的な設計は YASA-750 x2 の軽量・廉価版の可能性も残しつつ YASA-750 x2 x2 でやっておいたら良いのかな． という当初の案に廻り回って戻る感じ

— Reply to this email directly or view it on GitHub https://github.com/y-yosuke/ppoino-cars/issues/4#issuecomment-133340537.

[y-yosuke]

燃料を消費する乗り物は進めば進むほど軽くなって行きますが 電気で動く場合は重さが変わらないのがネックですね．

その代わり走行中に外部から電力供給出来る可能性もありますが． （それを言ったら空中給油というのもありますが... 一応民間レベルの話ということで）

[y-yosuke]

これとか "英国がEV車用の非接触充電レーンを設置。走行中にバッテリー回復" http://japanese.engadget.com/2015/08/17/ev/

[emijah]

そうですね。イギリスでこれからできる充電もできる道路限定になってしまうとちょっと悲しいですもんね

[y-yosuke]

そのうちサーキットにも充電レーンが出来たりするんだろうか？？？

[emijah]

コーナーの外側とかいいかもしれないですね

2015-08-21 18:22 GMT+09:00 Yosuke Yamamoto notifications@github.com:

そのうちサーキットにも充電レーンが出来たりするんだろうか？？？

— Reply to this email directly or view it on GitHub https://github.com/y-yosuke/ppoino-cars/issues/4#issuecomment-133346379.

[y-yosuke]

YASA Motors の Datasheet PDF のリンクを貼っておきます．

YASA 400 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/2015/06/Datasheet-YASA-400_en-ID-21621.pdf

YASA 750 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/2014/07/Datasheet-YASA-750_en-ID-15637.pdf