BWP-WS19-02/Dokumentation/Systemarchitektur&Energie: Unterschied zwischen den Versionen

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In einem Versuchsaufbau wurde zunächst mit Hilfe eines Breadboards versucht einen Impuls zu erhalten, dieser wurde mit einem Oszilloskop aufgezeichnet und ist folgend abgebildet.
 
In einem Versuchsaufbau wurde zunächst mit Hilfe eines Breadboards versucht einen Impuls zu erhalten, dieser wurde mit einem Oszilloskop aufgezeichnet und ist folgend abgebildet.
   
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Zur Herstellerseite geht es [https://www.mikroe.com/solar-energy-click hier].
 
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Die Dokumentation des internen Chips BQ25570 findet sich unter diesem [https://download.mikroe.com/documents/datasheets/bq25570.pdf Link] zu finden.
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Die Dokumentation des internen Chips BQ25570 findet sich unter diesem [https://download.mikroe.com/documents/datasheets/bq25570.pdf Link].
   
 
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* Zephyr Projekt Dokumentation [https://docs.zephyrproject.org/latest/]
 
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* Solar-Energy-Click Board [https://www.mikroe.com/solar-energy-click]
 
* Solar-Energy-Click Board [https://www.mikroe.com/solar-energy-click]
* Coulomb Counter LTC4150 [https://www.analog.com/en/products/ltc4150.html#product-overview]
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* Coulomb Counter LTC4150 [https://learn.sparkfun.com/tutorials/ltc4150-coulomb-counter-hookup-guide?_ga=2.192998061.1667040587.1575212421-100353693.1574859857]
 
* Wahlprojekt des Sommersemesters 2019 [[BWP-SS19-01]]
 
* Wahlprojekt des Sommersemesters 2019 [[BWP-SS19-01]]

Aktuelle Version vom 3. Dezember 2019, 09:35 Uhr

Teamstruktur

Das Thema Systemarchitektur wird von Alexander & Sascha und das Thema Energie von Anton & Markus bearbeitet.

Rollenverteilung zu Beginn des Projekts :

  • Manager -> Anton
  • Test & Simulation -> Sascha
  • Dokumentation -> Alexander
  • Springer -> Markus

Rollenverteilung in der 2.Phase des Projekts :

  • Manager -> Alexander
  • Test & Simulation -> Anton
  • Dokumentation -> Markus
  • Springer -> Sascha

Systemarchitektur

Das Systemarchitekturteam entwickelt eine Architektur, die den verschiedenen Modulen eine Arbeitsumgebung erschafft, die Kommunikation zwischen den Modulen ermöglicht und das Scheduling der Module festlegt. Als Betriebssystem wird Zephyr verwendet, das verschiedene APIs bereitstellt, deren Nutzung nun weiter erläutert wird.

Threads

Mailboxen

Zur Kommunikation zwischen den verschiedenen Modulen werden Mailboxen verwendet. Zur Orientierung wie diese unter Zephyr verwendet werden findet sich im Gitlab ein Beispiel für einen "Sender-Thread", sowie einen "Empfänger-Thread"

Energie

Das Energieteam beschäftigt sich mit dem Energiemanagement des ITS-E. Dies umfasst die Energieaufnahme durch Solarpanels, die Energiespeicherung, das Handeln im Energienotstand und den Energieverbrauch.

Energiemanagementsystem

Funktionen

Die Daten, die das Energiemanagementsystem sammelt werden den anderen Modulen in einer Mailbox zur Verfügung gestellt. Außerdem bietet es folgende Funktionalitäten :

getBatteryPercentage

Diese Funktion liefert den aktuellen Batteriezustand in Prozent.

getBatteryDrain

Diese Funktion dient der Überwachung des Batterieverbrauchs und gibt den Wert in Milliampere an.

SolarPower

Diese Funktion zeigt die generierte Energie des Solarpanels in Milliampere an.

isLoading

Diese Funktion signalisiert, ob die Batterie am Aufladen ist. Hierzu vergleicht sie die generierte Energie des Solarpanels mit dem aktuellen Energieverbrauch.

EnergyPerRotation

Diese Funktion berechnet den Energieverbrauch für x-Radumdrehungen und gibt den Wert in Milliamperestunden an.

Bauteile

Coulomb Counter LTC4150

Um Energieflüsse messen zu können wird ein Coloumb Counter verwendet. Dieser misst durchgehend die Menge an Strom die durch ihn durch fließt und erzeugt einen dann einen messbaren Impuls. Dabei entspricht 1 Coloumb = 1 Amperesekunde, jedes mal wenn 0,614 Coloumb durch das Bauteil geflossen sind wird der Impuls erzeugt. Das Bauteil stellt außerdem ein Polaritätssignal zur Verfügung, mit dessen Hilfe festgestellt werden kann ob z.B. Energie aus einem LiPo Akku entnohmen oder hinzugeführt wird.


Erster Versuchsaufbau

In einem Versuchsaufbau wurde zunächst mit Hilfe eines Breadboards versucht einen Impuls zu erhalten, dieser wurde mit einem Oszilloskop aufgezeichnet und ist folgend abgebildet.

Versuchsaufbau Energiemessung Messung der Energieentnahme aus der Batterie mithilfe des Coulomb Counters LTC4150

Ein Hookup Guide zur Verwendung des Coloumb Counters findet sich unter folgendem Link: Weiterführende Informationen


Mikoe Solar Energy Click

Um die Energie von den verwendeten Solarpanels zu sammeln wird ein Solar Energy Click Board verwendet. Dessen Aufgabe besteht darin die extrem kleinen Energiemengen die geliefert werden zu sammeln und in brauchbarer Dimension weiterzuleiten. Auf dem Board ist der Chip BQ25570 verbaut der eine Vielzahl von Funktionalitäten anwendet.

In unserem Projekt wird das Board als Schnittstelle zwischen den Solarpaneln, dem LiPo Akku und dem Adafruit Featherboard verwendet, das dank direkt benutzbarer Output Pins an den Solar Click angeschlossen werden kann.

Zur Herstellerseite geht es hier. Die Dokumentation des internen Chips BQ25570 findet sich unter diesem Link.

Quellen

  • Zephyr Projekt Dokumentation [1]
  • Solar-Energy-Click Board [2]
  • Coulomb Counter LTC4150 [3]
  • Wahlprojekt des Sommersemesters 2019 BWP-SS19-01