Tranziensmenedzsment autós környezetben

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Tóth Csaba
Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

Tranziensmenedzsment autós környezetben

Jelen diplomamunka az autóiparban napjainkban aktuális, vezérlőegységeket újraindulással fenyegető problémára tesz költséghatékony megoldási javaslatot.

A probléma abból fakad, hogy az autóban lévő villamos fogyasztók száma rohamosan növekszik, és az akkumulátort emiatt egyre nagyobb teljesítmény-felvétel terheli.

A fogyasztók áramfelvétele ráadásul nem egyenletes, hanem tranzienseket tartalmaz, amik akár tízszeresei is lehetnek a statikus áramfelvételeknek. Ezek a nagy csúcsértékű áramtranziensek összeadódva – az akkumulátor véges teljesítmény-kapacitása miatt – feszültségeséseket okozhatnak az autó táphálózatán, amire mind a fogyasztók, mind a vezérlőegységek kapcsolódnak. Ha a feszültségszint 7,5 V alá esik, akkor a feszültség-stabilizátorok már nem tudják garantálni a stabil 5 V-ot az elektronikák számára, és ez a vezérlőegységek újraindulásához vezethet.

A start-stop technológia elterjedése kiemeli a téma indokoltságát, ugyanis egyre több olyan szituáció fordul elő, amikor a fogyasztók bekapcsolva maradnak álló motor mellett, és az akkumulátornak nem a generátort kiegészítve, hanem önállóan kell kiszolgálnia az összes fogyasztó teljesítményigényét. A merülő töltöttségű akkumulátorok esetében pedig fokozottan jelentkeznek az összeadódó áramtranziensek okozta feszültségesések.

Az eddig alkalmazott hardveres zavarszűrésre építő, illetve kétakkumulátoros megoldásokkal szemben, egy költséghatékonyabb megoldásra teszek javaslatot, mely a nagyteljesítményű fogyasztókat vezérlő ECU-k szoftverének kiegészítésével, szoftveresen ütemezhetővé teszi a fogyasztók be-kikapcsolását, ezzel időben egymáshoz képest eltolva az áramtranzienseket, és így megelőzve a veszélyes mértékű feszültségesések kialakulását. A diplomamunkában bemutatott módosított bankár algoritmus felhasználja az akkumulátor monitorozással és modellezéssel nyert erőre jelezhető jellemzőit, és úgy menedzseli a fogyasztók által közösen használt akkumulátor erőforrását, hogy azt minél hatékonyabban kihasználja, de a biztonságkritikus fogyasztók működését ne zavarja.

A diplomamunkában először szakirodalmi adatok és saját mérések alapján bemutatom az autóban fellelhető tipikus fogyasztókat és tranzienseiket, majd elemzem a személyautók tápellátó rendszerét. Egy kísérletben demonstrálom a feszültségesés ütemezéssel történő csökkenthetőségét. Végül mindezeket az információkat felhasználva megtervezem az ütemező algoritmust és a hozzá kapcsolódó kommunikációs protokollt.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.