Seminaraufgabe SoSe 2022: EHF Gruppe ANT
Autoren: Andreas Mentrup; Christabelle
Betreuer: Prof. Dr.-Ing. M. Göbel
Einleitung
Bei der Bearbeitung von Projekten steht man immer wieder verschiedenen Herausforderungen gegenüber. Bei einer Unkoordinierten Herangehensweise kann es häufig zu Problemen in der Bearbeitung hinsichtlich Zeit und Effizienz kommen. Zudem können Aufgaben ein hohes Maß an Komplexität annehmen und dabei sehr vielschichtig werden. Um im Rahmen der Bearbeitung Koordination und einen Strukturierten Ablauf zu gewährleisten, können hier Entwicklungsmodelle eine Hilfestellung liefern.
Zielsetzung der Seminaraufgabe
Im Rahmen der Bearbeitung dieses Moduls, wurde die Seminaraufgabe gestellt den Energiehaushalt eines Elektrofahrzeuges zu berechnen. In der weiteren Betrachtung dieser Aufgabe wurde nur die reine Längsdynamik modelliert. Zur Erreichung des Ziels. Wurden drei Gruppen gebildet, welche jeweils einen Bereich der Entwicklung innerhalb des Elektrofahrzeuges übernehmen. Diese Gruppe betrachtet den Entwicklungsprozess des Antriebs E-Maschine gemäß V-Modell.
V-Modell
Bei der Umsetzung dieses umfangreichen Projektes wird das V-Modell angewandt. Das V-Modell ist ein Vorgehensmodell, welches den Entwicklungsprozess in verschiedene Phasen unterteilt und diese definiert. Auf der Linken Seite wird mit den funktionalen/fachlichen Spezifikationen begonnen, welche immer tiefer und detailreicher ausgebaut werden. In der Spitze (unten) erfolgt die Implementierung, welche dann Schritt für Schritt auf der rechten Seite mit der gegenüberliegenden Spezifikation getestet wird. Zu Beginn wurden wurden die Anforderungsdefinitionen in dem Lastenheft zusammengetragen. Anschließend wurde der funktionale Systementwurf mit der gesamten Seminargruppe zusammengetragen. Im nächsten Schritt wurde der technische Systementwurf mit dem technischen Systemplan realisiert. Im vierten Schritt wurde die Komponentenspezifikation für die verschiedenen Komponenten zusammengestellt. Anschließend folgt die Programmierung mit Matlab Simulink. Nach Abschluss der Programmierung wird mit der Testphase begonnen. Hierzu wurden die Komponenten durch anderen Gruppen jeweils getestet.
Anforderungsdefinition: Lastenheft
Funktionaler Systementwurf
Der Funktionale Systementwurf gliedert sich in drei Module. Fahrzeug Antriebssystem, Fahrzeugkarosserie Innenraum und Fahrzeug Laengsdynamik. Diese Gruppe hat sich mit dem Antriebsystem beschäftigt.
Technischer Systementwurf
Der Technische Systementwurf betrachtet nun eine Stufe tiefer das System als der Funktionale Systementwurf. Auch hier wird unser Technisches System in drei Hauptkomponenten (Teilsysteme) unterteilt. Die Solarzelle, den Akku und der Antrieb die E-Maschine. Die verschiedenen Teilsysteme weisen zum Teil mehrere Ein- und Ausgänge auf und zeigen die Schnittstellen zur Systemumwelt auf.
Komponentenspezifikation
Für jede Komponenten wurde eine eigene Spezifikation erstellt. Die Komponentenspezifikation zerlegt die drei Teilsysteme in Ihre einzelnen Komponenten. Jede dieser Spezifikationen gibt Aufschluss über die genauen Bezeichnungen der Eingänge, der Ausgänge sowie der verwendeten Parameter.
Solarzelle
Die Solarzelle hat als einzigen Eingang die Sollleistung
Eingänge Soll Leistung: P_Soll [W]
Ausgänge: Rekuperationsleistung: P_Rek [W] Ist-leistung (Antriebsstrang) P_Ist [W] Elektrischer Verbrauch P_Verbrauch [W] Parameter: Wirkungsgrad des Elektromotors PAR_ANT_WirkungsgradMotor_f64
Rekuperationsgrad PAR_ANT_Rekuperationsgrad_F64
Akku
Antrieb E-Maschine
Programmierung / Modellierung
Komponententest
Fazit
Letztlich lässt sich festhalten, dass das Projekt gemäß der Aufgabenstellung und den sich daraus ergebenden Anforderungen bis zu einem gewissen Punkt umsetzen lassen haben. Zu Beginn des Seminars am Anfang des Semesters, wirkte die Aufgabenstellung erst sehr komplex und umfangreich. Durch die Stufenweise Anwendung und Umsetzung der Schritte gemäß V-Modell konnte das Projekt in einzelne Phasen unterteilt sowie strukturiert werden, welches die Bearbeitung erleichterte. Leider konnte die Seminaraufgabe nicht komplett fertig gestellt werden aufgrund von Ereignissen an der Hochschule. Somit konnten die Schritte nach dem Komponententest nicht mehr umgesetzt werden. Nach diesem Seminar lässt sich festhalten, dass das Vorgehen gemäß des V-Modells für komplexere Aufgabenstellungen effektiv und sinnvoll ist und ein hilfreiches Instrument für die Durchführung von diversen Projekten ist.