-
Proč elektromobilita?
- V nejbližších letech očekáváme masivní nástup elektromobilů
-
Zachytit nastupující obor
- Velká příležitost pro ekonomiku
- Je třeba připravit odborníky pro zavádění, výrobu, provoz, servis...
- Vnese nová témata i do souvisejících oborů
- Spolupráce oborů
- Motivace k tvořivosti
- Příprava studentů pro technické university
-
Efektivní podpora vznikajícího oboru,
spolupůsobení na standardizaci,
spolupráce s neutrální autoritou...
- Cesta k průmyslu 4.0
-
Teorie
-
Propojení s ostatními obory
- Trocha fyziky a matematiky, špetka chemie
-
Základy elektroniky
- Veličiny
- Obvody
- Polovodiče
- ...
- Dobrá předloha by mohla být:
The Art of elektronics
Paul Horowitz
Winfield Hill
Cambridge University Press 2015
+
Learning the Art of Electronics A Hands-On Lab Course
Tomas C. Hayes
-
IT
-
HW
- Processory
- Důraz na SOC
- Paměti
- Periferie
- Interface
- IoT
- ...
-
SW
- Důraz na otevřené systémy (OSS)
- Operační sysrémy
- Důraz na Linux
- Systémy Real Time
- Office
- Nejlépe Libre Office
- Simulace obvodů
- SPICE 3
- Matematické modelování
- MatLab
- ...
-
Základy měření a regulace
- Převodníky
- Zpětná vazba
- ...
-
Elektromobil
-
Základní vlastnosti
-
Výkony
- Valivé tření
- Aerodynamický odpor
- Výkon pro zrychlení a stoupání
- Rekuperace
- Interaktivní matematické
modely s grafickými výstupy
-
Dojezd
- Spotřeba
- Kapacita baterií
-
Principiální schema
-
Nabíjení
- AC
- Wallbox
- Palubní nabíječka
- DC
- Rychlonabíječka
- BMS
-
Baterie
- Typy
- Vlastnosti
- Charakteristiky
-
Měnič
- Funkce
- Typy
-
Motor
- Koncept
- S diferenciálem
- V kolech
- Technologie
- Kartáčový
- BLDC
-
Řidící jednotka
- Funkce
- Řízení motorů
- Otáčky / moment
- Akcelerace / rekuperace
- Optimalizace spotřeby
- ...
- Pozor!
Nutná vysodá bezpečnost
Analogické s avionikou
- Řízení nabíjení
- Optimalizace sazby
- Využití elektromobilu pro vyrovnávání sítě
- ...
- Příprava na jízdu
- Nabít, vytopit, vyvětrat...
- ...
- Komunikace
- S elektromobilem
- Čidla
- Ovládací prvky
- Motor(y)
- BMS
- Palubní nabíječka
- ...
- S uživatelem
- Palubní tablet
- Chytrý mobil
- S okolím
- Internet
- Wallbox
- Rychlonabíječka
- ...
-
Další výbava
- Palubní zdroj 12V
- Světla
- Topení / klimatizace
- Měření, komunikace, navigace...
-
Černá skříňka
- Viz předchozí texty
- BLDC motor
- Komunikační protokoly
- ....
-
Obvody
-
Spínací zdroje
- Teorie
- Příklady zapojení
- Modely SPICE
-
Vlastní návrhy
- AC nabíječka
- Palubní zdroj
- Měnič pro BLDC motor
- Měnič DC/AC
- ...
-
BMS
- Teorie
- Příklady zapojení
- Vlastní návrhy
- ...
-
Praxe
-
Propojení s ostatními předměty
-
Základy řemesla
- Čtení schémat
-
Manuální zručnost
- Šroubovák
- Štípačky
- Pájka
- Měření a diagnostika elektronických obvodů
- ...
-
Měření
- Multimetr
- Klešťový ampérmetr (AC i DC)
- Osciloskop
- Logický analyzátor
- ...
- Bezpečnost při práci s nebezpečným napětím
- Práce s počítačem
-
Praktické jízdy
- Dojem z jízdy
- Hlídání dojezdu
- Nabíjení
-
Vliv stylu jízdy na dojezd
- Soutěž v dojezdu
-
Pozor!
Studenti ještě nemají řidičský průkaz,
nemohou do normálního provozu
-
Volba vozidla
- Bez řidičského průkazu
- max 1kW
- max 25 km/hod
- Moped
- Od 15 let
- Zkouška
-
Volba místa
- Dopravní hřiště
- Uzavřené parkoviště
- Sportovní letiště
- ...
-
Autoškola jako součást vzdělání
- V prvním ročníku moped
- Po dovršení 18 let osobní auto
-
Měření a diagnostika
-
Ověřme, že teorie platí
- Vliv konstantní rychlosti na spotřebu
- Spotřeba při akceleraci
- Rekuperace
- ...
- Změř charakteristiku (stav) baterií
- Změř charakteristiku motoru
- Ověř účinnost nabíječky
- ...
- Prověřme co dělá kontrolér
- Najdi závadu
- Oprav baterii
- ...
- Vlastní experimenty
-
Jak na to?
-
Základní problémy
-
Obor je v prudkém vývoji
-
Co dnes žáky naučíme, nemusí zítra platit!
- Celoživotní vzdělávání
- Soustřeďme se na principy
- Dívejme se do budoucnosti
- Trvale doplňujme a inovujme výuku, podklady i pomůcky
-
Obor nemá tradici
- Chybí podklady pro výuku
- Chybí pomůcky pro výuku
- Chybí zkušenosti s výukou
- Nastartovat dlouhodobé
procesy podpory výuky
-
Obor je velmi rozsáhlý
- Elektronika, strojírenství, IT, komunikace, energetika, ekologie ...
- Harmonizujme jej s ostatními předměty
- Klaďme důraz na hlavní technické "speciality", ty proberme důkladně
- Hledejme co nejefektivnější způsoby výuky
-
O technické obory je malý zájem
-
Spolupráce se základními školami
- Projekt Wave
- Projekt "Cesta Malého prince"
- ...
-
Veřejnost nechápe význam oboru
a jeho další souvislosti
- Propagace a edukace veřejnosti
- Korekce mýtů a pověr
-
Vztah k:
- Energetice
- Dopravě
- Ekonomice
- Geopolitice
- Ekologii
- ...
- Obecný problém, který naše úsilí
pomáhá řešit
-
Efektivní cesta
-
Sestavíme tvůrčí tým
- Zanícení kantoři
- University a vývojáři
- Praktici
- Firmy
- ...
-
začneme
pracovat
- Sběr témat a znalostí
- Sběr zkušeností
- Definování potřeb
- ,,,
- Podrobný koncept
a rozdělení úkolů
-
Webový portál
-
Součást referenčního portálu elektromobility
- Viz předchozí texty
- Propagace elektromobility
- Propagace zapojených škol
-
Učební podklady
- Postupná tvorba spoluprací protagonistů
- Trvalé doplňování a aktualizace
- Sdílení a spolupráce
-
e-lerning
- Centrální správa
- Principy "obrácené třídy", Khanovy školy atd.
- Úspora času kantorů i studentů
-
Magazín
- Novinky
- Reportáže
- kalendář
- ...
- Motivace protagonistů i studentů,
spojení s reálným světem
-
Spolupráce protagonistů elektromobility
(kantoři, teoretici, praktici...)
- Intranet
- Tvorba podkladů pro výuku
- Texty
- Schemata
- Animace
- Interaktivní
matematické modely
- Foto
- Video
- ...
- Další nároky na vybavení,
znalosti, schopnosti
a čas protagonistů
- Workshopy pro protagonisty
- Práce s textem a základy typografie
- Práce s obrazem a základy digitální fotografie
- Video & Audio, snímání a střih
- Základy webové propagace
- Práce se systémem Liferay
- ...
- Každý autor potřebuje alespoň:
- HW
- Notebook
- Chytrý mobil
- SW
- Orientujme se na svobodný SW (OSS)
- Profesionální podporu
- e-lerning
- Tvorba lekcí
- Srovnávání škol
- ...
- Diskuse
- Shromažďování zkušeností a nápadů
- Příklady dobré praxe
- Nabídky spolupráce
- ...
- Spolupráce
- Každý dělá co nejlépe umí
- Společně vytvořené materiály
mohou využívat všichni
- Vzájemná kontrola
- Tématické workshopy
- ...
- Kvalita,
efektivita
...
-
Profesionální podpora
- Součást redakčního týmu referenčního webu elektromobility
- Webové zázemí
- HW
- Server(y)
- Server hosting
- Diskové pole
- Admin
- Programátor
- Webdesigner
- Obsah
- Personální zázemí
- Šéfredaktor
- Produkční
- Účetní
- Autoři
- Lektoři
- Korektor
- Překladatel(é)
- Odborníci na presentační technologie
- Drahá výbava nám nebude k ničemu,
pokud s ní neumíme efektivně zacházet.
- Grafik
- Animátor
- Fotograf
- Kameraman
- Zvukař
- Střihač
- ...
- Technologické zázemí
- Foto
- Poloprofesionální DSLR
- Objektivy (WW, std., tele, makro, reprodukční...)
- Stativ(y)
- Robotická hlava
- Reportážní blesk(y)
- Brašna, karty...
- Audio
- Mikrofony s přísl.
- Digitální mix
- Recorder
- Video
- Jako kameru lze využívat DSLR s příslušenstvím
- Pažba + hledáček
- Stadycam
- Světla
- Jízda
- ...
- Studio
- Ateliérové blesky s přísl.
- Makrostůl
- Pozadí
- ...
- Mobilní učebna
- TV 4k 50 inch
- Projektor + plátno
- Alternativně, vyžaduje zatemnění
- Mobilní server
- např. Mac mini
- Malé diskové pole NAS
- např. Synology
- Síťová infrastruktura
- Router
- WiFi AP
- ...
- Připojení učebny k internetu
a vytvoření místní sítě pro účastníky
- Notebook pro lektora
- Tisk
- Výkonná počítačová tiskárna
A3 s levným provozem
- Učebnice
- Letáky
- ..
- Vazba V1, V2
- Tiskárna A0
- Plakáty
- Učební tabule
- ...
- Spotřební materiál
- Inkousty
- Papír
- Kappa
- ...
- Profesionální SW
- Např. Adobe CC
- Color Management System
- Monitory
- Tisk
- Reprodukce
- Může sloužit všem partnerům
- Velký elektromobil
- ...
- Nezávislé subweby protagonistů
-
Pískoviště
- Projekty
- Témata
- ...
- ...
-
Úřední cesta
- Popis této cesty raději vynechávám,
působí příliš depresivně až groteskně.
(viz. F. Kafka: Zámek)
-
Bláznivá vize
-
Učit elektromobilitu bez
elektromobilu nejde
- Elektromobil je drahý a pro školu obtížně dostupný
- Std, elektromobil není příliš vhodný pro výuku
- Ztráta záruky po prvním praktickém cvičení
- ...
-
Elektromobil pro výuku musí mít
- Podrobnou dokumentaci
- Dostupné měřící body
- Otevřený firmware
- Vyměnitelné komponenty (standardizace)
- Otevřené testovací a diagnostické
postupy a nástroje
- Otevřený SW
- ...
-
Dnes neexistuje
- Navrhnout stavebnici
- Standardizace dílů
- Otevřená architektura
- Otevřená svobodná rozhraní
- Otevřený SW
- Základy standardizace elektromobility
Náročné a zodpovědné!!
- Cesta k "opravdovému" elektromobilu
- Otevřené budoucímu vývoji technologií a potřeb
- Otevřené pro spolupráci specializovaných výrobců
- Koncept
- Podrobněji viz MM "Pidimobil"
- Díly stavebnice
- Podvozek
- Podlaha jako samonosný sendvič, komůrky pro baterie a technologii
- Standardizované úchyty karoserie, rámu, interiérových prvků atd.
- Motory v kolech
- několik velikostí
- Nabíječka
- 1x230V cca 2kW
- Pro skůtry etc.
- 3x400V/32A
- Std. palubní nabíječka elektromobilu
- Standardizovaná komunikace s BMS a wallboxem
- Bateriové moduly
- Integrovaný BMS
- Elektronický bypass modulu
- cca. 50V, několik velikostí
- Standardizovaná komunikace s nadřazeným systémem
- BLDC měnič
- Několik velikostí
- Standardizovaná komunikace s motorem a nadřazeným systémem
- BLDC motor
- Několik velikostí
- Standardizovaná komunikace s měničem
- Kontrolér
- Otevřená architektura
- Standardizované otevřené I/O
- Rozšiřitelné I/O
- Připojitelné na internet
- Otevřený SW
- Ovládání pomocí palubního tabletu a chytrého telefonu
- Měření a diagnostika
- Krabička specializovaných rozhraní + notebook
- Multimetr s klešťovým ampérmetrem AC/DC
- Osciloskop
- Další možná rozšíření
- Topení a klimatizace
- Navigace
- ...
- Wallbox
- 400V/32A
- Std. pětikolík + Mennekes
- Komunikace s nadřazeným serverem
- Mapa
- Účtování
- ...
- Komunikace s uživatelem
- Komunikace s majitelem
- Dálková správa
- Komunikace s nadřazeným energetickým uzlem
- Lze použít existující prvky, pokud budou odpovídat zvolenému konceptu.
Mnohé však bude třeba vyvinout, vyzkoušet...
Příležitost ke spolupráci:
- průmyslovek
- s technickými univerzitami
- s výrobci
- ...
kopec práce!
- Nastartovat "pískoviště"
- Otevřená spolupráce všech, kteří o ni stojí
- Průmyslovky
- University
- Firmy
- Spolky
- ...
- Sdílený prostor pro experimenty a optimalizaci
- Příležitost pro veřejné financování
- Sdílení znalostí, zkušeností, dat atd.
- Projektový inkubátor
- Sdílení výzkumných a výrobních technologií
- Přímé kontakty
- Webová spolupráce týmů
- Příležitost ke spolupráci
- Elektronici
- Programátoři
- Strojaři
- Technologové
- ...
- Heterogenní týmy
- Zajistit výrobu dílů
- Výrobní praxe
- Příležitost pro spolupracující firmy
- Vzájemná výměna dílů
- Výrobní specializace
-
Co se stavebnicí?
- Základ výuky
- Příležitost k experimentům
- Práce v týmu
-
Silná motivace
- Mohu si sáhnout na realitu
- Dokáži postavit vozidlo
- ...
-
Různé typy vozidel
- Skůtr
- Rikša, trojkolka, motokára atd.
- Městský elektromobil
- Dodávka
- Specializovaná technologická vozidla
- ...
- Základ standardizace
komponent a rozhraní
- Sběr zkušeností a optimalizace
- Příležitost ke spolupráci oborů
- Strojaři
- Elektronici
- Programátoři
- Průmyslový designéři
- ...
- Zdroj nových témat a nápadů
- Příležitost pro výrobce
-
Soutěže
- Technické
- Uživatelské
- Prázdninová expedice
pro úspěšné
- Podrobněji viz MM expedice
- Propagace elektromobility
- Příprava nabíjecí infrastruktury
- ...
- Výroba
- ...
- Součást neutrální autority
(viz předchozí texty)