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熱成像助力打造高性能電動賽車

閱讀:487      發(fā)布時間:2018-1-2
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為了展示自己的學(xué)識和才能,每年,來自*的工科學(xué)生都可參與設(shè)計(jì),、制造一款單座賽車的挑戰(zhàn),,然后在Formula Student(學(xué)生方程式)比賽中,通過各種靜態(tài)和動態(tài)賽事來測試賽車的性能,。這是機(jī)械工程界的盛會,!荷蘭的代爾夫特理工大學(xué)(TU Delft)自2001年開始就一直參加學(xué)生方程式比賽。2014年,,該校DUT賽車隊(duì)的目標(biāo)是設(shè)計(jì)一款效率zui高,、性能*的電動賽車。這一次,,他們用到了紅外熱像儀,。

 


學(xué)生方程式旨在激勵和鍛煉有進(jìn)取心和創(chuàng)新能力的年輕工程師。這一的工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目不僅受到了*高等院校重視,,也被賽車業(yè)視為是工科學(xué)生的畢業(yè)標(biāo)準(zhǔn),,是從大學(xué)邁入社會的過渡。學(xué)生方程式1981年始于美國,,

1998年傳到歐洲,。TU Delft 大學(xué)2001年*次參加該項(xiàng)比賽,現(xiàn)在甚至允許學(xué)生選擇學(xué)生方程式作為專業(yè),。如今,,已有超過500個團(tuán)隊(duì)參加學(xué)生方程式比賽。DUT賽車隊(duì)共有80名成員,,其中7名是全職人員,,15名是低年級學(xué)生。

 

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FLIR T640紅外熱像儀用于檢測不同載荷情況下的電瓶熱點(diǎn)

 

DUT賽車隊(duì)的學(xué)生們將工作室設(shè)在了代爾夫特大學(xué)的D:DREAM夢想大廳,。在這里他們可以充分利用各種的技術(shù)進(jìn)行賽車設(shè)計(jì),。其中就有熱成像技術(shù)。電動汽車的設(shè)計(jì)中,,對溫度進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控非常重要,。DUT賽車隊(duì)使用了FLIR Systems的紅外熱像儀檢測電瓶的熱點(diǎn),監(jiān)控輪胎的溫度分布,,以及測試賽車的電子元件,。

輕型組件

代爾夫特隊(duì)以建造輕質(zhì)賽車而聞名。在設(shè)計(jì)階段,,DUT賽車去除了每一克不必要的重量,。這種輕型設(shè)計(jì)思維被稱作“代爾夫特理念”,因此造就了一系列驚人的數(shù)據(jù),。2013年,DUT賽車僅重175千克,。2014年DUT賽車隊(duì)的目標(biāo)是155千克,。對許多對手團(tuán)隊(duì)而言,,想要建造200千克以下的賽車都相當(dāng)困難。

DUT賽車隊(duì)的電瓶負(fù)責(zé)人BaukeKooger表示:“我們使用一臺FLIR T640 紅外熱像儀監(jiān)控不同載荷條件下電瓶的溫度,,并檢測熱點(diǎn),。為此,我們模擬了一種常見的拉力賽電路,,這也是動態(tài)賽事的一部分,。這樣,我們想知道需要在何處安裝溫度傳感器,,如何規(guī)劃制冷系統(tǒng)的尺寸,。除此之外,F(xiàn)LIR紅外熱像儀還能幫助我們在已裝配的電瓶上定位接觸不良的熱點(diǎn),。”

 

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正在測試低額定電流的電線,。如果可以使用,會進(jìn)一步降低賽車的重量,。



電線也需要檢測,。電流測試期間,DUT賽車隊(duì)做了如果使用較低額定電流的電線是否會影響賽車性能的檢測,。如果不會,,就可以換用更輕的電線。

 
輪胎也是關(guān)系車重的一方面,。代爾夫特學(xué)生方程式車隊(duì)電氣負(fù)責(zé)人MarinusGeuze表示:“寬輪胎抓地力更強(qiáng),,但是整體偏重。因此,,我們自主設(shè)計(jì)輪胎,。有了FLIR紅外熱像儀,我們就能監(jiān)控輪胎的溫度分布,。溫度是否能在整個輪胎表面均勻分布對賽車的性能至關(guān)重要,。

 

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圖中所示為電瓶測試中一個測試循環(huán)的圖形報(bào)告,顯示了溫度設(shè)置與電壓和電流的關(guān)系

 

助熱像儀提供的溫度數(shù)據(jù),,我們就能相應(yīng)調(diào)整賽車的懸架系統(tǒng),。”


熱成像在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用熱成像的應(yīng)用遠(yuǎn)非只是輪胎和電瓶監(jiān)控。MarinusGeuze表示:“回顧一年來DUT賽車的設(shè)計(jì)和研發(fā)過程,,熱像儀*不在發(fā)揮著作用,。我們準(zhǔn)備用熱成像技術(shù)檢測我們的印刷電路板,看看哪些組件會在運(yùn)行中發(fā)熱,。如果必要,,我們可以完善設(shè)計(jì),在電路板zui終安裝于賽車之前解決問題。我們還計(jì)劃使用熱像儀監(jiān)控安裝在賽車上的幾種碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)產(chǎn)品的固化過程,。”
 

 

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監(jiān)測電瓶是否出現(xiàn)熱點(diǎn)  

DUT的賽車重175千克, 對許多競爭團(tuán)隊(duì)而言,,建造200千克以下的賽車都相當(dāng)困難。

 

FLIR T640 紅外熱像儀

FLIR T640 紅外熱像儀是一款手持熱像儀,,它擁有符合人體工學(xué)的設(shè)計(jì),,*的靈活性和的成像質(zhì)量。熱像儀640 x 480的像素分辨率能夠呈現(xiàn)zui微小的圖像細(xì)節(jié),。直觀的觸屏用戶界面讓FLIR T640紅外熱像儀使用更簡便,。

BaukeKooger表示:“對我們而言,zui重要的是能在比賽中實(shí)時獲得優(yōu)異的視頻圖像,,真正做到對組件運(yùn)的行情況進(jìn)行監(jiān)控,。我們對FLIR T640紅外熱像儀的分辨率和成像質(zhì)量非常滿意。而且這款熱像儀操作非常簡單,,幾乎無需培訓(xùn)就能使用,。”

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