The aim of this project is to design and implement a drive system and a driving strategy for a lightweight, battery-driven rail vehicle partaking in the Delsbo Electric student competition. The goal of the competition is to create a vehicle which consumes as little energy as possible. A simulation model of the vehicle is developed in Simulink, based on existing hybrid car models. Different drive cycles are written in MATLAB and tested in the vehicle simulation, which calculates energy consumption, power and torque usage and other important data. This data is used to select an optimal driving strategy and dimension the drive system components. The final drive system design consists of a permanent-magnet synchronous motor powered by lead acid batteries and controlled by a microcontroller and motor driver through a user interface consisting of a control board with buttons and switches. The chosen driving strategy combines slow acceleration and constant speed in slopes with the pulse and glide strategy on flat parts of the track. The simulation shows a total energy consumption of 0.67 Wh/person and km, which is in the same order of magnitude as results from previous years, which is promising for the competition. However, the actual energy consumption can not be known until the vehicle has been built and tested. There is a lot of uncertainty around its parameters at this stage, which affects the reliability of the simulations. / Syftet med det här projektet är att designa och implementera ett drivsystem och en körstrategi för ett lättviktigt, batteridrivet rälsfordon. Fordonet ska användas i studenttävlingen Delsbo Electric. Målet med tävlingen är att bygga ett fordon som förbrukar så lite energi som möjligt. För att göra detta utvecklas en simuleringsmodell av fordonet i Simulink, baserat på redan existerande modeller av hybridbilar. Olika körprogram skrivs i MATLAB och testkörs i modellen, som beräknar energiåtgång, använd effekt och vridmoment och annan viktig data. Dessa värden används sedan för att optimera körstrategin och dimensionera drivsystemets komponenter. Det färdigdesignade drivsystemet består av en permanentmagnetiserad synkronmotor som matas från blyackumulatorer och styrs av en mikrokontroller och en driver via en kontrollpanel med knappar och switchar. Den valda körstrategin kombinerar låg acceleration och konstant hastighet i backarna med pulse-and-glide-strategin på de platta delarna av banan. Enligt simuleringarna ger den en total energiåtgång på 0.67 Wh/person-km, vilket är i samma storleksordning som tävlingsresultat från tidigare år. Detta bådar gott inför tävlingen, men det går inte att veta hur stor den faktiska energiförbrukningen kommer bli förrän fordonet är byggt och testat. Än så länge är många av dess parametrar osäkra, vilket påverkar tillförlitligheten hos simuleringarna. / Kandidatexjobb i elektroteknik 2022, KTH, Stockholm
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-322732 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Marklund, Daniel, Lindh, Maria |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2022:138 |
Page generated in 0.0021 seconds