Sähköauton rakentaminen on monen tekijän välillä tasapainoilua ja hankala kompromissi. Sähköautomuunnoksen perussuunnittelu tapahtuu esimerkiksi useilla uudelleen tehdyillä laskelmilla ja sommitelmilla (itaratiivinen prosessi). Suunnittelun vaiheina voidaan nähdä:

• 1) Käyttöprofiilin määrittely ja tavoitteiden asettaminen
• 2) Perusmitoituslaskelmat
• 3) Osavalinnat (tärkeimpinä moottori ja ohjain, akusto ja laturi)
• 4) Tilankäytöllinen sommittelu
• 5) Suunnitelman tuloksen arviointi

1) Käyttöprofiilin määrittely ja tavoitteiden asettaminen

Määritellään tavoitteet sisältäen tärkeimmät suoritusarvot:

• Ajomatka (myös millaista ajoa, mitkä nopeudet)
• Latausaika ja latausmahdollisuudet
• Kiihtyvyys
• Toivottu tilankäyttö: matkustajatilat ja tavaratilat
• Hinta

2) Perusmitoituslaskelmat

Tehdään tavoitteelliset mitoituslaskelmat:

• Arvioidaan kokonaismassaa
• Auton mekaaniset laskelmat (liikedynamiikka): saadaan tarvittava teho ja vääntö
• Auton mäennousukyky: arviot liikkeellelähdöstä mäessä
• Auton sähköiset ja sähkömekaaniset laskelmat: tuloksena akun energiakapasiteetti ja purkuvirta sekä latausteho

Saadaan arvio muunnetun auton hinnasta.

3) Osavalinnat

Valitaan osat saatavilla olevista osista: moottori ja moottorinohjain, akusto ja laturi.

Tarkennetut mitoituslaskelmat - mitä valituilla osilla toteutuu:

• Auton kokonaismassan laskenta (arvauksia akselimassoista).
• Auton sähköiset ja sähkömekaaniset laskelmat: tuloksena latausaika, ajomatka, teho ja vääntö…
• Auton mekaaniset laskelmat (liikedynamiikka): kiihtyvyys, mäennousukyky …
• Aputuloksena saadaan tarvittavat tilavuudet osille.

Saadaan osien hinta.

4) Tilankäytöllinen sommittelu

Pohjana tilankäyttöön mielellään mitatut (ehkä 3D-mallinnetutkin) vapaat käytettävissä olevat tilat aihiona olevassa autossa. Tehdään osien sijoittelun sommitelmia, voidaan käyttää myös hahmokappaleita (tyhjiä koteloita, puu- tai styroxmalleja yms.).

5) Suunnitelmakierroksen lopputulos ja sen arviointi

Tarkastellaan, miten hyvin tulos vastaa toiveita ja tyydyttää. Tarvittaessa tingitään

…toistetaan edeltäviä vaiheita, kunnes lopputulos alkaa näyttää tyydyttävältä - tai kyllästytään askareeseen…

Suunnitteluprosessiin liittyvää materiaalia

Kaavio: Sähköautomuunnoksen mitoitus, osavalinta ja tilankäytöllinen sommittelu(pdf)

eCALC karkeaan suunnitteluun (taulukkolaskenta)

Yhteisössä on kehitetty sähköautomuunnoksen laskentamalleja. Seuraavassa vapaalla GFDL-lisenssillä julkaistut mitoituslaskentataulukot. Laskentataulukoida saa käyttää ja muunnella vapaasti, mutta lisenssimerkintä ja tämä jakelupaikka on mainittava eikä taulukkoa saa myydä.
Sähköautomuunnoksen mitoituslaskelmataulukko eCALC (open office calc)
Sähköautomuunnoksen mitoituslaskelmataulukko eCALC (excel)
Versio 23, lisätty graafeja, tulostus vaaka-A4:lle ja muutenkin fiksailtu:
Sähköautomuunnoksen mitoituslaskelmataulukko eCALC (open office calc)
Sähköautomuunnoksen mitoituslaskelmataulukko eCALC (excel)
Versio 26, lähinnä lisätty opasteita:
Sähköautomuunnoksen mitoituslaskelmataulukko eCALC (open office calc)
Sähköautomuunnoksen mitoituslaskelmataulukko eCALC (excel)

Palaute eCALC:sta osoitteeseen tevc.ajo miukumauku gmail.com.

eSIMU tarkkaan liikelaskentaan valituilla komponenteilla

Seuraavassa on vapaalla GFDL-lisenssillä julkaistu Open Office Calc simulointiohjelma, joka laskee auton liikkumisen ja kulutuksen valituilla teknisillä osilla tarkasti. Ohjelmaa saa käyttää ja muunnella vapaasti, mutta lisenssimerkintä ja tämä jakelupaikka on mainittava eikä taulukkoa saa myydä.

Sähköautomuunnoksen simulointiohjelma eSimu (open office calc)

eMass tarkkaan painojen laskentaa valituilla ja sijoitetuilla komponenteilla

Seuraavassa on vapaalla GFDL-lisenssillä julkaistu Open Office Calc massojen laskentataulukko, joka laskee auton pyörille tulevat painot annettujen osien painojen ja kooridinaattien mukaan. Taulukkoa saa käyttää ja muunnella vapaasti, mutta lisenssimerkintä ja tämä jakelupaikka on mainittava eikä taulukkoa saa myydä.

Sähköautomuunnoksen painojen laskentataulukko eMass (open office calc)
Sähköautomuunnoksen painojen laskentataulukko eMass (excel)

Tietolähteitä

Ilmanvastuskerroin: http://en.wikipedia.org/wiki/Automobile_drag_coefficient http://www.ajovalo.net/Ilmanvastus1.htm http://ecomodder.com/wiki/index.php/Vehicle_Coefficient_of_Drag_List