Academic literature on the topic 'Elektrisk drivna fordon'

I en tid kännetecknat av en strävan efter ett mer hållbart samhälle, med utformade långsiktiga klimatmål för förnyelsebara energikällor och minskade utsläpp, arbetar fordonsutvecklare med att ta fram alternativ till förbränningsmotorer. För att nå satta klimatmål och samtidigt förbättra arbetsmiljön med minskat buller anses en elektrisk drivlina som ett troligt alternativ. För tunga fordon såsom lastbilar som ofta utrustas med tillsatsutrustning som kranar, tippbara flak eller cementroterare är beroende av ett kraftuttag för att driva hydraulpumpar och generatorer. Vid en omställning till elektrisk drivlina är det inte längre säkert att möjligheten kvarstår att ta kraft från drivlinan. Detta har lett till en efterfrågan på elektriskt separat drivna kraftuttag uppstått på marknaden. Syftet med denna studie är att undersöka och få en förståelse för inom vilket effektområde och vilken typ av elektrisk motor som är bäst lämpad för att separat driva ett kraftuttag. Målet är att med denna kunskap utveckla en modell som förenklar valet av lämplig elektrisk motor för ett givet fall av kraftuttag. Modellen testas med en effekt på 60 kW vilket resulterade i att en lågvarvig axial flux BLDC-motor anses bäst lämpad. Detta då en lågvarvig elektrisk motor kräver lägre utväxling för att uppfylla krävt vridmoment, vilket ger en lägre totalvikt. Totalvikt för testad effekt hamnar på 78,6 kg, vilket är tre gånger det funktionella kravet. Studien ger en indikation på att det med givna krav enbart är försvarbart att driva kraftuttag med separata elektriska motorer vid låga effekter, runt 10 kW.
In a time characterized by an endeavor for a more sustainable society. With formulated long-term climate targets for renewable energy sources and reduced emissions, vehicle developers are working to develop alternatives to internal combustion engines. In order to achieve set climate targets and at the same time improve the working environment with reduced noise, an electric driveline is considered a likely alternative. For heavy vehicles such as trucks that are often equipped with auxiliary accessories such as cranes, tipper trucks or cement rotators are dependent on a power take-off to drive hydraulic pumps and generators. When switching to an electric driveline, it is no longer certain that the possibility remains to take power from the driveline. This has led to a demand for electrically driven power take-offs on the market. The purpose of this study is to investigate and gain an understanding of the power range and type of electric motor that is best suited to drive a power take-off separately. The goal is to use this knowledge to develop a model that simplifies the choice of a suitable electric motor for a given case of power take-off. The model is tested with an output of 60 kW, which resulted in a low-speed axial flux BLDC-motor being considered best suited. This is because a low-speed electrical motor requires a lower gear ratio to meet the required torque, which gives a lower total weight. The total weight for the tested effect ends up at 78,8 kg, which is three times the functional requirement. The study gives an indication that with given requirements it is only justified to operate power take-offs with separate electric motors at low powers, around 10 kW.

Denna rapport beskriver genomförandet och resultatet av examensarbetet för högskoleingenjörsexamen i maskinteknik, 15 hp, som utförts på Umeå universitet under vårterminen 2016. Tidsperioden på projektet var 10 veckor och utfördes hos företaget BAE Systems Hägglunds som ligger i Örnsköldsvik. BAE Systems Hägglunds har fått en förfrågan om det är att möjligt att integrera en parkeringsbroms i deras nuvarande hybridelektriska drivsystem. Förfrågningen kom ifrån företaget Konecrane som tillverkar lyftutrustning av olika slag. De vill ha drivsystemet till deras produkt reachstacker som är en terminaltruck för främst hamnar. Parkeringsbromsen ska även kunna agera nödbroms ifall det skulle uppstå ett läge där det krävs. Denna rapport behandlar vidareutvecklingen av konceptförslaget och tidigare beräkningar vilket innefattar detaljkonstruktion och dimensionering av parkeringsbromsen. Först gjordes en studie över tidigare arbeten för att få en uppfattning av funktionen och kraven på bromsen samt för att se om det finns några problem som behöver lösas. Sedan undersöktes externa källor och leverantörer för detaljer som inte kan produceras på plats hos BAE Systems Hägglunds. Därefter beräknades och dimensionerades de maskinelement och komponenter som ingår i parkeringsbromsen efter önskade krav och konstruerades sedan i CAD-programmet Catia V5. På grund av komplikationer vid dimensionering och beställning av friktionslameller i bromsen tillkom en avgränsning vilket ger att det inte togs fram en specifik konstruktion. Istället togs det fram 5 olika lösningsförslag med hänsyn till olika material och friktionskoefficienter. De 5 olika lösningar kan sedan studeras när man fått information om friktionslamellerna och man kan applicera den som passar bäst.
This report describes the work process and result of the thesis work for a Bachelor of Science in Mechanical Engineering, 15 credits, at Umeå University during the spring semester of 2016. The work was executed over a period of 10 weeks and was carried out at the company BAE Systems Hägglunds located in Örnsköldsvik, Sweden. Bae Systems Hägglund has received a request if it is possible to integrate a parking brake in their current hybrid electrical drive system. The request came from the company Konecrane that manufactures lifting equipment of various kinds. They want to have the drive system with integrated parking brake in their product Reachstacker, which is a terminal truck for ports. The parking brake must also have to function like an emergency brake if there should occur a situation where it is required. This report deals with further development of a concept proposal and previous calculations, which includes detailed construction and sizing of the parking brake. The first step is to study previous work to get an idea of ​​the function and the demands on the brakes. Also to see if there are some problems that need to be answered. After the literature study, investigate the external sources and suppliers that manufactures parts that are not produced on site at BAE System Hägglunds. The components that are included in the parking brake are calculated and constructed after the desired requirements. The CAD program that is used in this project is CATIA V5. Due to complications of sizing and ordering of friction discs for the parking brake a new delimitation was added. Instead of one specific solution, five different concepts with regard of materials and friction were produced. The different solutions can be studied when information of the specifics of the friction plates has been decided, then choose the solution that has the best fit.

With the rise of smart manufacturing technologies and a shift towards a new industrial revolution, brings forth many new challenges, one of which is how to adapt and integrate these technologies into existing assembly lines. Scania CV AB has joined this race and, with the help of smart manufacturing solutions, works on increasing efficiency amongst its assembly lines. This thesis is aimed at creating concept designs using different smart manufacturing technologies in the assembly line of a pedal car, to evaluate and adapt the concept suited for a real assembly line. The thesis starts with studying the different smart manufacturing technologies to better understand them and the scientific methods used. This follows up with the methodology where several scientific methods such as morphological matrix and weight based decision making matrix are used to generate and evaluate different concept designs. This is followed by a qualitative analysis that helps in selecting the concept design that best suits the needs of the assembly line under consideration. The different concepts are visualized and the evaluation based on different parameters are discussed. This thesis lays a foundation to realize that an aggregate of an optimized process plan, a continuous improvement strategy and the right use of smart manufacturing technologies contributes to the productivity of the assembly line in the long run.
Med en ökning av smarta tillverkningsteknologier och ett skift mot en ny industriell revolution, kommer nya utmaningar. Av dessa utmaningar ifrågasätts hur man anpassar och kombinerar dessa olika teknologier gentemot existerande monteringslinjer. Scania CV AB har tagit del i denna resa och, med hjälp av smarta tillverkningslösningar, jobbar ständigt mot att effektivisera sina monteringslinjer. Detta examensarbete fokuserar på att använda olika och smarta tillverkningsteknologier i en monteringslina för tillverkning av en trampbil. Detta görs genom att evaluera och anpassa olika koncept som är lämpade för en verklig monteringslina. Examensarbetet börjar med en undersökning av nuläget för att få en bättre uppfattning om smarta tillverkningsteknologier samt de vetenskapliga metoder som används. Även här så undersöks referensprodukten - trampbil samt de olika programvarorna AviX, ExtendSim och LayCAD. Genom att ha satt tydliga arbetsmetoder och följt upp mot dessa så diskuterar och hänvisar nästa kapitel resultaten. Resultaten visar hur olika koncept har tagits fram samt vilka teknologier som går ihop med dessa. Fördelar, nackdelar och risker hos respektive teknologi har benämnts. Ett systematiskt arbetssätt har tagits fram mot hur man anpassar konceptet för monteringslinan av en trampbil till en verklig monteringslina, samt hur man har jobbat runt de restriktioner som uppkommit. Examensarbetet slutar med ett kapitel där slutsatserna, på en överskådlig nivå, tas fram. Hur dessa teknologier har kombinerats och evaluerats, samt att koncepterna som har tagits fram har lagt en grund för framtida projekt att följa upp emot.

The transport industry makes up a significant portion of the carbon dioxide emissions and theg reenhouse effect. Although the transition to electric cars is already happening, the transition is not happening fast enough to meet the EU targets. Because of this, our study has the aim to investigate how the transition to electric cars can be accelerated in Sweden. The study has the goal to identify driving forces and barriers to the adoption of electric cars. Our study starts with a literature review used to gather insight into the research area and construct the data collection, which is done using a survey and interviews. Based on the empirical data, identified aspects are presented. The data from the survey and interviews are combined to label each aspect as a driving force or barrier. Multiple driving forces for electric cars were identified. One of them was the driving experience. Another was the low operational cost, which the potential adopters expected to remain low in the future. It was also found that the potential adopters have good faith in the future development of the charging infrastructure. Lastly, the visibility of electric cars in information channels and media was found to be prominent. With these aspects already being considered relatively good for potential adopters in Sweden, the focus should instead be put on the barriers. However, multiple barriers of significance were found. Most of these stem from limited range, slow recharging, and insufficient infrastructure. It was found that the slow charging and low density of fast charging stations made electric cars impractical except for shorter distances. Also, these factors create range anxiety for the drivers. To solve these issues, the government should incentivize the expansion of the fast-charging network. The purchase cost and total cost of the electric car were also found to be barriers. This is mainly due to the cost of the battery, which is significant. One suggestion is to remove the VAT for electric cars, such economic incentives have proven efficient in other places globally and will also be efficient in Sweden.
Transportbranschen utgör en betydande del av koldioxidutsläppen och växthuseffekten. Även om övergången till elbilar redan sker, sker inte övergången tillräckligt snabbt för att uppfylla EU:s emissionsmål. På grund av detta syftar vår studie till att undersöka hur övergången till elbilar kan påskyndas i Sverige. Studien har som mål att identifiera drivkrafter och hinder för införandet av elbilar. Vår studie börjar med en litteraturöversikt som används för att samla inblick i forskningsområdet och konstruera datainsamlingen, vilket görs med hjälp av en enkät och intervjuer. Baserat på empiriska data presenteras identifierade aspekter. Uppgifterna från undersökningen och intervjuerna kombineras för att märka varje aspekt som en drivkraft eller barriär. Flera drivkrafter för elbilar identifierades. En av dem var körupplevelsen. En annan var de låga driftskostnaderna, som de potentiella användare antog skulle förbli låga i framtiden. Det konstaterades också att de potentiella användare har god tro på den framtida utvecklingen av laddningsinfrastrukturen. Slutligen visade sig elbilarnas synlighet i informationskanaler och media vara framträdande. Eftersom dessa aspekter redan betraktas som relativt bra för potentiella adopterare i Sverige, bör fokuset istället läggas på hindren. Emellertid hittades flera hinder av betydelse. De flesta av dessa härrör från begränsat räckvidd, långsam laddning och otillräcklig infrastruktur. Det visade sig att den långsamma laddningen och den låga densiteten hos snabbladdningsstationer gjorde elbilar opraktiska förutom vid kortare sträckor. Dessa faktorer skapar också räckviddsångest för förarna. För att lösa dessa frågor bör regeringen uppmuntra utbyggnaden av snabbladdningsnätverket. Elbilens inköpskostnad och totalkostnad visade sig också vara hinder. Detta beror främst på kostnaden för batteriet, vilket är betydande. Ett förslag är att ta bort mervärdesskatten för elbilar, sådana ekonomiska incitament har visat sig vara effektiva på andra globala lägen, vilket kommer också att vara effektiva i Sverige.

When developing three-phase drives for Electric Vehicles (EVs), it is essential to verify the controller design. This will help in understanding how fast and accurately the torque of the motor can be controlled. In order to do this, it is always better to test the controller using the software version of the motor or vehicle drivetrain than using actual hardware as it could lead to component damage when replicating extreme physical behavior. In this thesis, plant modelling of Permanent Magnet Synchronous Machine (PMSM) and vehicle drivetrain in MATLAB/Simulink for Model Based Design (MBD) is presented. MBD is an effective method for controller design that, if adopted can lead to cost savings of 25%-30% and time savings of 35%-40% (according to a global study by Altran Technologies, the chair of software and systems engineering and the chair of Information Management of the University of Technology in Munich) [1]. The PMSM plant models take effects like magnetic saturation, cross- coupling, spatial harmonics and temperature into account. Two PMSM models in d-q frame based on flux and inductance principles were implemented. Flux, torque maps from Finite Element Analysis (FEA) and apparent inductance from datasheets were used as inputs to the flux- and inductance-based models, respectively. The FEA of PMSM was done using COMSOL Multiphysics. The PMSM model results were compared with corresponding FEA simulated results for verification. A comparison of these PMSM models with conventional low fidelity models has also been done to highlight the impact of inclusion of temperature and spatial harmonics. These motor models can be combined with an inverter plant model and a controller can be developed for the complete model. Low frequency oscillations of drivetrain in EVs lead to vibrations which can cause discomfort and torsional stresses. In order to control these oscillations, an active oscillation damping controller can be implemented. For implementation of this control, a three-mass mechanical plant model of drivetrain with an ABS (Anti-lock Braking System) wheel speed sensor has been developed in this thesis. Analysis of the model transfer function to obtain the pole zero maps was performed. This was used to observe and verify presence of low frequency oscillations in the drivetrain. In order to include the effects of ABS wheel speed sensor and CAN communication, a model was developed for the sensor.
Testning av regulatorernas inställningar med hänsyn till snabbhet och noggrannhet i momentreglering är avgörande i trefasiga drivsystem för elektriska fordon. Oftast är det bättre att simulera i stället för att utföra experimentella tester där komponenter kan skadas på grund av fysisk stress. Detta kallas för Model Based Design (MBD). MBD är an effektiv metod för utformningen av styrningen som kan leda till kostnadsbesparingar på 25%-30% och tidsbesparingar på 35%-40% enligt en studie från Altran Technologies i samarbete med Tekniska universitet i München, TUM. Detta examensarbete behandlar en modell för en synkronmaskin med permanentmagneter (PMSM) samt en modell för drivlinan utvecklad i Matlab/Simulink för MBD. PMSMs modellen inkluderar magnetisk mättnad och tvärkoppling, MMF övervågor och temperatur. Två PMSM modeller har utvecklats. Den första baseras på magnetiskt flöde som erhålls från finita element beräkningar i COMSOL Multiphysics medan den andra bygger på induktanser givna från datablad. En jämförelse av dessa PMSM-modeller med konventionella low fidelity-modeller har också gjorts för att illustrera påverkan temperaturberoende och MMF övervågor. Modellerna kan kombineras med en växelriktarmodell för att utveckla en hel styrenhet. Lågfrekventa oscillationer i drivlinan leder till vibrationer som kan orsaka vridspänningar och försämra komforten i elfordonet. En aktiv dämpningsregulator kan implementeras för att kontrollera spänningarna men en mekanisk drivlinemodell med tre massor och en ABS (anti-lock braking system) hastighetssensor behövs. Den mekaniska modellen har implementerats och analyserats även beaktande en modell för en CAN kommunikationskanal. Oscillationer med låg frekvens kunde observeras i modellen.