08/09/2016
Door Ad Spijkers
Buggy’s worden geassocieerd met fun, strand en duinen. Wel jammer dat ze zo'n herrie maken. Maar studenten Elektrotechniek aan de Hogeschool Arnhem en Nijmegen (HAN) bewijzen dat het ook milieuvriendelijk, stil en slim kan.
Het initiatief voor de E-buggy kwam van de docent Power Systems. Studenten moeten niet alleen de als kit gekochte buggy ombouwen van aandrijving via een verbrandingsmotor naar elektromotoren, maar de auto ook ‘slimmer’ maken. Een eerste groep heeft de verbrandingsmotor vervangen door elektromotoren en de mechanische constructie voor de voertuigaandrijving aangepast. Ook de frequentieregelaars voor de motoren zaten er na het eerste semester in. Het voertuig kon zelfs al rijden en werd door relais bestuurd.
Afgelopen februari tot en met juni hebben Maarten Crop, Jeroen Bernds en Sade van Poortvliet aan het project gewerkt. Hun doel was de auto slimmer te maken, alle autofuncties in één systeem te integreren en de auto voor te bereiden op uitbreidingen in het volgende semester.
Slimmer maken
‘Slimmer maken’ is echter hard werken. Zo moest het laadprotocol worden verbeterd en de status van de accu’s worden bewaakt. Verder maakten ze parameters van de auto zichtbaar op één display: snelheid, laadstroom, status van de accu, aansluiting op het lichtnet, verlichting en alarm. Een aantal parameters wordt via CANbus uit het motormanagementsysteem uitgelezen en op het display gevisualiseerd. Bij de ombouw hebben de drie studenten de nodige ondersteuning gehad van Phoenix Contact, Rittal en EPLAN.
De elektrische installatie van de auto is omgebouwd naar een geïntegreerd systeem met behulp van een PLC. Phoenix Contact leverde voor het project display, relais, voeding, PLC, laadstekker (AC en DC), connectoren en klemmen. Voor de PLC zijn modules gebruikt voor digitale en analoge in- en uitgangen, counter modules en RS-232. De laatste wordt nog vervangen door CANbus.
“Het voordeel van de PLC van Phoenix Contact is, dat hij volledig modulair is. Je kunt hem gemakkelijk uitbreiden en hij is flexibel in te delen. Als het nodig is, kun je de ene I/O-module zó vervangen door een andere, zonder dat je uitgebreid moet configureren en programmeren. Bij andere PLC-merken is dat veel lastiger. We zouden via de PLC zelfs de E-buggy via 3G kunnen aansturen”, aldus het drietal.
Kasten en documentatie
De buggy heeft twee Rittal-kasten aan boord. In het passagiersdeel komt de oorspronkelijke bekabeling samen in een KL klemmenkast die via een Interbus-bekabeling communiceert met de PLC. Boven de achterbrug is een AE-kast, met een glazen ruit voor goed zicht op de PLC, bijbehorende I/O-modules, batterijmanagementsysteem, DC-DC converter, vermogensrelais en halfgeleiderrelais. Dankzij het lage vermogen en naar verhouding grote oppervlak is op beide kasten geen extra koeling nodig.
Maarten, Jeroen en Sade hebben voor het voertuig een complete set EPLAN tekeningen gemaakt. Omdat HAN hier geen onderricht in geeft was het heel waardevol dat Jeroen en SadeDe de vooropleiding middenkader engineering hadden gevolgd. De drie hebben alle problemen onderweg zelf opgelost. Ondersteuning door specialisten van EPLAN was niet nodig. “We hebben veel informatie uit het EPLAN Data Portal gehaald. Het is heel fijn dat veel fabrikanten van componenten daarin samenwerken, dat scheelde ons enorm veel uitzoekwerk en tijd” (foto: Jaap Dijsselhof, Phoenix Contact).