Elektrofahrzeuge sind stark im Vormarsch. Um diese Entwicklung weiter zu fördern, soll der Komfort für die Benützer so hoch wie möglich sein. Allerdings gibt es bis jetzt noch keine Geräte, die anzeigen können, wie weit man noch fahren kann, bis der Akku leer ist. Lediglich die aktuelle Akkuspannung oder der momentane Stromverbrauch wird angezeigt.
Das Ziel dieses Projektes ist es, ein Gerät zu entwickeln, das den Lade- bzw. Entladeprozess misst, und daraus und verschiedenen anderen Parametern, die Restkilometer berechnet. Dabei wird genau das Fahrverhalten analysiert (ob beispielsweise stark beschleunigt oder bergauf gefahren wird).
Da der Lenker jederzeit gute Sicht auf das Display haben soll, wird das Gehäuse auf dem Mopedlenker montiert. Dort ist es allerdings der Witterung ausgesetzt, was ein wasserfestes Gehäuse erforderlich macht.
Geplant ist, den Restkilometerzähler für eine Akkutype (LiFePO) einsetzbar zu machen, deren Verhalten zu Beginn der Arbeit ausgemessen wird. Aufgrund dieser Messdaten kann auf eine Messdatentabelle geschlossen werden, die anschließend bei der Berechnung berücksichtigt wird.
Die Berechnung wird von einem Mikroprozessor durchgeführt. Dieser steuert ebenfalls das Display an und liest die Messwerte ein. Über Messbausteine wird die Messung durchgeführt. Die Messwerte werden über den I2C-Bus an den Mikroprozessor gesendet.
Die Drehzahlmessung erfolgt mittels Reed-Kontakt, der an der Felge montiert wird. Weiters wird die Temperatur beim LCD mittels eines Temperatursensors gemessen. Diese Temperatur ist wichtig, da der Kontrast des Displays automatisch mit der Temperatur nachgeregelt werden muss, um eine uneingeschränkte Sicht auf das Display zu garantieren. Auch die Temperatur des Akkus muss gemessen werden, da der Wirkungsgrad dieses Energiespeichers stark von der Temperatur abhängig ist.
Berechnung der Restkilometer
Über die gemessenen Werte werden die Restkilometer berechnet.
Diese sind abhängig von der momentan entnommenen Leistung, von der Temperatur des Akkus, von der Höhe des entnommenen Stromes und von der Anzahl der Ladezyklen.
Montagemöglichkeit am Lenker
Das Gehäuse muss so gewählt werden, dass eine Montage am Lenker des Elektrofahrzeuges möglich ist.
Hauptziel dieses Projektes ist es, eine exakte Berechnung der Strecke, die mit einem Elektrofahrzeug zurückgelegt werden kann bis der Akku leer ist.
Um diesen Weg berechnen zu können, ist es erforderlich sowohl den Lade- als auch den Entladevorgang, mittels am Akku befestigter Messplatine, mitzuverfolgen.
Die Messwerte werden via I2C-Bus an die Displayplatine übertragen.
Weiters ist die Ermittlung der momentanen Geschwindigkeit erforderlich.
Dies geschieht über einen Reed-Kontakt (Magnetschalter), der sich am Vorderrad des Elektrofahrzeuges befindet, und bei jeder Umdrehung einen Impuls an den Mikroprozessor sendet (vergleichbar mit einem Fahrradcomputer).
An der Displayplatine werden die Daten von dem Mikroprozessor PIC18F2431 weiterverarbeitet und die Strecke berechnet.
Dieser Weg wird, gemeinsam mit einer Prozentangabe der Akkuladung, auf einem LC-Display ausgegeben.
Dieses befindet sich in einem Gehäuse, dass der Schutzklasse IP67 entspricht, und an der Lenkstange des Fahrzeuges montiert ist.
Weiters wurde ein Menü realisiert, in dem wichtige Einstellungen getätigt werden können, sowie diverse Messdaten eingesehen werden können.
So kann beispielweise die Akkutype und die Akkukapazität eingestellt werden. Außerdem ist es möglich, den Displaykontrast zu verstellen um individuell einwandfrei vom Display ablesen zu können.