Powerpanel-Platine: Unterschied zwischen den Versionen
| Zeile 24: | Zeile 24: | ||
Der Unterspannungsschutz soll die Spannungsversorgung für den PC ab einer Spannung von 14,9 V einschalten und soll beim Unterschreiten von 12,6 V den PC wieder vom Akku trennen. Dafür wurde bisher eine Komparator-Schaltung mit Hysterese genutzt, die einen MOSFET schaltet. Die Hysterese wurde hier über einem Widerstand in der Rückführung eingestellt, was allerdings ein unabhängiges Einstellen der Schaltpunkte nicht zulässt. | Der Unterspannungsschutz soll die Spannungsversorgung für den PC ab einer Spannung von 14,9 V einschalten und soll beim Unterschreiten von 12,6 V den PC wieder vom Akku trennen. Dafür wurde bisher eine Komparator-Schaltung mit Hysterese genutzt, die einen MOSFET schaltet. Die Hysterese wurde hier über einem Widerstand in der Rückführung eingestellt, was allerdings ein unabhängiges Einstellen der Schaltpunkte nicht zulässt. | ||
Das Ziel der neuen Schaltung soll sein, dass die Schaltpunkte unabhängig voneinander eingestellt werden können. | Das erste Ziel der neuen Schaltung soll sein, dass die Schaltpunkte unabhängig voneinander eingestellt werden können. | ||
<br> | <br> | ||
<br> | <br> | ||
Version vom 28. April 2020, 15:31 Uhr
Autor: Kevin Hustedt, Moritz Oberg
Einleitung
Dieser Artikel beschreibt die Entwicklung einer neuen Powerpanel-Platine für das autonome Auto. Das Fahrzeug besitzt drei Akkus, zwei um den PC mit Strom zu versorgen und einen dritten für die Antriebe des Fahrzeugs. Bei der Entwicklung der neuen Platine, orientiert man sich an der alten Platine. Diese bietet drei Grundfunktionen: Unterspannungsschutz, Umschaltung von Akku- auf Netzbetrieb sowie die Anzeige des Akkustands. Beim alten Schaltungsdesigne sind einige Fehler aufgefallen, die nun durch eine neue Schaltung behoben werden sollen.
Anforderungen
Im Lastenheft des Projektes autonomes Auto wird die Energieversorgung mit Akkus gefordert:
Für das Pflichtenheft wurden folgende Anforderungen erstellt:
Aufbau der aktuellen Platine
Entwicklung des Unterspannungsschutzes
Der Unterspannungsschutz soll die Spannungsversorgung für den PC ab einer Spannung von 14,9 V einschalten und soll beim Unterschreiten von 12,6 V den PC wieder vom Akku trennen. Dafür wurde bisher eine Komparator-Schaltung mit Hysterese genutzt, die einen MOSFET schaltet. Die Hysterese wurde hier über einem Widerstand in der Rückführung eingestellt, was allerdings ein unabhängiges Einstellen der Schaltpunkte nicht zulässt.
Das erste Ziel der neuen Schaltung soll sein, dass die Schaltpunkte unabhängig voneinander eingestellt werden können.
Erstes Konzept: Komparator-Schaltung mit einstellbarem Trigger
Als erste Idee haben wir eine Komparator-Schaltung mit einstellbarem Trigger getestet. Diese Schaltung nutzt zwei Operationsverstärker als Vergleicher, die jeweils über ein Potenziometer eingestellt werden können. OPV_1A ist für den einschaltpunkt und OPV_2A für den abschaltpunkt zuständig. Beide Ausgänge werden mit dem Operationsverstärker OPV_3A zusammengeführt.
Diese Schaltung funktioniert nur, wenn die Operationsverstärker eine positive und negative Spannung als Versorgungsspannung bekommen. Eine negative Spannung könnte man durch eine Verschiebung des Nullpunktes erreichen, erhöht allerdings den Schaltungsaufwand. Beim Simulieren ist uns außerdem aufgefallen, dass sich die Schaltpunkte verschieben können.
Zusammenfassung
Link zum Quelltext in SVN
→ zurück zum Hauptartikel: Praktikum SDE