Optimierung der Power-Platine - Versionsgeschichte

Anna Blankenstein am 7. Februar 2020 um 16:42 Uhr

2020-02-07T16:42:34Z

← Nächstältere Version		Version vom 7. Februar 2020, 16:42 Uhr
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	== Einleitung ==		== Einleitung ==
	~~Während~~ der Analyse der PowerPlatine des AMR2018 im SoS2019 sind mehrere "Designfehler" aufgefallen, welche im folgenden erläutert werden.<br> Es werden Lösungsvorschläge erarbeitet.		Dieser Artikel stellt eine informierende Ergänzung zum Hauptartikel Versorgung dar, um die Problematik der aktuell verbauten Powerplatine darzulegen. Denn während der Analyse der PowerPlatine des AMR2018 im SoS2019 sind mehrere "Designfehler" aufgefallen, welche im folgenden erläutert werden.<br> Es werden Lösungsvorschläge erarbeitet. Die vollständigen Ergebnisse sind in [[Versorgung]] weiter nachzulesen.

	== Designfehler ==		== Designfehler ==
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	----		----
	→ zurück zu Versorgung: [[Versorgung\|Versorgung]] <br>		→ zurück zum Hauptartikel Versorgung: [[Versorgung\|Versorgung]] <br>
	→ Artikel: [[Wartung_und_Instandhaltung_der_Akkus\|Wartung und Instandhaltung der Akkus]] <br>		→ Artikel: [[Wartung_und_Instandhaltung_der_Akkus\|Wartung und Instandhaltung der Akkus]] <br>
	→ Artikel: [[Fahrzeughardware\|Fahrzeughardware]] <br>		→ Artikel: [[Fahrzeughardware\|Fahrzeughardware]] <br>

Anna Blankenstein am 7. Februar 2020 um 07:43 Uhr

2020-02-07T07:43:30Z

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	Betreuer: [[Benutzer:Ulrich_Schneider\| Prof. Schneider]]		Betreuer: [[Benutzer:Ulrich_Schneider\| Prof. Schneider]]

	~~Abgabetermin: 24.06.2019~~

	== Einleitung ==		== Einleitung ==

Anna Blankenstein am 6. Februar 2020 um 19:55 Uhr

2020-02-06T19:55:27Z

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Zeile 19:		Zeile 19:
	Nach einer Internetrecherche sind wir auf das [http://193.175.248.52/wiki/index.php/Projekt_80:_Advanced_Discharge-Protection-Circuit Projekt 80], den Advanced Discharge Protection Circuit gestoßen. Dieser sollte auf den neusten Schaltplänen des PowerPanels basieren und somit klang dies nach einer schnellen und vielversprechenden Lösung. <br>		Nach einer Internetrecherche sind wir auf das [http://193.175.248.52/wiki/index.php/Projekt_80:_Advanced_Discharge-Protection-Circuit Projekt 80], den Advanced Discharge Protection Circuit gestoßen. Dieser sollte auf den neusten Schaltplänen des PowerPanels basieren und somit klang dies nach einer schnellen und vielversprechenden Lösung. <br>
	<br> Um auch sofort eine [https://de.wikipedia.org/wiki/Surface-mounted_device SMD]-Lösung beim Umbau der Platine zu ermöglichen, sollten in dem Layout die [https://de.wikipedia.org/wiki/Footprint Footprints] angepasst werden. Allerdings war die Lösung mit dem Unterspannungsschutz nur in einer Eagle-Version vorhanden. Da der Hochschulstandard sich aber auf Multisim bzw. Ultibord bezieht wurde beschlossen alle Pläne zu übertragen. <br>Des Weiteren waren einige Bauteile, die in dem [http://193.175.248.52/wiki/index.php/Projekt_80:_Advanced_Discharge-Protection-Circuit Projekt 80] verwendet wurden nicht für die Spannungsbereiche der Akkumulatoren geeignet. Somit musste diese durch passende Bauteile ersetzt werden. Nach der ersten Anpassung wurde erneut eine Verbesserung der Schaltung durchgeführt, um die Platine im aufgebauten Zustand funktionsfähig zu machen.		<br> Um auch sofort eine [https://de.wikipedia.org/wiki/Surface-mounted_device SMD]-Lösung beim Umbau der Platine zu ermöglichen, sollten in dem Layout die [https://de.wikipedia.org/wiki/Footprint Footprints] angepasst werden. Allerdings war die Lösung mit dem Unterspannungsschutz nur in einer Eagle-Version vorhanden. Da der Hochschulstandard sich aber auf Multisim bzw. Ultibord bezieht wurde beschlossen alle Pläne zu übertragen. <br>Des Weiteren waren einige Bauteile, die in dem [http://193.175.248.52/wiki/index.php/Projekt_80:_Advanced_Discharge-Protection-Circuit Projekt 80] verwendet wurden nicht für die Spannungsbereiche der Akkumulatoren geeignet. Somit musste diese durch passende Bauteile ersetzt werden. Nach der ersten Anpassung wurde erneut eine Verbesserung der Schaltung durchgeführt, um die Platine im aufgebauten Zustand funktionsfähig zu machen.


	<!--=== Recherche Anschlüsse ===		<!--=== Recherche Anschlüsse ===
	Für diese Recherche wurden als erstes die Anforderungen bestimmt und dann eine Internetrecherche Durchgeführt.		Für diese Recherche wurden als erstes die Anforderungen bestimmt und dann eine Internetrecherche Durchgeführt.
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	== Umsetzung der PowerPlatine ==		== Umsetzung der PowerPlatine ==
	Zuerst wurde geschaut, welche Teile der Power-Platine schon in Multisim verfügbar sind. Anschließend wurde ein neues Multisim Projekt in [https://svn.hshl.de/svn/MTR_SDE_Praktikum/trunk/Teams/PowerPanel/Schaltpl%C3%~~A4ne~~/PowerPanel_Multisim_SS19 diesem] Ordner angelegt, wo die Multisim- ~~und Ultibordpläne abgelegt wurden~~.		Zuerst wurde geschaut, welche Teile der Power-Platine schon in Multisim verfügbar sind. Anschließend wurde ein neues Multisim Projekt in [https://svn.hshl.de/svn/MTR_SDE_Praktikum/trunk/Teams/AuF/PowerPanel/Schaltpl%c3%a4ne/PowerPanel_Multisim_SS19/ diesem] Ordner angelegt, wo die Multisim-Datei zu finden ist.
	Nach der Erstellung der Schaltpläne wurde der jetzt neu eingebaute Unterspannungsschutz implementiert. Nach der Implementierung wurden ~~Test zum Abschalten und zur Leistungsaufnahme im ausgeschaltetem Zustand~~ durchgeführt. Die Testberichte sind ihren Id aus dem Pflichtenheft entsprechend folgendem Ordner zu entnehmen: [https://svn.hshl.de/svn/MTR_SDE_Praktikum/trunk/Testdokumente/HW/ Testberichte]<br>		Nach der Erstellung der Schaltpläne wurde der jetzt neu eingebaute Unterspannungsschutz implementiert. Nach der Implementierung und dem Aufbau wurden Tests an dem PowerPanel bzw. danach an der angepassten Schaltung auf dem Steckbrett durchgeführt. Die Testberichte sind ihren IDs aus dem Pflichtenheft entsprechend folgendem Ordner zu entnehmen: [https://svn.hshl.de/svn/MTR_SDE_Praktikum/trunk/Testdokumente/Unittests/ Testberichte]<br>
	Des Weiteren wurde der Ansatz des Vorsemesters, den PC-Akku über einen Schalter zu trennen, beibehalten.		Des Weiteren wurde der Ansatz des Vorsemesters, den PC-Akku über einen Schalter zu trennen, beibehalten.

	== Aufbau der Powerplatine ==		== Aufbau der Powerplatine ==
	=== Bearbeiten des Modells ===		=== Bearbeiten des Modells ===
	Die hier dargestellten Abbildungen beziehen sich auf die im WS19/20 ~~erstellte~~ PowerPlatine. Nach einer Reihe von Tests wurden Verbesserungen vorgenommen, die in dem Artikel Versorgung (Links weiter unten) eingesehen werden können.		Die hier dargestellten Abbildungen beziehen sich auf die im WS19/20 angepasste PowerPlatine. Nach einer Reihe von Tests wurden Verbesserungen vorgenommen, die in dem Artikel Versorgung (Links weiter unten) eingesehen werden können.
	~~Das Multisim Modell ist folgendermaßen bearbeitet worden:~~		<!-- <gallery>
	~~So sind nun alle Elemente, welche über den Akku versorgt werden durch eine Sicherung abgesichert und hardwareseitig trennbar durch einen mechanischen Schalter.~~

	<gallery>
	File:PP_alt.png\|Alter Zustand		File:PP_alt.png\|Alter Zustand
	File:PP_Neu.png\|Neuer Zustand		File:PP_Neu.png\|Neuer Zustand
	</gallery>		</gallery> -->

	~~Des weiteren~~ ist ~~der Unterspannungsschutz~~ nun ~~folgender Maßen~~ implementiert worden:		Der Unterspannungsschutz ist nun folgendermaßen implementiert worden:
	[[Datei:~~PowerPanel Unterspannungsschutz SS19~~.~~JPG~~\|normal\|~~Tiefenentladeschutz Sommersemester 2019~~]]		[[Datei:Tiefenentladeschutz WS1920.pdf\|1000px\|normal\|Absatz\|Abb. 1: Unterspannungsschutz-Schaltung WS19/20]] <br>
			Der Spannungsregler U6 liefert eine Referenzspannung für den Operationsverstärker. Dieser schaltet seinen Ausgang durch, wenn die Batteriespannung mindestens 14,9 V beträgt. Das durchschalten des OPVs führt dazu, dass der MosFet Q5 durchgängig wird, was wiederum dazu führt, dass der PC, der in diesem Strang angeschlossen ist, mit der Versorgungsspannung der Batterien gespeist wird und hochfährt. <br>
			Die Operationsverstärker-Schaltung mit Hysterese sorgt weiterhin dafür, dass beim Unterschreiten der Batteriespannung von 12,6 V der PC ausgeschaltet wird - der OPV-Ausgang wird auf GND gelegt und der MosFet sperrt.

	=== Weiterführende Links ===		=== Weiterführende Links ===

Anna Blankenstein: /* Weiteres Vorgehen */

2020-02-06T19:34:43Z

Weiteres Vorgehen

← Nächstältere Version		Version vom 6. Februar 2020, 19:34 Uhr
Zeile 18:		Zeile 18:
	Zuerst wurde nach der Dokumentation für den Tiefenentladeschutz gesucht. <br> Hierbei stellte sich heraus, dass es sich um ein Missverständnis, bzw. um eine Vertauschung der Begriffe Tiefenentladeschutz und Unterspannungsschutz handelte. <br>		Zuerst wurde nach der Dokumentation für den Tiefenentladeschutz gesucht. <br> Hierbei stellte sich heraus, dass es sich um ein Missverständnis, bzw. um eine Vertauschung der Begriffe Tiefenentladeschutz und Unterspannungsschutz handelte. <br>
	Nach einer Internetrecherche sind wir auf das [http://193.175.248.52/wiki/index.php/Projekt_80:_Advanced_Discharge-Protection-Circuit Projekt 80], den Advanced Discharge Protection Circuit gestoßen. Dieser sollte auf den neusten Schaltplänen des PowerPanels basieren und somit klang dies nach einer schnellen und vielversprechenden Lösung. <br>		Nach einer Internetrecherche sind wir auf das [http://193.175.248.52/wiki/index.php/Projekt_80:_Advanced_Discharge-Protection-Circuit Projekt 80], den Advanced Discharge Protection Circuit gestoßen. Dieser sollte auf den neusten Schaltplänen des PowerPanels basieren und somit klang dies nach einer schnellen und vielversprechenden Lösung. <br>
	<br> Um auch sofort eine [https://de.wikipedia.org/wiki/Surface-mounted_device SMD]-Lösung beim Umbau der Platine zu ermöglichen, sollten in dem Layout die [https://de.wikipedia.org/wiki/Footprint Footprints] angepasst werden. Allerdings war die Lösung mit dem Unterspannungsschutz nur in einer Eagle-Version vorhanden. Da der Hochschulstandard sich aber auf Multisim bzw. Ultibord bezieht wurde beschlossen alle Pläne zu übertragen. <br>Des Weiteren waren einige Bauteile, die in dem [http://193.175.248.52/wiki/index.php/Projekt_80:_Advanced_Discharge-Protection-Circuit Projekt 80] verwendet wurden nicht für die Spannungsbereiche der Akkumulatoren geeignet. Somit musste diese durch passende Bauteile ersetzt werden.		<br> Um auch sofort eine [https://de.wikipedia.org/wiki/Surface-mounted_device SMD]-Lösung beim Umbau der Platine zu ermöglichen, sollten in dem Layout die [https://de.wikipedia.org/wiki/Footprint Footprints] angepasst werden. Allerdings war die Lösung mit dem Unterspannungsschutz nur in einer Eagle-Version vorhanden. Da der Hochschulstandard sich aber auf Multisim bzw. Ultibord bezieht wurde beschlossen alle Pläne zu übertragen. <br>Des Weiteren waren einige Bauteile, die in dem [http://193.175.248.52/wiki/index.php/Projekt_80:_Advanced_Discharge-Protection-Circuit Projekt 80] verwendet wurden nicht für die Spannungsbereiche der Akkumulatoren geeignet. Somit musste diese durch passende Bauteile ersetzt werden. Nach der ersten Anpassung wurde erneut eine Verbesserung der Schaltung durchgeführt, um die Platine im aufgebauten Zustand funktionsfähig zu machen.

Anna Blankenstein: /* Einleitung */

2020-02-06T19:32:21Z

Einleitung

← Nächstältere Version		Version vom 6. Februar 2020, 19:32 Uhr
Zeile 6:		Zeile 6:

	== Einleitung ==		== Einleitung ==
	Während der Analyse der PowerPlatine des AMR2018 sind mehrere "Designfehler" aufgefallen, welche im folgenden erläutert werden.<br> Es werden Lösungsvorschläge erarbeitet.		Während der Analyse der PowerPlatine des AMR2018 im SoS2019 sind mehrere "Designfehler" aufgefallen, welche im folgenden erläutert werden.<br> Es werden Lösungsvorschläge erarbeitet.

	== Designfehler ==		== Designfehler ==

Anna Blankenstein: /* Aufbau der Powerplatine */

2020-01-16T11:15:21Z

Aufbau der Powerplatine

← Nächstältere Version		Version vom 16. Januar 2020, 11:15 Uhr
Zeile 59:		Zeile 59:
	== Aufbau der Powerplatine ==		== Aufbau der Powerplatine ==
	=== Bearbeiten des Modells ===		=== Bearbeiten des Modells ===
			Die hier dargestellten Abbildungen beziehen sich auf die im WS19/20 erstellte PowerPlatine. Nach einer Reihe von Tests wurden Verbesserungen vorgenommen, die in dem Artikel Versorgung (Links weiter unten) eingesehen werden können.
	Das Multisim Modell ist folgendermaßen bearbeitet worden:		Das Multisim Modell ist folgendermaßen bearbeitet worden:
	So sind nun alle Elemente, welche über den Akku versorgt werden durch eine Sicherung abgesichert und hardwareseitig trennbar durch einen mechanischen Schalter.		So sind nun alle Elemente, welche über den Akku versorgt werden durch eine Sicherung abgesichert und hardwareseitig trennbar durch einen mechanischen Schalter.

Anna Blankenstein: /* Aufbau der Powerplatine */

2019-07-19T16:45:19Z

Aufbau der Powerplatine

← Nächstältere Version		Version vom 19. Juli 2019, 16:45 Uhr
Zeile 70:		Zeile 70:
	[[Datei:PowerPanel Unterspannungsschutz SS19.JPG\|normal\|Tiefenentladeschutz Sommersemester 2019]]		[[Datei:PowerPanel Unterspannungsschutz SS19.JPG\|normal\|Tiefenentladeschutz Sommersemester 2019]]

	=== Weiterführende ~~Seiten~~ ===		=== Weiterführende Links ===



	----		----
	→ zurück ~~zum Hauptartikel~~: [[Wartung_und_Instandhaltung_der_Akkus\|Wartung und Instandhaltung der Akkus]]		→ zurück zu Versorgung: [[Versorgung\|Versorgung]] <br>
			→ Artikel: [[Wartung_und_Instandhaltung_der_Akkus\|Wartung und Instandhaltung der Akkus]] <br>
			→ Artikel: [[Fahrzeughardware\|Fahrzeughardware]] <br>
			→ zurück zum Hauptartikel: [[Praktikum SDE\|Praktikum SDE]]
	<!--== Anforderungen ==		<!--== Anforderungen ==
	* Konzept für die Optimierung		* Konzept für die Optimierung

Anna Blankenstein: /* Aufbau der Powerplatine */

2019-07-19T16:37:12Z

Aufbau der Powerplatine

← Nächstältere Version		Version vom 19. Juli 2019, 16:37 Uhr
Zeile 70:		Zeile 70:
	[[Datei:PowerPanel Unterspannungsschutz SS19.JPG\|normal\|Tiefenentladeschutz Sommersemester 2019]]		[[Datei:PowerPanel Unterspannungsschutz SS19.JPG\|normal\|Tiefenentladeschutz Sommersemester 2019]]

	===~~Links zu den Testprotokollen~~ ===		=== Weiterführende Seiten ===

Anna Blankenstein: /* Umsetzung der PowerPlatine */

2019-07-19T16:36:21Z

Umsetzung der PowerPlatine

← Nächstältere Version		Version vom 19. Juli 2019, 16:36 Uhr
Zeile 54:		Zeile 54:
	== Umsetzung der PowerPlatine ==		== Umsetzung der PowerPlatine ==
	Zuerst wurde geschaut, welche Teile der Power-Platine schon in Multisim verfügbar sind. Anschließend wurde ein neues Multisim Projekt in [https://svn.hshl.de/svn/MTR_SDE_Praktikum/trunk/Teams/PowerPanel/Schaltpl%C3%A4ne/PowerPanel_Multisim_SS19 diesem] Ordner angelegt, wo die Multisim- und Ultibordpläne abgelegt wurden.		Zuerst wurde geschaut, welche Teile der Power-Platine schon in Multisim verfügbar sind. Anschließend wurde ein neues Multisim Projekt in [https://svn.hshl.de/svn/MTR_SDE_Praktikum/trunk/Teams/PowerPanel/Schaltpl%C3%A4ne/PowerPanel_Multisim_SS19 diesem] Ordner angelegt, wo die Multisim- und Ultibordpläne abgelegt wurden.
	Nach der Erstellung der Schaltpläne wurde der jetzt neu eingebaute ~~Tiefenentladeschutz~~ implementiert. Nach der Implementierung wurden Test zum Abschalten und zur Leistungsaufnahme im ausgeschaltetem Zustand durchgeführt. ~~Diese Test~~ sind ~~im nachfolgendem Abschnitt verlinkt~~.<br>		Nach der Erstellung der Schaltpläne wurde der jetzt neu eingebaute Unterspannungsschutz implementiert. Nach der Implementierung wurden Test zum Abschalten und zur Leistungsaufnahme im ausgeschaltetem Zustand durchgeführt. Die Testberichte sind ihren Id aus dem Pflichtenheft entsprechend folgendem Ordner zu entnehmen: [https://svn.hshl.de/svn/MTR_SDE_Praktikum/trunk/Testdokumente/HW/ Testberichte]<br>
	Des Weiteren wurde der Ansatz des Vorsemesters, den PC-Akku über einen Schalter zu trennen, beibehalten.		Des Weiteren wurde der Ansatz des Vorsemesters, den PC-Akku über einen Schalter zu trennen, beibehalten.


	== Aufbau der Powerplatine ==		== Aufbau der Powerplatine ==

Anna Blankenstein: /* Weiteres Vorgehen */

2019-07-19T16:34:18Z

Weiteres Vorgehen

← Nächstältere Version		Version vom 19. Juli 2019, 16:34 Uhr
Zeile 18:		Zeile 18:
	Zuerst wurde nach der Dokumentation für den Tiefenentladeschutz gesucht. <br> Hierbei stellte sich heraus, dass es sich um ein Missverständnis, bzw. um eine Vertauschung der Begriffe Tiefenentladeschutz und Unterspannungsschutz handelte. <br>		Zuerst wurde nach der Dokumentation für den Tiefenentladeschutz gesucht. <br> Hierbei stellte sich heraus, dass es sich um ein Missverständnis, bzw. um eine Vertauschung der Begriffe Tiefenentladeschutz und Unterspannungsschutz handelte. <br>
	Nach einer Internetrecherche sind wir auf das [http://193.175.248.52/wiki/index.php/Projekt_80:_Advanced_Discharge-Protection-Circuit Projekt 80], den Advanced Discharge Protection Circuit gestoßen. Dieser sollte auf den neusten Schaltplänen des PowerPanels basieren und somit klang dies nach einer schnellen und vielversprechenden Lösung. <br>		Nach einer Internetrecherche sind wir auf das [http://193.175.248.52/wiki/index.php/Projekt_80:_Advanced_Discharge-Protection-Circuit Projekt 80], den Advanced Discharge Protection Circuit gestoßen. Dieser sollte auf den neusten Schaltplänen des PowerPanels basieren und somit klang dies nach einer schnellen und vielversprechenden Lösung. <br>
	<br> Um auch sofort eine [https://de.wikipedia.org/wiki/Surface-mounted_device SMD]-Lösung beim Umbau der Platine zu ermöglichen, sollten in dem Layout die [https://de.wikipedia.org/wiki/Footprint Footprints] angepasst werden. Allerdings war die Lösung mit dem ~~Tiefenentladeschutz~~ nur in einer Eagle-Version vorhanden. Da der Hochschulstandard sich aber auf Multisim bzw. Ultibord bezieht wurde beschlossen alle Pläne zu übertragen. <br>Des Weiteren waren einige Bauteile, die in dem [http://193.175.248.52/wiki/index.php/Projekt_80:_Advanced_Discharge-Protection-Circuit Projekt 80] verwendet wurden nicht für die Spannungsbereiche der Akkumulatoren geeignet. Somit musste diese durch passende Bauteile ersetzt werden.		<br> Um auch sofort eine [https://de.wikipedia.org/wiki/Surface-mounted_device SMD]-Lösung beim Umbau der Platine zu ermöglichen, sollten in dem Layout die [https://de.wikipedia.org/wiki/Footprint Footprints] angepasst werden. Allerdings war die Lösung mit dem Unterspannungsschutz nur in einer Eagle-Version vorhanden. Da der Hochschulstandard sich aber auf Multisim bzw. Ultibord bezieht wurde beschlossen alle Pläne zu übertragen. <br>Des Weiteren waren einige Bauteile, die in dem [http://193.175.248.52/wiki/index.php/Projekt_80:_Advanced_Discharge-Protection-Circuit Projekt 80] verwendet wurden nicht für die Spannungsbereiche der Akkumulatoren geeignet. Somit musste diese durch passende Bauteile ersetzt werden.