Formula Student - konstrukce trakční baterie

Abstract

Tato diplomová práce navazuje na autorovu bakalářskou práci s cílem dokončit návrh elektrického a mechanického uspořádání trakční baterie studentské elektroformule a zkonstruovat a otestovat nejprve jeden segment trakční baterie a poté i celou trakční baterii.

Trakční baterie popisovaná v této práci je vyvíjena v rámci projektu studentské elektroformule, což je soutěž, jejímž účelem je vytvořit příležitost pro studenty bakalářských a magisterských studijních programů ukázat svoje schopnosti na reálném interdisciplinárním mezinárodním projektu.

S ohledem na rychle se vyvíjející technologie v oblasti automotive bylo zapotřebí ověřit aktuálnost a správnost návrhu trakční baterie. Proto byl v prvé řadě proveden nový výpočet energie trakční baterie a také nová rešerše bateriových článků. Nově vybraný článek byl poté důkladně měřen. Na základě toho musela být navržena zcela nová mechanická a elektrická koncepce trakční baterie. Po dokončení návrhu byla spuštěna prototypová výroba jednoho segmentu baterie, jejíž součástí bylo i jeho odladění.

Nově navržená trakční baterie studentské elektroformule bude složená ze 288 článků typu Li-Po - SLPBA942126 a bude rozdělená do 8 segmentů s konfigurací 36S2P (celkově tak bude mít trakční baterie konfiguraci 144S2P). Díky nově vybranému článku se jmenovité napětí baterie zvýšilo na 532,8 V (maximální na rovných 600 V), baterie dokáže dodávat po celý svůj vybíjecí cyklus maximální dovolený výkon 80 kW, její jmenovitá energie bude 7,46 kWh a předpokládaná hmotnost trakční baterie by neměla přesáhnout 57,5 kg.

Výsledky této práce jsou pro vývoj studentské elektroformule velmi důležité, protože přináší z hlediska vývoje trakční baterie veliký posun dopředu. Zároveň tato práce poslouží jako pomocný materiál při samotné konstrukci a testování baterie i při vývoji baterií budoucích generací. Mimo jiné je možné poznatky získané z této práce využít i pro vývoj jiných trakčních baterií.