莱斯工程专业的学生将旧卡车改装成电动汽车

莱斯大学工程系的四个团队在不到一年的时间里将一辆 1997 年的雪佛兰 P30 送货车改装成一辆全电动汽车，使用了从废弃车辆中搜刮的零件、定制元件和现成物品的组合。

共有 20 多名学生参与，电动改装货车项目（E-VAN）是一项真正的壮举，不仅在工程设计方面，而且在时间和协调方面。学生们将 E-VAN 作为其顶点设计项目的一部分 ⎯ 这是赖斯工程教育的重要组成部分，可以作为获得开发和构建具体工程挑战解决方案的实践经验的机会。

该项目将参加一年一度的 Harrell 和 Carolyn Huff 工程设计展示和竞赛，该展示和竞赛将于下午 4：30-7 举行。4 月 11 日在 Ion.该活动向公众开放，是一个体验莱斯大学本科工程专业学生的创造力和奉献精神的机会，他们在奥什曼工程设计厨房 （OEDK） 开发的项目将课堂知识转化为具有现实世界目的的功能工程设计。

由于该项目涉及多个团队同时工作，因此学生必须应对复杂的时间表，不仅要适应定制零件的设计和执行，还要适应供应链问题和现成零件的交付时间表。另一个重大挑战是将所有售后零件集成到一个功能齐全的系统中，并围绕其现有规格进行设计。该项目需要所有团队成员之间的大量协调，作为高级项目管理的速成课程。

动力总成

莱斯大学动力总成开发团队（Rice University Powertrain Development）负责货车的整体机械结构，例如方向盘和车轮，以及整个货车的系统集成。赖斯工程学院的大四学生哈维尔·阿拉托雷、胡安·维拉·加尔萨、奥斯汀·格里尔、迭戈·洛佩兹-伯纳尔、杰拉尔多·里维拉、安托万·威利和林赛·赖特处理了该项目的一些主要设计元素，包括围绕电池及其外壳、变速箱、电机和逆变器规格的问题。

格里尔（Greer）之前在电气转换工作方面拥有丰富的经验，他从该项目的最初阶段就参与了该项目。

“对我来说，这个项目的’原因’首先是因为我喜欢汽车，如果有人说，’嘿，让我们造一辆车’，我会说’是’，不管它是什么，”格里尔说。“但实际上，这是一个全力以赴进行顶点设计项目的机会。”

这辆面包车在高速公路上的最大续航里程为 100 英里，在市中心条件下的最大续航里程约为 225 英里。它的最高时速约为每小时 86 英里。

“这实际上非常快，”赖特说，他帮助协调了与动力总成相关的一切。“我们为这个项目的结果感到非常自豪。这可能是我们在赖斯做过的最大和最聪明的事情之一。

对于洛佩兹-伯纳尔来说，获得车辆实践经验的机会是去赖斯的最初吸引力之一。

洛佩兹-伯纳尔说：“我父亲实际上以翻车为生，所以我一直和汽车打交道，我一直对把坏掉的东西或可能不理想状态的东西做成更多的东西感兴趣。“特别是在休斯顿，这是一个如此重要的能源中心，开始从事一个与许多更广泛的能源对话相关的项目是一个很好的机会，而且很有趣。

Rivera强调了走出教室并构建一个功能性对象以满足校园需求的重要性。

Rivera说：“这一切都是一个完整的循环，将这些知识投入到一个项目中，这是一个相当长的旅程，这个项目将继续下去并每天被使用。

电气架构

电动汽车电子控制设计团队（EVAN Electronics）由资深人士Kirubel Ghebreab、Nathan Hsiao、Eric Press和Alois Chipfurutse组成。他们的目标是“设计一个强大、有据可查且可扩展的电子控制系统，该系统集成了所有车辆组件”以及“除了实现自动驾驶和停车之外”的其他系统。

“这辆车的生死基本上取决于电子设备，”格里尔说，并强调了负责货车电气架构的团队所面临的挑战性任务，该架构必须与热、动力驱动和仪表板组件等连接。鉴于许多零件来自不同类型的车辆，这尤其困难。

“能够让这些汽车部件从其他车辆开始发挥作用，而不仅仅是功能，而是以集成的方式发挥作用，这是一件大事，”格里尔说。“如果这辆卡车能正常工作，这在很大程度上要归功于电气架构。在这辆卡车上，我最喜欢的东西是你甚至可能没有注意到的不起眼的东西，即盲点传感器。让这些传感器工作花了数百个小时⎯ 它们是最难集成的东西之一。

热力系统

由 Maya Chhong、Olivia Goganian、Anisha Lal、Jacob Lee、Andrew Linhart 和 Ellie Schweiker 组成的 Thermobile ⎯ 团队负责面包车的热管理系统，包括驾驶室/驾驶员的 HVAC、电动机和逆变器冷却以及电动汽车电池冷却。他们设计的创新特点之一是使用双泵系统，并依靠压力而不是阀门来引导流体流动。

Thermobile团队成员中没有一个在项目中使用车辆的经验，因此最初的几周只是弄清楚汽车中的空调是如何工作的。Thermobile仅凭讲座中的热力学经验，其任务是设计、采购和安装一个独特的热系统到E-VAN中。

“这是一个陡峭的学习曲线，但绝对是值得的，因为在那之后我们的工作效率很高，”Chhong说，他和Greer是该项目的早期建筑师之一。“我们每周都要上几次面包车，我们必须真正扳动它，并实际使用一堆我以前从未使用过的工具。”

林哈特计划在毕业后攻读专利法，他说，他发现与赖斯的技术转让办公室互动并从知识产权的角度思考这个项目是有益的。该团队考虑为他们的双泵设计获得专利，这在电动汽车中是独一无二的，但成本高得令人望而却步。

Lee是一名机械工程专业的学生，对热流体感兴趣，他说，尽管他们专注于特定的项目领域，但Thermobile团队处理的专业知识范围远远超出了热力学：控制系统的部件需要编写代码和设计逻辑图，而安装部件需要动手技能并了解传热和应力分析。

“这个项目确实是我们所有机械工程课程的结合，”Chhong说。“在现实生活中运用我们学到的知识真的很有成就感。”

挡泥板

Déjà Vu团队在面包车的仪表板上工作，旨在实现“适合E-VAN的用户友好和符合人体工程学的设计”。大一新生 Devika Dua、Aoife Shannon、Joseph Engelking 和 Evan Ho 更换了面包车的旧仪表板 ⎯ 它完全不起作用，必须被撕掉 ⎯ 用一个木制仪表板，该仪表板配备了导航面板、最佳位置的空调出风口和定制的数字仪表盘，可显示速度、电池电量、再生功率等。因为它是主要的用户界面，团队特别注意不同元素的放置，以确保安全性和舒适性。定制的主机提供无线 Carplay、蓝牙和收音机接入，允许用户播放歌曲、选择广播电台或导航。仪表板包括许多定制零件以及来自垃圾场的零件。

“我实际上去了垃圾场，把这些东西从车里拉出来，”何说。“例如，我们有一个来自本田奥德赛的档位选择器，一个来自丰田普锐斯的’一键启动’按钮，通风口来自雪佛兰HHR，等等。

该团队继续 3D 打印定制 ABS 支架，以将每个组件固定在仪表板中。

“我们必须使用计算机软件对零件进行 3D 扫描，以确保每个零件都适合，”Engelking 说。

Shannon 安装了固定仪表板的金属框架，他说这个过程让团队成员一直保持警惕，直到最后：在团队必须制作最终原型的一周前，他们意识到如果翻转仪表板会更好。

“最初，它应该更倾斜，以便给我们更多的工作空间，”香农说。“我们必须完全重新配置设计，并移动所有东西。”

E-VAN 项目始于 Richard Johnson 和 Mark Ditman 之间的对话，Richard Johnson 在 Rice 可持续发展办公室担任可持续发展高级执行董事，Mark Ditman 在 2023 年退休前曾担任 Rice 的住房和餐饮副总裁，并担任基础设施、可持续发展和服务临时高级助理副总裁。这个想法是将住房和餐饮业拥有的一辆旧货车变成一个与可持续发展相关的项目。最初，建议是将此作为课程的一部分来做，但该计划没有成功。相反，赖斯大学机械工程讲师大卫·特雷瓦斯（David Trevas）指导学生团队的顶点设计项目，他将将面包车改装成电动汽车的想法告诉了格里尔，格里尔又建议将其变成高级顶点设计机会。

E-VAN的旅程还远未结束：这辆面包车将继续作为学生项目的平台，而E-VAN的势头也激发了人们对重振莱斯汽车工程师协会（SAE）俱乐部的兴趣，以创建一个围绕汽车的社区，并在莱斯从事汽车项目。

“目前，我们专注于恢复和检修非运营车辆的功能能力，”何说。“我们的第一个项目是 2004 款保时捷 Boxster 的混合动力改装。我们的长期目标是参加SAE比赛。

该项目得到了赖斯住房和餐饮部的慷慨捐赠的部分支持。

团队导师是 Trevas 和 Gary Woods，他是电气和计算机工程实践教授。 OEDK 讲师 Kevin Holmes 在大一设计课上指导了仪表板团队项目，机械工程讲师 Roberto Dugnani 在过去一个学期也一直在指导团队。

视频可在以下网址获得：

https://www.youtube.com/watch?v=qnAHYbNhO5Y
（视频由布兰登·马丁/莱斯大学提供）

图片下载：

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图片说明：莱斯工程专业的四个团队在不到一年的时间里将一辆1997年的雪佛兰P30送货车改装成一辆全电动汽车，使用了从废弃车辆中搜刮来的零件、定制元件和现成物品。（摄影：Jeff Fitlow/莱斯大学）

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图片说明：动力总成团队负责面包车的整体机械结构，如方向盘和车轮，以及整个面包车的系统集成。团队成员是杰拉尔多·里维拉（左起）、奥斯汀·格里尔、安托万·威利、迭戈·洛佩兹-伯纳尔和林赛·赖特。未附图：哈维尔·阿拉托雷（Javier Alatore）和胡安·维拉·加尔萨（Juan Vera Garza）。 （摄影：Jeff Fitlow/莱斯大学）

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图片说明：奥斯汀·格里尔（Austin Greer）驾驶面包车穿过校园。（摄影：Jeff Fitlow/莱斯大学）

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图片说明：Thermobile团队负责面包车的热管理系统。团队成员是安德鲁·林哈特（左起）、雅各布·李和玛雅·钟。未附图：奥利维亚·戈加尼安、阿尼莎·拉尔和艾莉·施韦克。（摄影：Jeff Fitlow/莱斯大学）

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图片说明：这辆面包车配备了一个木制仪表板，配备了导航面板、最佳位置的空调出风口和一个定制的数字仪表盘，可显示速度、电池电量、再生功率等。（摄影：Jeff Fitlow/莱斯大学）

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图片说明：似曾相识的团队成员是Evan Ho（左起）、Aoife Shannon 和 Joseph Engelking。未上图：Devika Dua。（摄影：Jeff Fitlow/莱斯大学）