介绍

2018年成立于瑞典哥德堡， 查默斯太阳能团队 是一个学生驱动的非营利性项目，旨在打造具有竞争力、可持续发展的太阳能电动汽车（图 1）。 该团队参加了普利司通世界太阳能挑战赛，这是一项每年一度的赛事，吸引了来自全球领先大学的团队在穿越澳大利亚内陆的艰苦比赛中测试他们的设计。 该团队拥有 40 多名成员，横跨多个重点领域，包括空气动力学、机械、电气系统和物流，今年他们的汽车设计取得了重大改进。 Viswanathan Ganesh 是该项目的首席电气工程师，对可再生能源和可持续发展充满热情，他使用两个 Moku:Go 设备进行电机驱动、电池管理系统 (BMS) 测试和驾驶测试。 

图1： Chalmers Solar 团队成员使用 Moku:Go

Moku:Go 是 Liquid Instruments 为工程教育和一般行业量身定制的第一个软件定义仪器解决方案。 软件定义的功能使 Moku:Go 能够提供多达 14 种不同的仪器，用于电子、光学和电信实验室。 借助多仪器模式 (MiM)，用户可以组合成对的仪器以无损互连同时运行。

挑战

今年，Chalmers Solar 团队以可持续发展为先的理念进行设计。 为了实现他们的目标，他们需要重新设计车辆的部件以减轻总重量、提高电机性能并微调组件。 在电气团队中，Viswanathan 带领他的团队成员制定新策略并重新设计他们的 BMS，以实现更高效、更流线型的设计。

由于大多数团队成员都是学生，他们必须在周末开会测试他们的设计。 由于执行测试的时间和实验室空间有限，该团队需要一个便携、灵活的解决方案。 要执行车载驾驶测试，传统的台式设备根本不是一种选择。 传统示波器让团队成员束缚在工作台上，无法有效地记录数据，并且由于不直观、难以阅读的显示和功能而阻碍了有效的协作。 不同的团队成员需要不同的设备和仪器来对车辆子系统进行测试，因此使用旧设备，团队将需要几台昂贵的台式仪器来完成测试。 这还包括外部数据处理以审查任何记录的数据，进一步推动设计时间表并延迟进度。

解决方案

在测试 Moku:Go 之后，Viswanathan 为 Chalmers 团队选择了这款设备。 紧凑的设计让团队成员可以在背包中携带整个实验室，甚至可以将 Moku:Go 连接到便携式电源以进行车载现场测试。 

“在最初的路测中，我们只是将 Moku:Go 连接到车内并记录所有内容——电压、电流——然后对其进行研究，”路测的 Viswanathan 说。 “太好了。”

易用性允许团队成员共享两台 Moku:Go 设备进行各种测试，无需多台台式仪器。 为了改进他们的 BMS 和太阳能电池策略，太阳能电池组使用一个 Moku:Go 设备来计算电压降和电压上升，确保团队为他们的车辆提供最大功率。 根据压降，该团队可以计算升压转换器的最大功率点跟踪 (MPPT) 逻辑。 同时，电机控制组使用另一个 Moku:Go 设备来校准电机控制器。 他们在不同的电压水平启动电机，用转速表检查最终速度。 有了这些数据，团队就可以校准电机控制器。 图 2 显示了 Moku:Go 用于测试车辆子系统，方便地显示在团队成员的笔记本电脑上。 

图3： 学生们使用 Moku:Go 示波器（14 种仪器之一）跨团队进行各种测试

最后，电池组接管工作，使用两个 Moku:Go 设备。 今年，该团队将他们的设计拆分为包括两个电池组以改善重心。 由于没有具体的电池数据表，该团队正在校准他们的 BMS 并自行指定他们的电池。 他们使用 Moku:Go 示波器/电压表执行开路电压 (OCV) 测试，以确定电池的电势。 他们形成电池的 RC 模型，然后开始测试充电和放电循环。 他们首先在单个电池上执行这些测试，然后形成一串电池，将它们连接到 BMS，并重复测试。 他们重复这个过程，直到完全表征电池性能。

结果

该团队通过使用 Moku:Go 进行广泛、细致的测试，显着改进了他们的汽车设计。 除了示波器之外，最有用的仪器之一是嵌入式数据记录器。 

“我们不需要单独使用任何数据记录器，”Viswanathan 说。 “在运行一系列测试时，我们可以标记我们进行哪个测试的时间段。”

该团队只需将他们的 Moku:Go 连接到外部电源即可执行长达 23 小时 XNUMX 分钟的车载数据收集，提供有关各个子系统性能的关键信息。 

结论

Chalmers Solar 团队能够在以下方面的帮助下完全重新设计他们的车辆 Moku:Go，为今年的成功建立团队 普利司通世界太阳能挑战赛 在澳大利亚达尔文开始。 

要了解更多有关 Moku:Go， 联系 info@liquidinstruments.com.