A13-03 Kaksisuuntainen akkujen tasauskortti. Väliaikaraportti. Automaatio- ja systeemitekniikan projektityöt AS Syksy 2013

Samankaltaiset tiedostot
A13-03 Kaksisuuntainen akkujen tasauskortti. Projektisuunnitelma. Automaatio- ja systeemitekniikan projektityöt AS-0.

A13-03 Kaksisuuntainen akkujen tasauskortti. Loppuraportti. Automaatio- ja systeemitekniikan projektityöt AS Syksy 2013

Akkujen aktiivinen balansointi

Akkujen aktiivinen balansointi

A14-11 Potilaan mittaustiedon siirtäminen matkapuhelimeen

Akkujen aktiivinen balansointi

Mikrokontrollerikitit - väliraportti

Siimasta toteutettu keinolihas

AS Automaatio- ja systeemitekniikan projektityöt. Projektisuunnitelma. Peltorobotin akselimoduulin ohjain

Electric power steering

AS Automaatio- ja systeemitekniikan projektityöt

S14 09 Sisäpeltorobotti AS Automaatio ja systeemitekniikan projektityöt. Antti Kulpakko, Mikko Ikonen

S11-09 Control System for an. Autonomous Household Robot Platform

Power Steering for ATV

SÄHKÖ KÄSITTEENÄ. Yleisnimitys suurelle joukolle ilmiöitä ja käsitteitä:

AS Automaatio- ja systeemitekniikan projektityöt

SALAKIRJOITUKSEN VAIKUTUS SUORITUSKYKYYN UBUNTU käyttöjärjestelmässä -projekti

S11-04 Kompaktikamerat stereokamerajärjestelmässä. Projektisuunnitelma

AS Automaatio- ja systeemitekniikan projektityöt

Electric power steering

AS Automaatio ja systeemitekniikan projektityöt Projektisuunnitelma Syksy 2009 A09 05 OSGi IRC Bot For Coffee Maker

Kajaanin ammattikorkeakoulu Opinnäytetyösuunnitelman ohje

FYSP105 / K3 RC-SUODATTIMET

AS Automaatio- ja systeemitekniikan projektityöt - Projektisuunnitelma

Harjoitustyö - Mikroprosessorit Liikennevalot

toimintojen seurantaan

Peltorobotin akselimoduulin kontrolleri

Projekti A: iskunvaimennindynamometri

POM2STN+TS jaksosuunnitelma, teemana joulu. Elina Lappalainen & Pia Perälä

S11-04 Kompaktikamerat stereokamerajärjestelmässä. Väliraportti

Sisäilman laadun mittausjärjestelmän rakentaminen ZigBee-verkon avulla

S14 09 Sisäpeltorobotti AS Automaatio ja systeemitekniikan projektityöt. Antti Kulpakko, Mikko Ikonen

Tietotekniikan kandidaattiseminaari

ZigBee-ohjaus kuorma-autolle

Semifinaalien käytännön järjestelyt. Sami Karjalainen

Mallintarkistus ja sen

2009 Mat Operaatiotutkimuksen Projektityöseminaari L

Just duunit. Kevät 2015

DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET

Sähköautoprojekti Pienoissähköauto Elektroniikan kokoonpano Moottoriohjain.

Pynnönen Opiskelija: Tarkastaja: Arvio:

KÄYNNISTYSVAIHE. Aiheen valmistelu Ajankohta: syys-lokakuu/helmi-maaliskuu

Valmistautuminen väitöspäivään

A! PEDA INTRO (5 op)

KÄYNNISTYSVAIHE. Aiheen valmistelu Ajankohta: syys-lokakuu/helmi-maaliskuu

Pynnönen Opiskelija: Tarkastaja: Arvio:

A11-02 Infrapunasuodinautomatiikka kameralle

TARKKUUSVALUCASE - LUKKO VALUNKÄYTÖN SEMINAARI TAMPERE ISMO TUOMINEN

Valmistusprosessin kehittäminen/abb

15 askelta kohti. Parempia kyselyitä ja tutkimuksia

FOKUKSENA OPTRONIIKKA. Mitä silmä ei näe, siihen tarvitaan optroniikkaa

Tehokkaiden strategioiden identifiointi vakuutusyhtiön taseesta

SMG-5250 Sähkömagneettinen yhteensopivuus (EMC) Jari Kangas Tampereen teknillinen yliopisto Elektroniikan laitos

KOHINASALPAKORTTI BX58 JA RX58

10 Opetussuunnitelma [TOP OSP] OSAAMISEN ARVIOINTI ARVIOINNIN KOHTEET JA AMMATTITAITOVAATIMUKSET OSAAMISEN HANKKIMINEN

Koulutuspäivä Ammatillisen koulutuksen opettajien koulutus 9-12, 245

1. Projektin status. 1.1 Tavoitteiden päivitys. 1.2 Tulokset Mallinnus

Hybridivalvomon tilatiedon hallinnan kehittäminen

Sudenkuoppia, yllätyksiä, pään vaivaa

Hyvin suunniteltu on puoliksi tehty. Tutkimussuunnitelma. Miten se tehdään?

3. vuoden opiskelijoiden kysely joulu 2016 FI - Kiitos vastanneille -raportti

CCS COMBO 2 ADAPTER. Omistajan käsikirja

Hybridivalvomon tilatiedon hallinnan kehittäminen

Tehokkaiden strategioiden identifiointi vakuutusyhtiön taseesta

Vanhan muuntaja/tyristori toimisen liesikuvun vaihtaminen nykyaikaisempaan. Asioita mitä kannattaa ottaa huomioon

Harjoittelu omassa opetustyössä ammatillisen koulutuksen parissa

Gumenius Sebastian, Miettinen Mika Moottoripyörän käynnistysalusta

On-line mittausten kunnonvalvonta vedenpuhdistusprosessissa PROJEKTISUUNNITELMA

Passikuva - Käyttöohje Pispalan Insinööritoimisto Oy

Otetta opintoihin ryhmä korkeakouluopiskelijan tukena

AS Automaatio- ja systeemitekniikan projektityöt

Projektin suunnittelu 71A00300

Robottialustan instrumentointi ja käyttöönotto

AS Automaatio- ja systeemitekniikan projektityöt

KOKEILE KOUTSAUSTA! Ratkaisukeskeinen coaching-ohje

KATUTAIDE KERAMIIKKA

7. Valukappaleiden suunnittelu keernojen käytön kannalta

Suoritustavat: Laboratoriotöitä 2.-3.periodi. Luennot 2h, Laboratorityöt 4h, itsenäinen työskentely 124 h. Yhteensä 130 h.

Taitaja2010, Iisalmi Suunnittelutehtävä, teoria osa

Projektityö

Tässä nipussa ohjeita sekä kaksi paperia, jotka palautat opolle: Tet-muistiinpanolomake: oma työskentely ja ammatin esittely (kaksipuolinen paperi)

PROJEKTIN OHJAUS JA SEURANTA JOUNI HUOTARI

SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA

LED- päivyrinäyttö. 1: Anssi Kalliomäki, Marko Virtanen, Tomas Truedsson, Petri Syvälähde

ohjekortti #1 Tämä on ehto. Kun se täyttyy pelissä, seuraa tämän siirron sääntöjä.

Tämän kuvan tilalle kuva hankkeesta

Opiskelija osaa määritellä ohjelmiston tiedot ja toiminnot, suunnitella ohjelmiston rakenteen ja laatia ohjelmiston teknisen spesifikaation.

Toimintasuunnitelma. Varhaiskasvatusyksikkö Karhi-Pajamäki

Kondensaattori ja vastus piirissä (RC-piiri)

KUINKA TEHDÄ ONNISTUNEITA REKRYTOINTEJA? LÖYDÄ OIKEA ASENNE OSAAMISEN TAKANA

Työpajassa tutustutaan rouheaan ja hienostuneempaan katutaiteesseen, erilaisiin tekemisen tekniikoihin ja jalostetaan kokeilumielellä

Mat Operaatiotutkimuksen projektityöseminaari. Dynaaminen kimppakyytijärjestelmä Uudellamaalla. Väliraportti

Fysiikan laboratoriotyöt 1, työ nro: 3, Vastuksen ja diodin virta-jänniteominaiskäyrät

Omnia AMMATTIOPISTO Pynnönen

SMG-1100: PIIRIANALYYSI I

Me HEVI kivitaloilla toteutamme asiakkaidemme unelmia!

Johdanto Tuotteesta Kurssit

Harjoitus 3 Case Face Wash. Raine Mäki, Laura Takkinen, Marika Östman, Otto Kataja

Transkriptio:

A13-03 Kaksisuuntainen akkujen tasauskortti Väliaikaraportti Automaatio- ja systeemitekniikan projektityöt AS-0.3200 Syksy 2013 Arto Mikola Aku Kyyhkynen 22.10.2013

Sisällysluettelo Sisällysluettelo... 2 Projektin esittely... 3 Projektin rakenne... 4 2.1 Aiheeseen tutustuminen... 4 2.2 EAGLE-ohjelman opettelu... 4 2.3 Kortin suunnittelu EAGLE:lla... 4 2.4 Väliraportti... 5 2.5 Kortin valmistus ja kokoonpano... 5 2.6 Testaus ja muutokset... 5 2.7 Loppuraportti ja esitys... 5 2.8 Viimeistely... 5 Projektin aikataulu... 6 Riskien hallinta... 8

1 Projektin esittely Projektin tavoitteena on piirtää ja rakentaa kaksisuuntainen akkujen tasauskortti. Tasauskortti tasoittaa akkujen välisen varauseron siirtämällä energiaa täydemmistä akuista tyhjempiin ja toisin päin. Kortti perustuu LTC3300-1 akkujen tasauspiiriin, joka tasaa akut suurella hyötysuhteella. Yksi piiri mahdollistaa kuuden sarjaan kytketyn litiumkennon varauksien tasaamisen. Piirejä voidaan halutessa kytkeä sarjaan useampia, jolloin saadaan tasattua suuriakin akkupaketteja. Projektissa tarvittavia komponentteja ovat LTC3300-1-piiri, NMOS:it, vastukset, muuntajat ja kondensaattorit. Koska työssä puhutaan sekä lopputuloksena olevasta tasauspiiristä (board) ja Linear Technology:n valmistamasta LTC3300-1 piiristä (circuit), käytämme näille eri termejä sekaannuksen välttämiseksi. Tässä projektissa kortilla tarkoitetaan rakennettavaa tasauspiiriä, johon kuuluu yhtenä osana LTC3300-1 piiri. Piirillä tarkoitetaan LTC3300-1 komponenttia. Kaksisuuntaisella akkujen tasaamisella tarkoitetaan energian siirtämistä akkujen välillä varauserojen tasaamiseksi. Tavallisesti akkujen varauseroja tasataan purkamalla akkuja, joissa on korkeampi jännite vastusten avulla lämpöenergiaksi. Tässä työssä toteutettava kortti tasaa akkujen jännitteitä pienemmällä häviöllä, koska korkean varauksen omaavien akkujen energiaa ei tuhlata lämpöenergiaksi, vaan se käytetään matalamman varauksen omaavien akkujen lataamiseen. Suunnittelemme tekevämme tässä projektissa työtä kolmen opintopisteen verran, eli noin 80 tuntia henkilöä kohden.

2 Projektin rakenne 2.1 Aiheeseen tutustuminen Tämän vaiheen tavoitteena on ymmärtää, mistä työssä on kyse ja selvittää, miten tähän tavoitteeseen voidaan päästä. Tutustumme akkujen tasaajan (LTC3300-1) toimintaan ja ominaisuuksiin ja siihen, miten se kytketään akkuihin ym. komponentteihin. Näin meille hahmottuu suunniteltavan piirilevyn yleispiirteet, työn laajuus ja vaativuus. Lopuksi teemme työstä projektisuunnitelman. Tähän vaiheeseen kuului myös aloitusluento ja tapaaminen ohjaajan kanssa. Tähän vaiheeseen suunnittelimme käyttävämme noin 14 tuntia per henkilö. Tutustuimme LTC3300-1:n datasheettiin, keskustelimme aiheen ohjaajan kanssa useampaan otteeseen ja tutustuimme tarvittaviin komponentteihin. Osa piiriin tutustumisesta siirtyi kortin suunnittelun yhteyteen. 2.2 EAGLE-ohjelman opettelu Tässä vaiheessa tutustumme EAGLE-piirisuunnitteluohjelman toimintaan. Tavoitteena on saada riittävä osaaminen piirien suunnitteluun. Tähän vaiheeseen suunnittelimme käyttävämme noin 7 tuntia per henkilö, koska ohjelma on meille ennalta tuntematon. Heti kun saamme riittävästi osaamista, siirrymme kortin suunnitteluun. Näin ollen nämä vaiheet voivat olla osittain päällekkäiset. EAGLE-ohjelman käyttäminen osoittautui melko helpoksi, ja tutustuimme ohjelmaan lähinnä kortin suunnittelun ohessa. Ohjelmaan on löytynyt netistä hyviä tutoriaaleja. 2.3 Kortin suunnittelu EAGLE:lla Oleellinen osa projektia on kortin suunnittelu. Kun olemme opetelleet käyttämään EAGLE:a, alamme suunnittelemaan akkujen tasauskorttia. Tämän vaiheen tavoitteena on piirustus, josta seuraavassa vaiheessa voidaan valmistaa tasauskortti. Tässä onnistuminen edellyttää, että olemme edellisessä vaiheessa oppineet käyttämään EAGLE:a. Tämä vaihe tulee olemaan osittain päällekkäin EAGLE-ohjelman opettelun kanssa, mutta arvioimme käyttävämme tähän vaiheeseen noin 18 tuntia per henkilö. Tämän vaiheen aikana kirjoitamme myös väliraportin. Kortin suunnittelu on tällä hetkellä käynnissä ja etenee aikataulun mukaan. Koska EAGLE:n ilmaisversiossa suunniteltavan piirin koko on rajattu,

tarvitsemme kaksi erillistä korttia, jotta voimme käyttää kahta LTC3300-1-piiriä yhdessä. Tarvitsemme mahdollisesti myös kolmannen kortin LTC6803-1 monitoripiiriä varten. Tasauspiirejä varten tehtävät kortit ovat lähes identtiset, mutta monitorin kortti vaatii oman kortin suunnittelun. 2.4 Väliraportti Väliraporttia tehdessä vertaamme sen hetkistä edistymistä projektisuunnitelmaan ja raportoimme kaikista muutoksista. Tähän vaiheeseen suunnittelemme käyttävämme noin 6 tuntua per henkilö. 2.5 Kortin valmistus ja kokoonpano Kun olemme suunnitelleet kortin, alamme valmistamaan sitä. Tämän vaiheen aloittaminen, aikataulu ja onnistuminen riippuvat kortin suunnittelun onnistumisesta. Piirien valmistaminen ei ole meille tuttua, joten yritämme varata tähän riittävästi aikaa, noin 14 tuntia per henkilö. 2.6 Testaus ja muutokset Testaamisvaiheessa kokeilemme valmistamamme kortin toimintaa ja teemme korttiin vaadittavat muutokset. Tavoitteena on tarkastaa kortin toiminta ja saada kortti toimintakuntoon. Voimme aloittaa tämän vaiheen vasta, kun kortti on valmistettu. Tähän vaiheeseen suunnittelemme käyttävämme noin 10 tuntia per henkilö. 2.7 Loppuraportti ja esitys Tässä vaiheessa raportoimme, mitä projektissa on tehty, miten hyvin projektisuunnitelma on toteutunut ja projektin lopputulokset. Raportoimme toteutuneen ajankäytön sekä kohtaamamme ongelmat. Analysoimme projektimme kulkua ja tuloksia ja pohdimme, mitä olisi pitänyt tehdä toisin. Lopuksi pidämme esityksen, jossa kerromme työstä ja lopputuloksista. Tähän vaiheeseen suunnittelemme käyttävämme noin 9 tuntia per henkilö. 2.8 Viimeistely Esitelmän jälkeen viimeistelemme loppuraporttia. Tavoitteena on siisti ja selkeä tieteellinen raportti projektityöstämme. Tähän suunnittelemme käyttävämme noin 2 tuntia per henkilö.

3 Projektin aikataulu Projektin ensimmäinen vaihe on aiheeseen tutustuminen ja projektisuunnitelman tekeminen. Projektisuunnitelman määräaika on maanantaina 30.9.2013, jonka jälkeen projektisuunnitelma esitellään muille ryhmille seuraavana päivänä. Olemme määritelleet, että aiheeseen tutustumisella on sama määräaika kuin projektisuunnitelmalla. Suunnitelman esittämisen jälkeen tutustumme EAGLE-ohjelmaan. Koska EAGLE:n opettelu ja kortin suunnittelu voivat olla osittain päällekkäisiä vaiheita, määritämme näille yhteisen määräajan, joka on viikko 45. Tämän vaiheen aikana on myös väliraportin määräaika, joka on maanantaina 28.10.2013. Väliraportti esitellään muille ryhmille seuraavana päivänä. Kortin suunnittelun jälkeen siirrymme sen valmistukseen. Haluamme, että kortin valmistamiseen ja testaamiseen on riittävästi aikaa, joten suunnittelun määräaika on melko kriittinen. Kortin valmistamisen ja kokoonpanon määräajaksi määrittelimme viikon 46. Seuraavana vaiheena on kortin testaaminen ja uudelleen rakentaminen, jos tarpeellista. Tämä on viimeinen vaihe projektissamme. Jotta loppuraportin tekemiseen jää riittävästi aikaa, määrittelimme testaamisen määräajaksi viikon 48. Loppuraportin määräaika on maanantaina 2.12.2013, jonka jälkeen se esitellään muille ryhmäläisille seuraavana päivänä. Loppuraportin jälkeen on mahdollista vielä viimeistellä työtä ja ehdoton eräpäivä on sunnuntaina 15.12.2013. Aikataulu on havainnollistettu alla taulukossa 1. Seuraavan sivun taulukossa 1 X:t tarkoittavat suunniteltua ja vihreä tausta tarkoittaa toteutunutta ajan käyttöä. Olemme hyvin aikataulussa, mutta monitoripiirin suunnittelu tulee vaatimaan jonkin verran suunnittelematonta työtä.

Taulukko 1: Aikataulu Aloitusluento Aiheeseen tutustuminen Suunnitelma ja esitys (1.10.) EAGLE:n opettelu Kortin suunnittelu Väliraportti ja esitys (29.10.) Kortin valmistus ja kokoonpano Testaus ja muutokset Loppuraportti ja esitys (3.12.) Viimeistely (DL 15.12.) 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 X X X X Ryhmätyöskentelyn järjestely on helppoa, koska ryhmässämme on kaksi jäsentä. Sovimme yhteisistä sopivista ajoista ja tapaamme koululla tai muualla. Tällä tavoin molemmat tekevät myös yhtä suuren työmäärän. Taulukossa 2 alla on esitetty arviot ja toteutuneet työtunnit henkilöä kohden. Taulukko 2: Tuntiseuranta 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 Yht. Ero Suunnitelma 6 8 6 6 6 6 6 6 8 8 9 3 2 80 0 Toteutunut: Aku 6 9 7 6 6 6 40 +2 Toteutunut: Arto 5 9 7 6 6 6 39 +1

4 Riskien hallinta Suurin riski projektin onnistumiselle lienee kokemattomuus aiheesta. Meillä ei ole kokemusta piirien suunnittelusta, EAGLE-ohjelmasta eikä piirin valmistuksesta. Tämän takia emme osaa kovin hyvin arvioida eri työvaiheiden vaikeutta ja työläyttä ja aikataulun tekeminen on haastavaa. Kokemattomuudesta johtuva virheellinen kortin suunnittelu tai valmistus on riski, joka pahimmillaan saattaa pilata koko projektin. Paras tapa ehkäistä kokemattomuudesta johtuvia riskejä on kysyä ajoissa neuvoa. Komponenttien hajoaminen on riski, jonka takia aikaa saattaa mennä hukkaan, koska joudumme tilaamaan uusia osia ja rakentamaan kortin uudestaan. Tätä riskiä voidaan ehkäistä varaamalla tarpeeksi aikaa projektin loppupäähän. Projekti saattaa viivästyä myös sairastumisen takia. Tätä viivästymistä voi ehkäistä väljällä aikataululla ja töiden jakamisella. Työssä ei ole ilmennyt suurempia ongelmia ja EAGLE on osoittautunut aloittelijaystävälliseksi. Olemme saaneet tarvittaessa neuvoja.