電装システムの瞬時電圧低下

昨年度の大会では、SALESIOの電装システムの低圧電源系(12[V])の不具合をいくつか確認しました。

その内の一つに、モータ用サーキットブレーカの投入時に、計測器がリセット（再起動）される問題がありました。

これのメカニズムとしては、

ブレーカ投入時にモータコントローラ内の平滑コンデンサに充電を行うため瞬間的にに大きな電流が流れ、瞬時電圧低下が発生します。

計測器は電圧低下による誤動作防止のためリセット（再起動）をしかけるのだと考えています。

詳しく原因を探るため、今日はSALESIOを使い瞬時電圧低下のデータを採取しました。

電装システムの瞬時電圧低下現象のデータ採取

デジタルオシロスコープのシングルトリガーでブレーカ投入時の電圧を測定したところ、
低電圧電源系(12[V])の電圧は約10[msec]の間、12[V]を下回っている事を確認しました。
しかし、問題となっていた計測器のリセットは一度も確認できませんでした。


今日の校内は涼しかったためリセットされないという結果になったと思いますが、
実際レースになると気温が上昇し、配線の抵抗値が増えることによってさらに電圧が低下すると考えられます。


対策としては、
計測器のバックアップ電源や平滑キャパシタの追加、モータコントローラのコンデンサのプリチャージスイッチによる充電電流低減などを考えています。
直列リアクトルも有効ではないかと考えています。


この問題に関して、ほかのチームや電気自動車ではどのような対策が講じられているのかが気になります。

4EE 浅野

夢工房の安全講習会(その1)

今日は、下級生たちが安全に夢工房を利用できるように、斉藤さん＠夢工房に指導をして頂きました。

剪断加工機（シャーリング）、折り曲げ加工機（プレスブレーキ）、バンドソー、高速切断機、金鋸盤などの扱い方、安全利用を教えて頂きました。

シャーリングを初体験

プレスブレーキの使い方レクチャー

金ノコ盤のデモンストレーション

私も一緒に見学させて頂きましたが、案外知らないことがあったりして面白い時間を過ごせました。
次回は、中間試験後になってしまうと思いますが、ボール盤、フライス盤、旋盤などの安全講習を受講させて頂く予定です。

4EE 浅野

エコカーフェスタ八王子2013

先週の土曜日になりますが、八王子駅 北口の西放射ユーロードで「エコカーフェスタ八王子」が開催されました。


昨年度、私達のソーラーカーの展示をさせていただいていただきましたが、今年は事情により展示を行うことができませんでした。

今年度は、いつもと違ってお客さんとして参加しまして、1年生(新入生）、2年生を連れて見学をしてきました。

エコカーフェスタ八王子

日本工学院さんのエコノムーブのマシンです。

エコノムーブ（日本工学院)

可変界磁のオリジナルモーターを使っていて、惰性時にはコアを抜くことでコギングトルクの影響をうけないようにしているようです。


あとは、多摩テクノプラザさんの燃料電池車など。

燃料電池車（多摩テクノプラザ）

私たちが参加しているWGCでもFC(燃料電池車）部門があって、燃料電池に前から少し興味があったのでおもしろいものを見たり聞かせて頂きました。



あとは、入ったばかりの1年生からコメントをもらいました。

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一概にエコカーと言っても、ソーラーだけでなく、水素によって発電するものなどもあることを知ることができ、とてもいい勉強になりました。

先輩方やブースの方の説明を聞いていて、まだまだ分からない言葉だらけなのも実感することができたので、ちゃんと理解できるようにするためにもっと勉強しようとも思いました。

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下級生たちはいろいろな説明を聞いて勉強できたようで、またこのような機会があったら連れて行きたいなと思いました。



4EE 浅野 1CS濱本

FRPの硬化試験

今まではFRPを使った作業したことがなかったので、FRPや樹脂などについて教わりながら硬化試験を行いました。

FRP成形の工程
① まず型にFRP用のワックスを塗り、5分経ったら拭き取る。これを4回行う。

② 主剤と硬化剤の比率を決め、計量した樹脂を混ぜる。

③ 型にFRPを乗せて上から樹脂を流し、ローラーを使って空気を抜いていく。

④ ③を積層分だけ繰り返す。マットの上下層は少し多めに樹脂を盛る。

⑤最後まで積層し終わったらナイロンタフタを1番上の層に乗せて樹脂を吸い取る。

今回はパラフィンがあらかじめ含まれている樹脂を使い、主剤と硬化剤をどのくらいの比率で混ぜると一番いいのかを計算しました。
温度なども参考にしながら計算していたのですが、実際に混ぜてから積層しているとすぐに硬化が始まってしまい、なかなかうまくいきませんでした。
最終的には予想していたぐらいの時間で硬化するようになったのでよかったです。

FRPはカウルの修理などで使用することもあるので、しっかりと教わったことを覚えておきたいです。


また、2012年度が終わり一段落ついたので、近々ホームページを更新する予定です。
2012年度の活動をまとめたページを新しく作成しました。

今までは5年生の先輩が作成していたのですが、今回は2年生のホームページ担当が作成しました。
出来上がるまでにだいぶ時間がかかってしまいましたが、これでホームページを作成する過程が分かったと思います。


2年　佐藤

パーキングブレーキのエア抜き

今日は、SALESIOのパーキングブレーキのエア抜きを行いました。

パーキングブレーキレバー(2010年 CFRP化時の写真)

SALESIOはコックピット左前にパーキングブレーキレバーがあります。
レバーを複数回手前に引いてキャリパの圧力を上げた後、オレンジ色のコックを操作して圧力を逃がさないようにして、パーキングブレーキとしています。

上の写真は2010年にパーキングブレーキをCFRP化したときの懐かしい写真です。
まだ、ステアリングホイールが青い(通称：ハットリ君）の時代ですね。



最近、パーキングブレーキの調子が悪く、ブレーキをかけてから時間が経つにつれて徐々に緩くなる現象があります。この原因ははっきりしていません。


まずは、「ブレーキラインにエアが入っているのではないのか？」ということで、エア抜きを行いました。

エア抜きの作業自体は1時間くらいで終わりました。
私は主に電装担当でメカ的な部分はあまり詳しく分からないので、先輩に教えて頂きながらやりました。

パーキングブレーキのエア抜き

SALESIOは4輪車で、駆動輪は1輪です。モータは右後ろにあります。
現在は、このモータにブレーキディスクを付けてパーキングブレーキをかけています。



エア抜きの作業を以下にメモ程度に書いておきます。
(初心者の私が書いているので、参考にする程度にしてください）


1. リザーバータンクの蓋をあけて、ろうと(漏斗)を差し込み、そこに新しいフルードを満たします。
※作業中、この部分のフルードがなくなってしまうとエアが入り込んでしまうので、常時新しいフルードを満たしていきます。

2. ブレーキキャリパのニップル(ブリーダプラグ)にめがねレンチをかけて、ホースを差し込み、ホースの先はペットボトルに入れます。
※ホース内のエアがキャリパ内に逆流しないようにニップルを上にしたり、ホースをアーチ状にしたり工夫する必要があります。

3. レバーを3回程引き、引いた状態でニップルのメガネレンチを回して、ニップルを緩めます。
ニップルが緩むとフルードが出てきます。

4. ニップルを締めて、レバーを戻します。
※ニップルを締める前にレバーを戻すと、ホースのエアや古いフルードなどが逆流してしまうので良くありません。

5. ろうと内のフルード量を確認しながら3と4の作業を複数回繰り返し、エアを抜く。

6. ホースをつまんでニップルから抜く。

7. ろうと内のフルードをスポイトで抜いて廃棄し、リザーバータンクの蓋を閉めます。

8. フルードが付着している所はパーツクリーナで洗浄し作業完了です。


エア抜きの作業後、しばらくパーキングブレーキの動作試験してみたところ、大分改善されました。
しばらく経ってもブレーキが緩まなくなりました。

これにて一件落着となるでしょうか。



さて、明後日(3/13)はSALESIOの校内試走を予定しています。楽しみです！

3EE 浅野

保管中のLi-ionバッテリ('06)のメンテナンス

今日は、2006年に導入した18650型セルのLi-ionバッテリの電圧を測定しました。

単セルの電圧測定・記録

この('06)バッテリが活躍していた頃の事は、私がまだ小学生でしたので全然分かりませんが、しばらく保管されたままで触っていなかったのでメンテナンスとして全てのセルの電圧を測定、記録しました。

27並列の14直列で1つのユニットを組んでいたので、378本のセルの電圧を測定したことになります。なかなか大変でした。


実は、もう3箱(0.5ユニット分)あるのですが、見た感じでは、過放電後に充電をかけた物だと思います。液漏れが凄い状態でした。また、箱の中で正極と負極をわざとひっくり返して入れてあったので恐らく壊れてしまっているセル達なんだとおもいます。こちらは廃棄の方向で検討したいと思います。
みなさんも、バッテリの過放電には気を付けてくださいね！（私も1ユニットをダメにした経験があります。)




さて、現在使っている('07,'11,'12)タイプのLi-ionバッテリと違って、セル一本一本が溶接されていません。

これら単セルをユニットにするときは、圧力によってセルの電極と電極を接続します。

溶接されたものと比べると、セルの組み合わせを細かく調整可能な点で優れているのですが、接触不良や圧力が均一にかからないなどの課題も残っています。

溶接型、圧接型、どちらの方法も良いところと悪いところがあり悩ましいです・・・




さて、この引退した'06バッテリはこれからバッテリマネジメントシステム(BMS)の研究、実験用に使っていく予定です。

それではまた、報告致します！


3EE 浅野

ソーラーカー製作講習会に参加しました

東海大学で行われた日本太陽エネルギー学会主催の「電気自動車・燃料電池車・ソーラーカー製作講習会」に参加しました。
私はこのような講習会に参加するのは初めてだったので、どんな雰囲気なのかよくわからなかったのですが、貴重なお話をたくさん聞けてよかったです。

中でも、ヤマハ発動機の池上さんがお話されていた、ソーラーカーやエコノムーブの設計・製作についてとても興味が湧きました。

講義の様子

私たちのチームは毎年新しい車体を作るわけではないので、ソーラーカー自体の設計や製作は経験したことがなく、知識もありませんでした。
今回のお話しを聞いて、車両のコンセプトやレイアウトを考えたり、モックアップの製作をしたりということもしてみたくなりました。
ソーラーカー以外でも何か機会があればいいなと思います。


もう一つ、東海大学の木村教授がお話しされていた「東海大学におけるソーラーカーチーム運営の考え方」も印象的でした。

東海大学のソーラーカーチームは広報にも力を入れていて、私自身もこのようにブログを更新したり、ホームページを編集したりすることがあるのでとても勉強になりました。

講習会終了後、木村教授から広報についてアドバイスをいただいたので、今後活かしていこうと思います。
お忙しい中ありがとうございました。

他にもいろいろなお話を聞いて、今までは自分のチームのことを知るので精一杯だったのですが、これからは少しずつ他のチームのことも知っていかなければいけないなと思いました。
また、わからない言葉が結構あったので、そこはちゃんと勉強しておこうと思います。

1年　佐藤




(追記)
会場外には、色々な団体の製品展示・説明がありました。いくつかご紹介します。

可変界磁モータ

MITSUBA様のブースです。モータコントローラ制御キットとキットモータだと思います。

こちらは可変界磁機構がついているモータで、電磁石が入ったり出たり調節可能です。

上の写真はコアを最大まで抜いた状態の写真です。

界磁磁束を減らすとトルクが小さくなるのですが、回転数が早くなります。

回転数とトルクの関係はギヤみたいな物です。

MITSUBA様の製品にこのモータやコントローラをつくったりするキットがあるとのことで、私も一度つくってみたいなって思いました。

小型　軽量　高効率 MPPT(KW-MPPT)

こちらは、柏会さんが開発した、小型で軽量で高効率なMPPT回路です。

実際に持ってみると軽くて、これは分散型MPPTに適していると思いました。

私たちの車両のように、太陽電池が曲面になってしまう場合は、光のあたる角度が異なるため個々の太陽電池の発電量にばらつきが生じ、一番発電していない太陽電池が足を引っ張って全体の発電量が低下してしまいます。（現状は10区画にわけて、そのような影響をなるべく少なくしてあります。)

そのような場合には、太陽電池の区画をより細かくわけて、それぞれの太陽電池でMPPTした方が発電量が低下する量が少なくなります。このやり方が分散型MPPTというものです。

ちなみに、MPPT(Maximum Power Point Tracking：最大電力点追尾)とは太陽電池から取り出せる電気エネルギを最大限にすることです。これをしないと太陽電池を有効に活用することが出来ません。

柏会さんの講義はとても面白かったです。効率が99%を超える高効率なDC-DCコンバータ製作にはなにかノウハウがあるのでしょうか。今度の機会に質問してみたいと思います。

CFRP製ホイール

こちらはGHクラフト様のブース。展示品はCFRP製のホイールです。
結構人がいたので私は実物にはさわれなかったのですが、これを持った先輩によると「うちのホイールより軽かった」とのことです。


今回、私は1年生2人を連れて行きました。
予備知識として色々なことを教えてあげてから参加した方が、より一層講義の内容を理解できてよかったかなぁというのが反省です。
来年度は是非とも独自の予備講義をやってから参加したいと思います。

来年度のソーラーカー製作講習会も楽しみにしております。よろしくお願い致します。

3年　浅野