Entwicklung eines Powermanagementmoduls für Modellfahrzeuge

Einleitung

Das Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund besitzt mehrere teilautonome Fahrzeuge, welche unterschiedliche Akkutypen zur Energieversorgung benutzen. Die Automodelle werden von verschiedenen Systemen gesteuert, welche auf 8 Bit Mikrocontrollern oder eingebetteten Linux-Systemen (BeagleBone, Raspberry Pi) basieren. Um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten, kann eine externe Einheit hilfreich sein, welche den Stromverbrauch sowie die Akkuspannung überwachen kann.
Um die Leistungsfähigkeit eines Fahrzeuges zu steigern, kann ein solches Modul beispielsweise zwischen mehreren Akkus auf dem Fahrzeug umschalten, sobald die Energie von einem zur Neige geht.

Aufgabenstellung

In dieser Arbeit soll ein Modul bestehend aus Hard- und Software entwickelt werden, welches das Energiemanagement für ein Fahrzeug übernimmt, das von einem BeagleBone gesteuert wird. Es soll in der Lage sein, die Spannung von mehreren Akkus zu überwachen und bei Bedarf umzuschalten. Bei zu geringer Spannung des Steuerungsrechners soll dieses zunächst informiert und später abgeschaltet werden können.
Als Basis soll ein Mikrocontroller beispielsweise des Herstellers Atmel dienen. Es kann geprüft werden, ob die Aufgabe auch mit einem INGA-Sensorknoten erfüllt werden kann.
Folgende Aufgaben sind von dem Modul zu erfüllen:

• Kommunikation mit Steuerrechner (z.B. über UART, CAN oder I²C)
• Überwachen und Loggen von Spannungen und Strömen
• Umschalten zwischen Akkupacks

Bei der Entwicklung ist auf einen geringen Energie- und Platzbedarf zu achten.

Links

• BeagleBone
• Hinweise zur Durchführung von studentischen Arbeiten am IBR

Kontakt

Bei Interesse oder Fragen wendet euch einfach an Stephan.