Badania pojazdów elektrycznych i hybrydowych

Integracja systemów, diagnostyka i badania pojazdów z napędem elektrycznym

Oferta BOSMAL

• Projekt i wykonanie konwersji pojazdów spalinowych na pojazdy z napędem elektrycznym dla małoseryjnej produkcji
• Dobór komponentów układu napędowego i układów uzupełniających (silnik z falownikiem, bateria, system ładowania, przetwornice napięcia, elektryczne elementy grzewcze, sprężarka klimatyzacji, pompa podciśnienia)
• Dobór i zabudowa systemów wspomagających, takich jak systemy fotowoltaiczne dla pojazdów samochodowych, transmisja danych z pojazdu do zewnętrznych układów rejestrujących
• Opracowywanie algorytmów układu sterowania wybranymi komponentami pojazdu o napędzie elektrycznym, projekt i wykonanie ECU sterującego systemem napędu elektrycznego i elektrycznych układów wspomagających.

• Opracowywanie protokołu komunikacyjnego i konfiguracja sieci CAN, opracowanie protokołów diagnostycznych
• Projektowanie i programowanie systemów HMI w oparciu o wyświetlacze 5 i 7 calowe z funkcją touchscreen
• Opracowywanie systemów fotowoltaicznych dla pojazdów
• Niezależne systemy zarządzania podsystemami elektryczno-mechanicznymi pojazdu i dostępu do baterii trakcyjnej (wykorzystanie energii baterii do zastosowań innych niż napędzanie pojazdu)
• Projekt i wykonanie wiązek elektrycznych oraz modyfikacje wiązek pojazdu bazowego
• Integracja systemu sterowania z udziałem dostawców głównych komponentów, takich jak silnik i układ bateryjny
• Diagnostyka pojazdów elektrycznych i ich komponentów składowych
• Kompleksowe badania pojazdów elektrycznych w tym na potrzeby homologacji (produkcji małoseryjnej).

Prototyp – samochód elektryczny BOSMAL 500 E

Główne parametry:

• synchroniczny trójfazowy silnik elektryczny (typ PMSM)
  • moc ciągła: 57 kW
  • maksymalny moment obrotowy: 220 Nm
• bateria: typ Li-Ion / 15 kWh z systemem chłodzenia/grzania
• przekładnia jednobiegowa
• prędkość maksymalna: 120 km/h
• czas ładowania: 6 h (z sieci jednofazowej) lub 3 h (z sieci trójfazowej)
• waga pojazdu: 1100 kg

Pomiar zasięgu pojazdu elektrycznego

Pomiar zasięgu pojazdu przy zasilaniu energią elektryczną wykonywany na hamowni podwoziowej

Metodę pomiaru zasięgu pojazdu przy zasilaniu energią elektryczną pojazdów wyposażonych w elektryczny układ napędowy lub pojazdów wyposażonych w hybrydowy elektryczny układ napędowy z doładowaniem zewnętrznym opisuje Regulamin nr 101 EKG ONZ.

Badanie obejmuje następujące etapy:

1. wstępne doładowanie akumulatora;
2. realizacja cyklu i pomiar zasięgu przy zasilaniu energią elektryczną.

Regulaminy

• Regulamin nr 101 EKG ONZ i Rozporządzenia WE 715/2007 – WE 692/2008
• Rozporządzenie (UE) nr 2017/1151 ze zmianami aż do Rozporządzenia (UE) nr 2018/1832

Urządzenia

• Hamownia podwoziowa – AVL Zoellner 4WD
• Hamownia podwoziowa – AVL Zoellner 2WD

Pomiar zasięgu pojazdu elektrycznego w badaniach drogowych

• Instytut prowadzi pomiary zasięgu pojazdów na wybranej trasie i przy określonym obciążeniu
• Badane są pojazdy samochodowe osobowe, ciężarowe i autobusy o napędzie elektrycznym bądź hybrydowym

Pomiar zużycia energii elektrycznej pojazdu elektrycznego

Pomiar zużycia energii elektrycznej pojazdu elektrycznego na hamowni podwoziowej

Badanie zużycia energii elektrycznej pojazdu elektrycznego przeprowadza się w temperaturze otoczenia od 20°C do 30°C. Badanie obejmuje następujące etapy:

• Wstępne doładowanie akumulatora
• Podwójna realizacja cyklu złożonego z czterech podstawowych cyklów miejskich i cyklu pozamiejskiego
• Doładowanie akumulatora

Regulaminy (dotyczy badań na hamowni podwoziowej)

• Regulamin Nr 101 EKG ONZ i Rozporządzenia WE 715/2007 – WE 692/2008
• Regulamin Nr 83 EKG ONZ i Rozporządzenia WE 715/2007 – WE 692/2008
• Rozporządzenie (UE) nr 2017/1151 ze zmianami aż do Rozporządzenia (UE) nr 2018/1832

Urządzenia

• Hamownia podwoziowa – AVL Zoellner 4WD
• Hamownia podwoziowa – AVL Zoellner 2WD
• Analizator mocy – HIOKI 3390

Badania zużycia energii elektrycznej pojazdów elektrycznych w szerokim zakresie temperatur – badania rozwojowe

Badanie zużycia energii elektrycznej pojazdu elektrycznego są też prowadzone w Instytucie w szerszym zakresie temperatur tzn. od -35 do 60°C dzięki naszej infrastrukturze:

• Komora klimatyczna WEISS WK 643’/ -35°C do +60°C
• Hamownia podwoziowa – AVL Zoellner 4WD

Więcej na stronach:

• Badania dynamiki pojazdów na hamowniach podwoziowych 2WD i 4WD
• Pomiary dynamiki pojazdów w temperaturach z zakresu od -35˚C do 60˚C

Pomiar zużycia energii elektrycznej pojazdu elektrycznego w badaniach drogowych, SORT

• Określenie zużycia energii elektrycznej pojazdów w warunkach rzeczywistych
• Pojazdy samochodowe, osobowe, ciężarowe i autobusy o napędzie elektrycznym bądź hybrydowym
• Pomiary zużycia energii elektrycznej w cyklu jezdnym SORT (Standardised On-Road Tests) – autobusy
  • Pełna rejestracja danych i pomiar ładowania i rozładowania baterii
  • Pomiar sprawności falownika i zespołu napędowego
  • Zużycie energii przez pojazd w stanach ustalonych i przejściowych
  • Pomiar harmonicznych obwodu prądu

Na zdjęciu: Miernik energii elektrycznej HIOKI 3390 i Czujnik cęgowy HIOKI CT6845-05

Badanie emisji spalin, zużycia paliwa i zużycia energii elektrycznej samochodów hybrydowych

Pojazdy wyposażone w hybrydowy elektryczny układ napędowy należy badać zgodnie z zasadami obowiązującymi w odniesieniu do pojazdów wyposażonych w silnik spalania wewnętrznego. Przeprowadza się dwa badania w następujących warunkach:

Warunek A: badanie przeprowadza się z użyciem w pełni naładowanego urządzenia magazynującego energię.
Warunek B: badanie przeprowadza się z użyciem minimalnie naładowanego urządzenia magazynującego energię (w stanie maksymalnego rozładowania jego pojemności).

Emisję związków szkodliwych spalin analizuje się zgodnie z Rozporządzeniem (UE) nr 2017/1151 ze zmianami aż do Rozporządzenia (UE) nr 2018/1832 lub Regulaminem nr 83 (w zależności od tego według jakich wymagań dany pojazd był homologowany). Urządzenie do pomiaru energii, umieszczone pomiędzy gniazdkiem sieci zasilającej a ładowarką pojazdu, mierzy energię doładowania e [Wh] dostarczaną z sieci zasilającej. W Regulaminie nr 101 EKG ONZ przedstawiono metodykę obliczeniową emisji CO2 oraz zużycia paliwa z uwzględnieniem bilansu prądu.

Stacje ładowania pojazdów elektrycznych, ładowarki DC – 50 kW i AC – 22 i 43 kW

Stacja szybkiego ładowania – Efacec EV DC QC45

Stacje Efacec EV DC QC45 to rozwiązania pozwalające na szybkie zaopatrywanie w energię wszelkiego rodzaju pojazdów niezależnie od standardu: CHAdeMO, CCS czy AC Typ-2. System jest niebywale łatwy w obsłudze. Po identyfikacji użytkownika (uwierzytelnieniu – jeśli jest wymagane), wystarczy wybrać opcję zgodną z własnym autem i podłączyć stację ładowania. Cykl ładowania DC zakończy się samoistnie lub może zostać przerwany na żądanie użytkownika. Opcjonalne wtyczki: Basic Single DC, Dual DC, a nawet Triple DC+AC mogą znajdować się w jednej obudowie lub w postaci oddzielnych przewodów podłączonych do wspólnego interfejsu. QC45 łączy w sobie unikalny design i doskonałą specyfikację – wysoką wydajność, optymalny współczynnik mocy i sprawność.

Stacja szybkiego ładowania – parametry systemu ładowania

• Od 0 do 80% w mniej niż pół godziny
• Szybkie doładowanie dowolnego kompatybilnego pojazdu
• Symultaniczne ładowanie DC i AC
• Kolorowy wyświetlacz
• Multi-standard (DCA – CHAdeMO; DCC – CCS/Combo; AC)
• Integracja sieci (OCPP lub przez dedykowany protokół)
• Komunikacja (3G, LAN, Wi-Fi)
• Opcjonalna 2-elementowa konfiguracja (kiosk/terminal)
• Obsługa wielu standardów wtyczek
• DC do 50 kW
• AC do 43 kW
• Wysoka sprawność: > 93%
• Wysoki współczynnik mocy: 0.98
• Instalacja typu plug & play

Stanowisko ładowania AC – dla samochodów badawczych

Instytut posiada stację do ładowania prądem przemiennym (AC) pojazdów elektrycznych wyposażoną w gniazda typu 2. Stacja umożliwia jednoczesne ładowanie dwóch pojazdów.

Główne parametry:

• gniazdo: typ 2 (IEC62196-2) – kabel Typ2 lub Typ1
• prąd wyjściowy: 32 A (x2)
• moc wyjściowa: 22 kW (x2)
• napięcie wyjściowe: 400 V AC 3P + N + PE
• tryb ładowania: tryb 3 (IEC 61851)

Stacja stosowana jest do ładowania pojazdów badanych w Instytucie BOSMAL.

Badania baterii oraz układów ogrzewania i klimatyzacji pojazdów elektrycznych w temperaturach od -45°C do 75°C

• Zakres temperatur od -45°C do 75°C
• Określenie czasu rozładowania baterii dla różnych temperatur otoczenia
• Określenie zdolności i czasu ładowania baterii w różnych temperaturach otoczenia
• Badania układów ogrzewania i klimatyzacji wnętrza w różnych temperaturach otoczenia

Badanie emisji CO₂, zużycia paliwa i zużycia energii elektrycznej

• Pomiar emisji CO₂ i zużycia paliwa metodą bilansu węgla.
• Pomiar bilansu prądu oraz uwzględnienie go w wyniku końcowym emisji CO₂ i zużycia paliwa.
• Pomiar w różnych cyklach jezdnych, jak np.: NEDC, WLTC, FTP-75, HFET, JC08, WMTC, zgodnie z wymaganiami zawartymi w odpowiednich regulaminach europejskich, amerykańskich oraz japońskich.

Regulaminy

• Regulamin nr 101 EKG ONZ i Rozporządzenia WE 715/2007 – WE 692/2008
• Global Technical Regulations (GTR) ONZ Nr 15
• Regulamin japoński TRIAS (99-006-01)
• Regulamin US EPA CFR Title 40
• Rozporządzenie (UE) nr 2017/1151 ze zmianami aż do Rozporządzenia (UE) nr 2018/1832