DV.01 – 2020 – eForce FEE Prague Formula

V sezóně 2020 tým zkonstruoval historicky první autonomní elektrickou formuli v České republice. Samořiditelný monopost vznikl za využití mechanického návrhu monopostu FSE.07, který ale po elektrické stránce prošel kompletní přestavbou. Nově vzniklá skupina v týmu se musela vypořádat s mnoha novými problémy jako snímáním a rozpoznáváním okolí, výpočtem ideální dráhy, samotným řízením nebo záchranným brzdovým systémem.

Detekci okolí mají na starost 3 stereokamery spolu s LiDARem. Hlavní výpočetní jednotkou DV.01 se stal malý počítač od NVIDIA. Uvnitř této malé jednotky se nachází překvapivě výkonná jednotka, schopna řídit celé auto. Xavier obsahuje výkonný grafický čip, který slouží k zpracování dat z kamer pomocí neuronových sítí (YOLO v3). Zatáčení kol je realizováno pomocí posilovače řízení umístěného přímo ve svislé tyči řízení, který je schopné díky sadě senzorů monitorující aktuální natočení kol přesně ovládat směr jízdy formule. Velkou změnou byl také přechod na komerční měniče.

Specifikace

Rám (vlastní návrh)	Kompozitní monokok sendvičové struktury z uhlíkových vláken s hliníkovou voštinou a pěnovým jádrem ROHACELL® s hlavním obloukem z chrommolybdenové vysokopevností oceli a předním obloukem z pevnostního hlíníku svařený metodou TIG
Rozvor	1540 mm
Rozchod (vpředu / vzadu)	1296 / 1230 mm
Hmotnost vozu (bez pilota)	202 kg
Rozložení hmotnosti (vpředu : vzadu)	50 : 50 %
Zavěšení kol (vlastní návrh)	Nezávislé zavěšení všech kol, dvojitá A-ramena nestejné délky na obou nápravách
Odpružení	Typ push-rod na obou nápravách, tlumiče Öhlins TTX 25 FSAE
Pneumatiky	Přední – AVON 16×7 10″ Zadní – AVON 16×7 10″
Ráfky	10″ – KEIZER hliníkové ráfky, hliníkové středy vlastního návrhu
Motor	Přední – TG Drives (2×8,6kW) ; 3,5kg ; max. točivý moment 16,2 Nm Zadní – TG Drives (2×35,3kW) ; 8kg ; max. točivý moment 48 Nm
Měnič motoru	Lenze DCU 60/60
Maximální otáčky	10000 ot/min zadní motory ; 9000 ot/min přední motory
Maximální výkon	87,8 kW / omezeno na 80 kW dle pravidel Formula Student
Maximální točivý moment	882 Nm do 60 km/hod
Převod (vlastní návrh)	Planetový převod (i=6,95) vpředu Planetový převod (i=6,71) vzadu
Diferenciál (vlastní návrh)	Aktivní elektronický – každý motor řízen zvlášť
Chlazení (vlastní návrh)	Vodní chlazení motorů i výkonové elektroniky, dva chladící okruhy
Brzdová soustava	Kotoučové brzdy na všech kolech, 2-okruhový systém Nastavitelné rozložení brzdného účinku Vpředu kotouče 195 mm, třmeny ISA Racing radiální upevnění Vzadu kotouče 185 mm, třmeny ISA Racing radiální upevnění
Akumulátor (vlastní návrh)	Články SONY VTC5A – elektrická konfigurace 96s9p Celková energie 8,1 kWh – jmenovité napětí 346 V, maximální napětí 403 V Vlastní systém pro monitorování a správu článků akumulátoru Vlastní výkonová a měřicí elektronika Vlastní nosná konstrukce – kevlarový sendvičový kompozit
Elektronika (vlastní návrh)	Dvě sběrnice CAN: Data nezbytná pro jízdu auta (poloha pedálů, bezpečnostní funkce, data z akumulátoru, senzory kol, volantu apod.) Data ze zbylých senzorů (teploty, diagnostická data, apod.) Řízení dynamiky vozidla – kontrola trakce a torque vectoring jsou použity zejména při manuálním režimu řízení Pedálová jednotka – vyhodnocení pedálů nezávislými senzory, bezpečnostní funkce Palubní deska – nepřetržité zobrazení důležitých údajů (stav akumulátoru, stav elektrických ochran) Automatické řízení – automatická regulace rychlosti ventilátorů, limitace výkonu při nízkém nabití akumulátoru apod.
Autonomní systémy	Jetson AGX Xavier Development Kit Intel Realsense Depth Camera D435i (2x) Stereolabs ZED Ouster LiDAR – OS1-64 SBG Systems – Ellipse-D Upravený posilovač řízení Jednotka řídící volant (vlastní návrh) Pneumaticky řešený systém záchranné brzdy

Tým

Kapitán týmu

Josef Med

Fakultní koordinátor

Ing. Jan Čech, Ph.D.

Driverless skupina

Vedoucí: Marek Szeles/Marek Boháč
Technický vedoucí: Ondřej Šereda
Daniel Štorc
Tomáš Roun
Matůš Obrk
Andrea Hauptová
Michal Horáček
Jan Svoboda
Matěj Kopecký
Oldřich Janoušek
Roman Šíp
Vít Ramba
Matěj Zorek
Tomáš Kazda