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熱成像助力打造高性能電動賽車

閱讀:463      發布時間:2018-1-2
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為了展示自己的學識和才能,每年,來自*的工科學生都可參與設計、制造一款單座賽車的挑戰,然后在Formula Student(學生方程式)比賽中,通過各種靜態和動態賽事來測試賽車的性能。這是機械工程界的盛會!荷蘭的代爾夫特理工大學(TU Delft)自2001年開始就一直參加學生方程式比賽。2014年,該校DUT賽車隊的目標是設計一款效率zui高、性能*的電動賽車。這一次,他們用到了紅外熱像儀。

 


學生方程式旨在激勵和鍛煉有進取心和創新能力的年輕工程師。這一的工程設計項目不僅受到了*高等院校重視,也被賽車業視為是工科學生的畢業標準,是從大學邁入社會的過渡。學生方程式1981年始于美國,

1998年傳到歐洲。TU Delft 大學2001年*次參加該項比賽,現在甚至允許學生選擇學生方程式作為專業。如今,已有超過500個團隊參加學生方程式比賽。DUT賽車隊共有80名成員,其中7名是全職人員,15名是低年級學生。

 

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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

 

DUT賽車隊的學生們將工作室設在了代爾夫特大學的D:DREAM夢想大廳。在這里他們可以充分利用各種的技術進行賽車設計。其中就有熱成像技術。電動汽車的設計中,對溫度進行實時監控非常重要。DUT賽車隊使用了FLIR Systems的紅外熱像儀檢測電瓶的熱點,監控輪胎的溫度分布,以及測試賽車的電子元件。

輕型組件

代爾夫特隊以建造輕質賽車而聞名。在設計階段,DUT賽車去除了每一克不必要的重量。這種輕型設計思維被稱作“代爾夫特理念”,因此造就了一系列驚人的數據。2013年,DUT賽車僅重175千克。2014年DUT賽車隊的目標是155千克。對許多對手團隊而言,想要建造200千克以下的賽車都相當困難。

DUT賽車隊的電瓶負責人BaukeKooger表示:“我們使用一臺FLIR T640 紅外熱像儀監控不同載荷條件下電瓶的溫度,并檢測熱點。為此,我們模擬了一種常見的拉力賽電路,這也是動態賽事的一部分。這樣,我們想知道需要在何處安裝溫度傳感器,如何規劃制冷系統的尺寸。除此之外,FLIR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。”

 

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正在測試低額定電流的電線。如果可以使用,會進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。

 
輪胎也是關系車重的一方面。代爾夫特學生方程式車隊電氣負責人MarinusGeuze表示:“寬輪胎抓地力更強,但是整體偏重。因此,我們自主設計輪胎。有了FLIR紅外熱像儀,我們就能監控輪胎的溫度分布。溫度是否能在整個輪胎表面均勻分布對賽車的性能至關重要。

 

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圖中所示為電瓶測試中一個測試循環的圖形報告,顯示了溫度設置與電壓和電流的關系

 

助熱像儀提供的溫度數據,我們就能相應調整賽車的懸架系統。”


熱成像在設計階段的應用熱成像的應用遠非只是輪胎和電瓶監控。MarinusGeuze表示:“回顧一年來DUT賽車的設計和研發過程,熱像儀*不在發揮著作用。我們準備用熱成像技術檢測我們的印刷電路板,看看哪些組件會在運行中發熱。如果必要,我們可以完善設計,在電路板zui終安裝于賽車之前解決問題。我們還計劃使用熱像儀監控安裝在賽車上的幾種碳纖維增強復合材料(CFRP)產品的固化過程。”
 

 

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監測電瓶是否出現熱點  

DUT的賽車重175千克, 對許多競爭團隊而言,建造200千克以下的賽車都相當困難。

 

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的設計,*的靈活性和的成像質量。熱像儀640 x 480的像素分辨率能夠呈現zui微小的圖像細節。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時獲得優異的視頻圖像,真正做到對組件運的行情況進行監控。我們對FLIR T640紅外熱像儀的分辨率和成像質量非常滿意。而且這款熱像儀操作非常簡單,幾乎無需培訓就能使用。”

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