התרומות של החברה של מהנדסי רכב לפיתוח רכב חשמלי

מאה של תקנים: החברה של מהנדסי הרכב ועלייה של הרכב החשמלי

זמן רב לפני הרכב החשמלי הראשון של שוק המוני התגלגל קו ייצור, החברה של מהנדסי הרכב (SAE) הנחת את היסודות הטכניים שתאפשר הרגע הזה, שהוקם בשנת 1905, בדיוק כפי שתעשיית הרכב מצאה את הרגל שלה, SAE ביססה במהירות את עצמה כסמכות המובילה בעולם לקביעת סטנדרטים הנדסיים, פיזור ידע טכני, וטיפוח שיתוף פעולה בין מהנדסים בזמן שהארגון מוקדם של מרכז SAE היה חיוני של כלי רכב מודרני, אך הוא חיוני של כוח חיוני, אך כוח חיוני של כלי רכב חשמלי, הוא חיוני, אך הוא חיוני, אך כוח חיוני, הוא חיוני, אך הוא חיוני, כוח חיוני, אך חיוני, כוח חיוני, הוא חיוני, כוח חיוני, הוא חיוני, הוא חיוני, על בסיס קבוע, על בסיס קבוע, על ידי כוח חיוני, על ידי כוח חיוני, כוח חיוני, על ידי כוח חיוני, על ידי כוח חשמלי, על ידי כוח חיוני, על ידי כוח חיוני, על ידי התקנים חשמליים, על ידי כוח חיוני, על ידי כוח חיוני, על ידי כוח חיוני, על ידי כוח חיוני של כלי רכב מודרני, על ידי התקנים חשמליים, על ידי כוח חיוני של כוח חיוני, על ידי כוח חיוני, על ידי הפעלתו של התקנים חשמליים, על ידי הפעלתו של כלי רכב מודרני, על ידי כוח חיוני, על ידי כוח

מאמר זה חוקר כיצד SAE International עיצבה את הנוף של הרכב החשמלי, החל ממחקר מוקדם במניעה חלופית לפיתוח תשתיות טעינה קריטיות ותקני בטיחות סוללות.הבנת תפקידה של SAE מספקת תובנה מדוע EVs הצליחו להגיע במהירות כה רבה ומה האתגרים נשארים עבור התעשייה קדימה.

יסודות ניידות חשמלית: העבודה המוקדמת של SAE

מתוך Combustion to Cautious Exploration

המעורבות של SAE עם כלי רכב חשמליים החלה עשרות שנים לפני שמכוניות חשמליות היו בתוקף מבחינה מסחרית.לאורך שנות ה-60 וה-70, כדאגות על זיהום אוויר ותלות שמן המועצמת, SAE יצרה ועדות טכניות כדי לחקור מערכות הנעה חלופיות.בזמן שבו רוב המחקרים של הרכב התמקדו בשיפור מנועי הדלק, SAE סיפק פלטפורמה נייטרלית למהנדסים, אנשי אקדמיה וסוכנויות ממשלתיות כדי לדון בפוטנציאל של מערכות ניהול סוללות מוקדמות, שנבחנות מטוסים.

העבודה המוקדמת הזו הניחה יסודות אינטלקטואליים קריטיים.מהנדסים יכולים לשתף מצבי כשלון, נתוני ביצועים ועקרונות עיצוב ללא מגבלות קנייניות. עד סוף שנות ה-70, SAE פרסמה עשרות מאמרים טכניים על תת-מערכות רכב חשמליות, ויצר בסיס של ידע משותף שיזרז את הפיתוח כאשר הטכנולוגיה של סוללות סוף סוף סוף סוף סוף תפסה עם שאפתנות. SAE גם אירחה כנסים ספציפיים על כלי רכב חשמליים היברידיים, ומכוניות שנמלטו ממהנדסים קהילה ומקום לחדד רעיונותיהם.

תגית: Ecosystem

מעבר למחקר שפורסם, SAE השקיעה ביוזמות חינוכיות ובתיחרויות סטודנט שטיפחו דור של מהנדסים נוח עם חשמלאי חשמל. תוכניות כמו "Formula Hybrid" ולאחר מכן "Baja" גרסאות חשמליות נתנו לתלמידים ניסיון, תכנון, בנייה, מירוץ כלי רכב חשמליים.זה תחרויות הכריחו את התלמידים להתעמת עם סטארט-פי הנדסה בעולם האמיתי: משקל מול טווח מנוע לעומת עלויות מוטוריות, יעילות מוטוריות מול עלויות התפעוליות רבות, SAgi רב, עכשיו, פונקציות ניהול משותף.

ההשקעה ארוכת טווח זו בבירת האדם חשובה ככל הנראה, מאחר שכל תקן ספציפי SAE פרסם.ללא כוח עבודה מיומן נוח עם מנועים חשמליים, אימוץ מהיר של EVs בשנות ה-2010 היה בלתי אפשרי.

המהפכה של תשתיות: J1772

אחד מהם הוא הכלל את כולם

אולי לא היה תקן SAE השפעה גלויה יותר על שוק EV מאשר ;0J177203IRFLT 1, תקן עבור כלי רכב חשמליים הטעינה כלי רכב בצפון אמריקה.לפני J1772, מאמצי EV המוקדמים נתקלו בנוף מפורש: כל יצרנית רכב פיתחה את מקל המטען שלה, ותחנות טעינה ציבוריות יכולות לשרת רק כלי רכב ספציפיים.

SAE התערב בסוף שנות ה-90 ובתחילת שנות ה-2000, מינוף בעלי עניין ברחבי התעשייה - יצרני ציוד טעינה, חברות שירותים ורגולטורים - כדי לעצב תקן מחבר יחיד, אוניברסלי, התוצאה הייתה J1772, שפורסם לראשונה בשנת 2001 ועודכן מספר פעמים מאז.הסטנדרט מגדיר חיבור של 5 קומות המסוגל לספק רמה 1 (120V, עד 1.9V), עד 1.9 קילוואט) ו- 2, כולל דרישות תקשורת של קואטוואט, כולל קואט"מ"מ"מ"מ"מ.

אימוץ של J1772 היה הדרגתי אך בסופו של דבר מכריע.עד תחילת 2010, כמעט כל EV שנמכר בצפון אמריקה כללה את ה-J1772, ורשתות טעינה ציבוריות סטנדרטיות סביב ה-Comp.היום, J1772 הוא כל מקום בלתי אפשרי על פני מגרשי חניה ציבוריים, מקומות עבודה, ומתקנים בתשלום למגורים.הסטנדרט מפשט באופן דרמטי את חוויית המשתמש: נהגים כבר לא צריכים לדאוג לגבי תאימות כאשר בוחרים תחנת מניעה זו הייתה תנאי מוקדם יותר לאימוץ.

התפתחות J1772 Combo (CCS)

ככל שיכולות סוללות EV צמחו ונהגים דרשו טעינה מהירה יותר, J1772 התפתח.ההתרחבות המשמעותית ביותר הייתה ה-FLT:0.1772 ComboveFLT:1, הידוע גם כמערכת ההשבחה המשולבת (CCS) מוסיפה שתי סיכות DC נוכחיות מתחת ל- J17 סטנדרטית C72 חיבור AC סטנדרטי, המאפשרת לאותו נמל פיזי לטפל הן ברמה 2 של DC והן במהירות גבוהה ב-350 מעלות כדי להבטיח את רמות ה-קלומות יותר.

העבודה של SAE ב CCS ממחישה את נקודות החוזק של הארגון: שיתוף פעולה, מצטבר, וממוקדת בהתערבותיות. במקום לכפות תחליף מוחלט של תשתיות קיימות, SAE עיצב הרחבה ששמרה תאימות לאחור. גישה פרגמטית זו סייעה ל- CCS לנצח באימוץ של רוב ה-Teslas בצפון אמריקה ובאירופה.

המונחים: J2954 and the Road Ahead

חיתוך ה-Credit

בעוד הטעינה התנהגותית (plugs) שולטת כיום, SAE כבר לקדם בשקט את הטכנולוגיה עבור טעינה אלחוטית באמצעות תקן FLT:0J2954FLT:1 [המוגדרת בצורת ראשונית בשנת 2020, J2954 מגדירה מערכת טעינה אלחוטית אוניברסלית עבור EVs אלחוטית אור-דוטי.

החדשנות העיקרית ב-J2954 היא סטנדרטיזציה של תדירות הפעלה, רמות כוח ופרוטוקולים תקשורת.ללא סטנדרטים אלה, כל יצרנית רכב יכולה לפתח מערכת אלחוטית קניינית, תיקון הסיוט הבלתי אפשרי ש-J1772 ביטלו.J2954 מגדירה שלושה מעמדי חשמל - 3.7 קילוואט, 7.7 קילוואט, ו-11 קילוואט - המתאים לצרכים טיפוסיים בבית ולטעון במקום העבודה, דורש גם אובייקט זר (F) ו- אינטגרציה (F) ו-הגנה על ידי מערכת אבטחה (הגנה) באמצעות מערכת אבטחה הדוקהמערכת אבטחה (הגנה) ו- 7.

בעוד טעינה אלחוטית היא עדיין יישום נישה, J2954 יוצר בסיס לאימוץ רחב יותר. יצרני רכב כולל BMW, מרצדס-בנץ, ו Hyundai בחנו את מערכות J2954-Compliant.עבור מפעילי צי וכלי רכב אוטונומיים - אשר לא יכולים להקיש את עצמם ללא סיוע אנושי - טעינה אלחוטית היא כנראה להיות חיונית.

High-Power Wireless ו- Dynamic Charging

SAE גם בוחנת הרחבות ל-J2954 עבור רמות כוח גבוהות יותר (עד 500 קילוואט עבור כלי רכב כבדים) וטעינה אלחוטית דינמית - טעינה בעוד רכב הוא בתנועה.כמה פרויקטים של הדגמה נבדקו סלילים הטעימים על פני השטח של הכביש, ומאפשרים EVs לטעון כפי שהם נוהגים. בעוד המסחר נשאר רחוק שנים משם, העבודה בדרך היום יהיה חיוני להבטיח כי מערכות טעינה עתידיות תואמות תואמות תואמות תואמות תואמות תואמות תואמות תואמות תואמות תואמות הן על פני השטח של שיטות מסוגים ו-41, כמו תקן: 54/1F סטנדרטי, בעוד שימשיכו לפעול כ-41, בעוד שימשיכו לפעול כ-JF סטנדרטיים.

בטיחות וביצועים: סוללת וכוח

ניהול סוללות ובטיחות: J3068 ומעבר

סוללות EV מאחסנות כמויות עצומות של אנרגיה - המקבילה של מאות פעמים כוח נפץ של מיכל בנזין טיפוסי.הבטח סוללות אלה לפעול בבטחה תחת כל התנאים הוא קריטי עבור אמון הציבור. SAE סטנדרטיFLT:0J3068FLT 1 מתייחס למערכת ניהול סוללות (BMS) ביצועים ותקשורת.הסטנדרט מגדיר דרישות עבור דיוק המדינה-of-of-of-estimation, ניהול תרמי, overage, ו-reativeage-acontage-uptage-reative Deftures-to-to-to-to-in-a-a-reative, כדי למנוע תפקוד פנימי ו-contage, כדי להפחית את תפקוד מערכת ניהול סוללה, ו-contage, ו-contage, כדי להפחית את תפקוד לקוי של תאים, ו-indancedance, ו-indowtative, כדי להפחית את תפקוד מערכת הגנה על מנת להפחית את תפקוד כלי דם תאים, ולאחר מכן, ו-indowtivretivture כדי להפחית את תפקוד מערכת ניהול תאים גמישים, ו-indows-indowtivretivretivretivretivretivretative, ולאחר מכן, ולאחר מכן, ו-

J3068 משלימה עם משפחה של תקני סוללות קשורים, כולל ההרחבה:0 (J2929292903FLT:1 עבור דרישות בטיחות עבור סוללות ליתיום-יון המשמשות ביישומים של מערכת ההפעלה כלי רכב, ו-FLT:2J2945FLT 3 עבור הליכים בדיקה.תקנים אלה הפכו לדרישות דה פקטו עבור יצרני רכב וספקי סוללות.

בעוד שטכנולוגיית סוללות מתפתחת לעבר מצב מוצק וכימאים של צפיפות אנרגיה גבוהה יותר, SAE כבר מתכנסת קבוצות עבודה כדי לעדכן את הסטנדרטים האלה.אתגר הבסיסי נשאר זהה: כיצד להכיל בבטחה ולנהל אנרגיה אלקטרו-כימית ברמות כוח גבוהות.

בדיקות ביצועים והתרחבות

חרדה טווח - הפחד כי EV ירוץ מתוך תשלום לפני ההגעה ליעד שלה - היה אחד המחסומים הפסיכולוגיים הגדולים ביותר לאימוץ. בעוד שרבים מההתמקדות הייתה על יכולת סוללות מוגברת, הערכת טווח מדויקת חשובה באותה מידה. SAE סטנדרטית (FLT:0J16FLT:1 מגדירה הליכים סטנדרטיים של בדיקות EV עבור מדידה וצריכת אנרגיה.זה מבטיח כי קובע נתונים לטווח קצר נטען כי הם תנאים סבירים ופירוק של בדיקות, בתנאי טיפול, בתנאי טיפול, בתנאי טיפול דומים, והגבלות, בדיקות טמפרטורה, בתנאי טיפול.

J1634 מעודכנת מספר פעמים כדי לשקף דפוסים נהיגה בעולם האמיתי, כולל קיצוניות טמפרטורה חם יותר קר יותר.הסטנדרט מגדיר גם כיצד לבדוק עומסי גישה כמו מיזוג אוויר וחימום, אשר יכול להשפיע באופן משמעותי טווח. בעוד ארה"ב EPA ו הרגולטורים אחרים משתמשים בשינויים של הליכים אלה עבור טווח תוויות סטנדרטיות, J34 נשאר תקן טכני הבסיסי המגדיר כיצד טווח בדיקות מתבצעות.

רכב אל-גריד וחכם

להפוך את ה- EVs ל-Geard Assets

ככל שמספר EVs על הכביש גדל, יכולת הסוללה המצטברת שלהם מייצגת משאב פוטנציאלי מסיבי לרשת החשמל.הטכנולוגיה של רכב-ל-גריד (V2G) מאפשרת ל EVs להחזיר את החשמל בחזרה לרשת במהלך תקופות הביקוש, לספק שירותי רשת ולהרוויח הכנסות עבור בעלי רכב.עם זאת, V2G דורש תקשורת מתוחכמת ולשלוט בסטנדרטים כדי להבטיח בטיחות ויציבות רשת.

J2847/1 הוא חלק ממשפחה גדולה יותר של תקני תקשורת, כולל ההרחבה:0.J2847/2IRFLT 1 עבור DC טעינה תקשורת ו-FLT:2J2836363FLT 3 לתקשורת אבחון.תקנים אלה להבטיח שהרכב ותשתית טעינה מדברים את אותה שפה, בין אם לדרגה 2 פשוטה או זרימת כוח דו-כיבית מורכבת.

אינטגרציה חכמה ומיזוג

מעבר ל-V2G, SAE הוא פיתוח תקני מוביל לטעינה חכמה – היכולת להתאים באופן אוטומטי את שיעורי הטעינה המבוססים על תנאי רשת, מחירי חשמל, או זמינות אנרגיה מתחדשת. StandardFLT:0J307203FLT:1 מגדיר כיצד EVs יכולים להגיב לסיגות תגובה, ומאפשרים שירותים לצמצום זמני שיא או ליזום טעינה כאשר דור מתחדש הוא בשפע יכולות אלה חיוניים עבור מספר גדול של רשתות SA- EV, ללא מגבלות אבטחה.

נהיגה אוטונומית בפלטפורמת חשמל

כלי רכב חשמליים מציעים יתרונות טבעיים לנהיגה אוטונומית: בקרה מדויקת ומיידית של מומנט, רצפת סוללות שטוחה כי סימולטור מיקום חיישן, דרישות תחזוקה נמוכה אידיאלי עבור ציי ניידות משותפים. SAE כבר אינסטרומנטלי בפיתוח הסטנדרטים כי לגשר שתי טכנולוגיות טרנספורמטיביות אלה. StandardFLT:0J3016FLT:1, אשר מגדיר את ששת הרמות של נהיגה (מרמה 0 עד 5), אולי דורשות באופן נרחב של טיפול עצמי, במיוחד עבור דרישות טיפול אלקטרוני של J30.

SAE פועל גם על סטנדרטים עבור כלי רכב אוטונומיים-ל- infra תקשורת (V2I) אבטחת סייבר, ובטיחות פונקציונלית עבור מערכות נהיגה אוטומטיות על פלטפורמות EV. תקנים אלה יהפכו חשובים יותר ויותר כמו יצרני רכב לפרוס מוניות EV אוטונומיים וכלי רכב משלוח. השילוב של הנעה חשמלית ופעולה אוטונומית מייצג שינוי פרדיגמה כי SAE הוא מעצב באופן פעיל, ולא רק מתעד אחרי עובדה.

קיימות וכלכלת מעגלי

סוללה חוזרת ו- Second Life Use

רכב חשמלי הוא רק בר קיימא כמו מחזור החיים של הסוללה שלה. SAE פרסמה סטנדרטים הקשורים ניהול סוללות סוף חיים, כולל FLT:0J2961FLT:1 עבור בדיקות סוללות מחזוריות ומיחזור. תקן זה מגדיר נהלים עבור פיזור בטוח, פירוק סוללות EV, עיבוד סוללות EV, תמצית חומרים יקר ערך כמו ליתיום, cobalt, ניקל לשימוש יעיל.

SAE גם תומך יישומי סוללה של שני חיים - מערכות אחסון אנרגיה מאוישות שנבנו מסוללות EV פרשיות.מערכות אלה יכולות לספק אחסון רשת, כוח גיבוי, או שיא גילוח עבור מבנים מסחריים. StandardFLT:0J3235igFLT:1 מגדירות דרישות בדיקות הסמכה עבור סוללות חיים שני כדי להבטיח שהם עומדים בבטיחות וקריטריונים לביצועים לשימוש נייח.

מסקנה: תפקידה של SAE ב- Electric Car Progress

המעבר לרכבים חשמליים הוא אחד האתגרים ההנדסתיים המורכבים ביותר של המאה ה-21.הוא כולל מאות יצרני רכב, ספקים, שירותים, ורגולטורים על פני מדינות שונות ומשטרים רגולטוריים.ללא ארגון נייטרלי, אמין, וטכני קפדני כמו SAE International, מערכת אקולוגית זו תהיה מפורצת ו כאוטי. SAE תקנים הטעינה של שירותי טעינה (J1772 ו- CCS) הפכו לפרוטוקולים של מערכת הביטחון של צפון אמריקה (EVJ1929) לתקני בטיחות גבוהה יותר.

במבט קדימה, SAE ממשיכה לפעול על סטנדרטים הדור הבא של טעינה אלחוטית בעוצמה גבוהה, מגה-וואט טעינה על משאיות כבדות (J3271), אבטחת סייבר עבור רשתות טעינה EV, ומדכאות קיימות לייצור סוללות ומחזור מחדש.החברות של הארגון כולל מהנדסים מכל יצרנית רכב גדולה, חברת טכנולוגיה, ותועלת - להבטיח כי הסטנדרטים שלה משקפים את המומחיות הקולקטיבית של התעשייה, ככל שיגבירו את תפקידי SAE מתקדמים, יהפכו למהנדסים יותר ויותר למעבדות את מרכזי של מרכזי של מרכזי של מרכזי של חברות העבודה, ורק למהנדסים מתקדמים, יהפכו את ה- EVE, ורק למעבדות, כמו גם למהנדסים מתקדמים, כמו גם למעבדות העבודה, רק למעבדות העבודה, יהפכו למהנדסים מתקדמים, רק לתקני EVE, יהפכו לטכנולוגיות טכנולוגיות טכנולוגיות טכנולוגיות טכנולוגיות הרכב המודרניות, וטכנולוגיות יעילותן, וטכנולוגיות עבודה, יהיו יותר, רק בעשורים מתקדמים, אשר יאפשרו, וטכנולוגיות יעילותן, רק של ה-E מתקדמות יותר, כמו גם יותר, כמו גם יותר של שיטות עבודה חשובות יותר ויותר טכנולוגיות טכנולוגיות טכנולוגיות טכנולוגיות טכנולוגיות טכנולוגיות טכנולוגיות הרכב, וטכנולוגיות יעילותן, כמו גם יותר, כך שתאפשרות טכנולוגיות טכנולוגיות טכנולוגיות חדשניות, כך שתאפשרות טכנולוגיות טכנולוגיות טכנולוגיות טכנולוגיות

(ב) לאלו המעוניינים בתקני SAE ספציפיים שהוזכרו במאמר זה ובמעמדם הנוכחי, אתר האינטרנט של תקנים בינלאומיים (FLT:0SAE International Standards Site) מספק מידע מפורט על כל סטנדרט שפורסם ו-In-התפתחותי.בנוסף, ה-FLT:2U.S המחלקה של משרד האנרגיה של Efficiency & Renewable EnergyFLT:3 מפרסם מחקר משלים על אינטגרציה וסטנדרטים ראשוניים של הנדסת חשמל, אשר הנדסת חשמלאיים, אשר מקיפים, יש לבחון את הסטנדרטים של הנדסת חשמלאיים, באופן רשמי, כולל של הנדסת חשמלאי, כולל, כולל, כולל, כולל, כולל של הנדסת חשמל, על תקן הנדסה גלובלית, כולל של הנדסת חשמל, כולל, כולל של הנדסת חשמלאי, כולל של הנדסת חשמלאי, הנדסת חשמלאי, ו-E.