Box dan konektornya

Desain gambar diatas memang jelek, tapi tentu kami memilih konektornya tidak sembarangan. Sesuai targetnya, kita memilih konektor dari TE yang biasa digunakan pada dunia Motorsports untuk konektor kontrol dan Low voltage. Selain itu, konektor pada arus besar, kita cukup menggunakan Connector plug yang diproduksi oleh Amphenol. konektor ini mirip dengan konektor Gland, tapi dengan tambahan Enclosure dengan rating IP67. Rating ini cukup penting agar menghindari kemasukan air dan debu.

Didalamnya yang terpasang busbar

VESC Controller sebelumnya hanya mendesain sampai busbar phasenya. Oleh karena itu, kita perlu menambahkan busbar untuk pole V+ dan V-. Desainnya cukup mengikuti busbar phasenya saja, yakni tebal 5 mm dan lebar 15 mm.

Perlu diketahui, arus yang dilalui oleh setiap phase lebih besar dari yang dilalui oleh pole V+ dan V-. Oleh karena itu, kita cukup menggunakan desain dari busbar dari VESC Controller.

Buat yang ingin mendapatkan 3d modelnya, bisa link grabcad disini

Yah, itu dirasa udah cukup. Untuk hal lainnya bisa dilihat di gambar dibawah ini 🙂

The post Progress TIMBACOK #4 : Udah ada boxnya appeared first on Colekmes.

Kalau belum mengetahui apa itu motor BLDC, bisa membaca terlebih dahulu artikelnya disini. Kemudian untuk mengetahui lebih dalam, tentang Motor BLDC beserta kontrollernya bisa mengakses pada tulisan Stefan Baldursson disini. Simulasi dengan Python menjadi pilihan karena cukup mudah digunakan dan banyak referensinya.

Simulasi ini dapat diakses pada repository ini. Program tersebut merupakan hasil forked dari repo sebelumnya(dituliskan pada README repository) yang menggunakan Python 2.6, kemudian diupgrade sedikit pada repository ini dengan menggunakan Python3 (Penulis menggunakan Python 3.6). Selain itu simulasi juga memerlukan package numpy, dan scipy yang telah telah terpasang. Untuk cara memasangnya bisa dilihat disini.

Untuk melakukan simulasi bisa clone atau download reponya.

git clone https://github.com/zharfanw/open-bldc-pysim

Selanjutnya, jalan program sim_1.py

#
# Open-BLDC pysim - Open BrushLess DC Motor Controller python simulator
# Copyright (C) 2011 by Antoine Drouin <poinix@gmail.com>
# Copyright (C) 2011 by Piotr Esden-Tempski <piotr@esden.net>
#
# This program is free software; you can redistribute it and/or modify
# it under the terms of the GNU General Public License as published by
# the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
# (at your option) any later version.
#
# This program is distributed in the hope that it will be useful,
# but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
# MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
# GNU General Public License for more details.
#
# You should have received a copy of the GNU General Public License
# along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
#

import matplotlib
# matplotlib.use('MacOSX')
# matplotlib.use('GTKCairo')
import numpy as np
import pylab as pl
import matplotlib.pyplot as plt
from scipy import integrate
from scipy.signal import decimate

import misc_utils as mu
import dyn_model  as dm
import control    as ctl
import my_io      as mio
import my_plot    as mp



def display_state_and_command(time, X, U):

    titles_state = ['$\\theta$', '$\omega$', '$i_u$', '$i_v$', '$i_w$']
    titles_cmd = ['$u_l$', '$u_h$', '$v_l$', '$v_h$', '$w_l$', '$w_h$']
    for i in range(0, 2):
        plt.subplot(6, 2, 2*i+1)
        plt.plot(time,mu.deg_of_rad(X[:,i]), 'r', linewidth=3.0)
        plt.title(titles_state[i])
    for i in range(2, dm.sv_size):
        plt.subplot(6, 2, 2*i+1)
        plt.plot(time, X[:,i], 'r', linewidth=3.0)
        plt.title(titles_state[i])
    for i in range(0, 6):
        plt.subplot(6, 2, 2*i+2)
        plt.plot(time, U[:,i], 'r', linewidth=3.0)
        plt.title(titles_cmd[i])

def print_simulation_progress(count, steps):
        sim_perc_last = ((count-1)*100) / steps
        sim_perc = (count*100) / steps
        if (sim_perc_last != sim_perc):
            print ("{}%".format(sim_perc))

def drop_it(a, factor):
	new = []
	for n, x in enumerate(a):
		if ((n % factor) == 0):
			new.append(x)
	return np.array(new)

def compress(a, factor):
	return drop_it(a, factor)
	#return decimate(a, 8, n=8, axis=0)

def main():
#    t_psim, Y_psim =  mio.read_csv('bldc_startup_psim_1us_resolution.csv')
#    mp.plot_output(t_psim, Y_psim, '.')

    freq_sim = 1e6                              # simulation frequency
    compress_factor = 3
    time = pl.arange(0.0, 0.1, 1/freq_sim) # create time slice vector
    X = np.zeros((time.size, dm.sv_size))       # allocate state vector
    Xdebug = np.zeros((time.size, dm.dv_size))  # allocate debug data vector
    Y = np.zeros((time.size, dm.ov_size))       # allocate output vector
    U = np.zeros((time.size, dm.iv_size))       # allocate input vector
    X0 = [0, mu.rad_of_deg(0.1), 0, 0, 0]       #
    X[0,:] = X0
    W = [0, 1]
    for i in range(1,time.size):

        if i==1:
            Uim2 = np.zeros(dm.iv_size)
        else:
            Uim2 = U[i-2,:]

        Y[i-1,:] = dm.output(X[i-1,:], Uim2)                  # get the output for the last step
        U[i-1,:] = ctl.run(0, Y[i-1,:], time[i-1])            # run the controller for the last step
        tmp = integrate.odeint(dm.dyn, X[i-1,:], [time[i-1], time[i]], args=(U[i-1,:], W)) # integrate
        X[i,:] = tmp[1,:] # copy integration output to the current step
        X[i, dm.sv_theta] = mu.norm_angle( X[i, dm.sv_theta]) # normalize the angle in the state
        tmp, Xdebug[i,:] = dm.dyn_debug(X[i-1,:], time[i-1], U[i-1,:], W) # get debug data
        print_simulation_progress(i, time.size)

    Y[-1,:] = Y[-2,:]
    U[-1,:] = U[-2,:]

    if compress_factor > 1:
        time = compress(time, compress_factor)
        Y = compress(Y, compress_factor)
        X = compress(X, compress_factor)
        U = compress(U, compress_factor)
        Xdebug = compress(Xdebug, compress_factor)

    mp.plot_output(time, Y, '-')
#    pl.show()
    plt.figure(figsize=(10.24, 5.12))
    display_state_and_command(time, X, U)

    plt.figure(figsize=(10.24, 5.12))
    mp.plot_debug(time, Xdebug)

    pl.show()

if __name__ == "__main__":
    main()

dan hasilnya adalah sebagai berikut

Dengan adanya simulasi ini, semoga dapat bermanfaat.

The post Simulasi Motor BLDC dengan Python appeared first on Colekmes.

*Perhatian sebelum membaca, Artikel ini ditulis dengan menganggap pembaca telah memahami rule FSAE EV 2020.

Baterai

Kita akan membahas tentang perkembangan baterai terlebih dahulu. Karena kita bertujuan untuk mengikuti SFJ2020, kita harus mengikuti aturan dari FSAE pada subbab EV.4 Tractive System – Energy Storage. Namun kita akan mereview kembali pekerjaan sebelumnya yang ditunjukan pada gambar dibawah ini.

Desain baterai tersebut sudah ditempati oleh komponen yang digunakan. Namun desain tersebut sangat tidak realistis mengingat akan ada kabel dengan diameter besar untuk arus yang besar seperti gambar dibawah ini.

Dengan gambar diatas, sangat sulit merangkai kabel dengan diameter yang lebar pada jarak maintanance plug yang terlalu berdekatan seperti yang dilingkari pada gambar diatas. Sehingga langkah untuk mendesain ulang baterai diambil. Sebelum pada konfigurasi baterai yang baru, kita awali dengan desain section-nya.

Pada gambar diatas, section telah lengkap mulai dari kabel sensornya, busbar, lapisan dalam dengan kertas Nomax, sampai lapisan luarnya yang direncanakan menggunakan plat alumunium tipis. Selain itu, diatas section ditutup dengan plat nylon tebal sehingga meninggalkan pole pada section-nya.

Setelah selesai dengan section-nya, selanjutnya kita akan merangkai beberapa section tersebut seperti gambar dibawah ini

Desain baterai TIMBACOK yang terbaru perlu menambah lebar untuk area Electronics control-nya. Hal ini dikarenakan diatas beberapa section tersebut, akan ada kabel arus tinggi yang menyilang sehingga perlu dialihkan posisinya.

Kontroler Motor

Penulis sangat merasa bodoh sekali sampai ditemukannya desain Motor Controller open source yang telah jadi dibuat PALTATech. Sebelumnya, kita sampai mencari IGBT dan drivernya yang sesuai. Dan bahkan telah sampai membuat desain 3d IGBT-nya sampai drivernya yang gak sesuai. Penampakan desain motor controller tersebut seperti dibawah ini

Dengan progres motor kontroller telah sampai pada gambar diatas, selanjutnya kita perlu melengkapi komponen pendukungnya saja. Komponen pendukung meliputi Kapasitor tegangan tinggi pada setiap pole IGBT, Konektor HV, Konektor LV (Kontrol, supply, dan sensor), konektor output, serta cooling systemnya dan housing pada kontrollernya.

Untuk lebih lengkap perihal motor kontrolernya, bisa cek di repository-nya PALTATech disini

Dengan progres sampai ini, kita belum membuat komponen dasar dari mobil listrik yakni baterai, dan motor kontrollernya. Namun dengan kemudahan serta beberapa informasi yang tersedia, semoga dapat diselesaikan :). Untuk koreksi serta sarannya, bisa tulis di komen, atau email ke miminnya@colekmes.com

The post Progres Timbacok #2 appeared first on Colekmes.