Controller design for brake resistor
Hiltunen, Henry (2019)
Diplomityö
2019
School of Energy Systems, Sähkötekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2019121046548
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2019121046548
Tiivistelmä
Brake resistors are used as dynamic braking components in electric vehicles and other automotive drivetrain systems. Function of the brake resistor is to protect electronics from voltage overloads generated at electric drives in deceleration. A brake resistor controller controls and monitors the whole braking event from a beginning. The brake resistor controller circuit for a 50 kW liquid-cooled brake resistor has been designed in this Master’s Thesis work for Danfoss Editron Oy. The overall circuit design follows road vehicle standards ISO 16750-2 and ISO 7637-2, other standards such as IEC 61800-5 have also been followed.
Literary research method is used while simulations are used to verify the basic principle of the system. The brake resistor controller measure brake resistor current from 0 to 300 A, variable frequency drive voltage from 0 to 1200 V and coolant temperature from −40 to 200 °C. With these measurements, controller can work autonomously. CAN-bus (Controller Area Network) is used to communicate with other devices in the drivetrain system. A PCB layout design was not part of the Master’s Thesis work nor the testing and controller programming. Sähköajoneuvoissa ja muissa sähköisissä voimansiirtojärjestelmissä dynaamisina jarrukomponentteina käytetään jarruvastuksia. Jarruvastus suojaa näiden järjestelmien elektroniikkaa sähkömoottorin tuottamalta ylikuormitukselta hidastuksen aikana. Jarruvastusohjain monitoroi ja säätää vastuksen toimintaa jarrutuksen alusta asti. Diplomityössä toteutettiin 50 kW nestejäähdytteisen jarruvastusohjaimen piirisuunnittelu Danfoss Editron Oy:lle. Piirisuunnittelu seuraa tiekäyttöön tarkoitettujen kulkuneuvojen ISO 16750-2 ja ISO 7637-2 standardeja, sekä muita standardeja, kuten IEC 61800-5 standardia.
Kirjallisuustutkimusta on käytetty tutkimusmenetelmänä simulointien tukiessa järjestelmän suunnittelua. Jarruvastusohjain mittaa jarruvastuksen läpi kulkemaa virtaa 0. . . 300 A välillä, välipiirin jännitettä 0. . . 1200 V välillä sekä jarruvastuksen nestejäähdytyksen lämpötilaa välillä −40. . . 200 °C. Ohjain voi toimia autonomisesti mittausten avulla. Kommunikointi muiden voimansiirtojärjestelmässä olevien laitteiden kanssa tapahtuu CAN-väylän (Controller Area Network) avulla. Piirilevysuunnittelu, ohjaimen testaus ja ohjausohjelman kirjoittaminen eivät sisältyneet diplomityöhön.
Literary research method is used while simulations are used to verify the basic principle of the system. The brake resistor controller measure brake resistor current from 0 to 300 A, variable frequency drive voltage from 0 to 1200 V and coolant temperature from −40 to 200 °C. With these measurements, controller can work autonomously. CAN-bus (Controller Area Network) is used to communicate with other devices in the drivetrain system. A PCB layout design was not part of the Master’s Thesis work nor the testing and controller programming.
Kirjallisuustutkimusta on käytetty tutkimusmenetelmänä simulointien tukiessa järjestelmän suunnittelua. Jarruvastusohjain mittaa jarruvastuksen läpi kulkemaa virtaa 0. . . 300 A välillä, välipiirin jännitettä 0. . . 1200 V välillä sekä jarruvastuksen nestejäähdytyksen lämpötilaa välillä −40. . . 200 °C. Ohjain voi toimia autonomisesti mittausten avulla. Kommunikointi muiden voimansiirtojärjestelmässä olevien laitteiden kanssa tapahtuu CAN-väylän (Controller Area Network) avulla. Piirilevysuunnittelu, ohjaimen testaus ja ohjausohjelman kirjoittaminen eivät sisältyneet diplomityöhön.