De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

Partner in de Universitaire Associatie Brussel 28/06/2014 Industriële Wetenschappen & Technologie Analyse en praktische toepassingen van communicatie bus.

Verwante presentaties


Presentatie over: "Partner in de Universitaire Associatie Brussel 28/06/2014 Industriële Wetenschappen & Technologie Analyse en praktische toepassingen van communicatie bus."— Transcript van de presentatie:

1 partner in de Universitaire Associatie Brussel 28/06/2014 Industriële Wetenschappen & Technologie Analyse en praktische toepassingen van communicatie bus systemen in elektrische voertuigen Vanvaeck Kimberley – Master IW, Elektronica - ICT Promotoren: Dr. Ir. Van den Bossche Peter (EhB) Ir. Timmermans Jean-Marc (VUB) Ing. Van Mulders Frederik (EhB)

2 Vanvaeck Kimberley partner in de Universitaire Associatie Brussel Industriële Wetenschappen & Technologie 28/06/2014 | page 2 Inhoud •Inleiding •Probleemstelling •Verwant werk •Aanpak –Benodigdheden –Configuratietool –Verwerking testritten en hartslagmetingen –Interpretatieprogramma

3 Vanvaeck Kimberley partner in de Universitaire Associatie Brussel Industriële Wetenschappen & Technologie 28/06/2014 | page 3 Inhoud (vervolg) •Huidige realisaties •Toekomstig werk •Besluit •Referentielijst

4 Vanvaeck Kimberley partner in de Universitaire Associatie Brussel Industriële Wetenschappen & Technologie 28/06/2014 | page 4 Inleiding •Studie van communicatie bus systeem voor elektrische voertuigen •Meerbepaald de elektrische postfiets •Met elektrische postfiets: –Meer post tegelijkertijd –Ondersteuning van de postbode –Minder inspanning  minder tussenstops nodig

5 Vanvaeck Kimberley partner in de Universitaire Associatie Brussel Industriële Wetenschappen & Technologie 28/06/2014 | page 5 Probleemstelling •SAFT-batterij verzamelt tijdens rit nuttige gegevens en plaatst deze op bus •HZM-Bus-protocol (1), gebaseerd op CAN (2) •Master-module kan: –gegevens opvragen aan batterij –commando’s geven •Hoe kunnen we nu: –Gegevens aftappen –Gegevens loggen voor analyse achteraf –Protocolberichten interpreteren

6 Vanvaeck Kimberley partner in de Universitaire Associatie Brussel Industriële Wetenschappen & Technologie 28/06/2014 | page 6 Probleemstelling (vervolg) •Bijkomende vragen en opdrachten: –Hoe kan men de mate van ondersteuning meten? Hartslag van de fietser  goede parameter? –Gebruiksvriendelijke methode voor configuratie van datalogger –Na interpretatie van gelogde data eventueel bijkomende opdrachten (te bespreken). Bvb.: •Eigen master-module ontwikkelen •GPS •Etc.

7 Vanvaeck Kimberley partner in de Universitaire Associatie Brussel Industriële Wetenschappen & Technologie 28/06/2014 | page 7 Verwant werk •VUB onderzoeksgroep ETEC deed reeds onderzoek naar de performantie van elektrische fietsen, nodige capaciteit van de batterij op basis van de noden van de postbedrijven, etc. –“New Electric Postmen Helper: Development and Evaluation” (3) –“The Pedelec Market in Flanders” (4) –“Characterisation of Electric Bicycles Performances” (5)

8 Vanvaeck Kimberley partner in de Universitaire Associatie Brussel Industriële Wetenschappen & Technologie 28/06/2014 | page 8 Verwant werk (vervolg) –“New Electric Postman Helper: Sustainable Light Electric Vehicles for Postal Distribution” (6) •Het vorige academiejaar werd door Jens Nietvelt reeds een interface (HZM-bus naar seriëel) ontwikkeld die ook in dit eindwerk zal gebruikt worden

9 Vanvaeck Kimberley partner in de Universitaire Associatie Brussel Industriële Wetenschappen & Technologie 28/06/2014 | page 9 Aanpak: benodigdheden •Elektrische postfiets: –Verschillende aanwezig op ETEC –Voornamelijk Ludo-postfiets gebruikt •Datalogger om aan te sluiten op de bus: Acumen datalogger, met 2 seriële interfaces: •Configuratiepoort •Datapoort •Interface tussen HZM-bus en seriële interface (zie Verwant Werk), om de datalogger te kunnen aansluiten op de bus van de postfiets

10 Vanvaeck Kimberley partner in de Universitaire Associatie Brussel Industriële Wetenschappen & Technologie 28/06/2014 | page 10 Aanpak: benodigdheden (vervolg) •Voeding voor de datalogger: zelf gemaakt samen met promotor. Onderdelen: –2 loodzuur-batterijen –2 zekeringhouders –Zekeringen 0,8A – 250V –PVC-doosje •Compact Flash Card, voor opslag gelogde data •Kaartlezer om deze op PC uit te lezen

11 Vanvaeck Kimberley partner in de Universitaire Associatie Brussel Industriële Wetenschappen & Technologie 28/06/2014 | page 11 Aanpak: configuratietool •Acumen-datalogger kon enkel worden geconfigureerd via terminalsoftware •Enkele voorbeelden van instellingen: –Datum en Tijd –“Change Target File”: waar data opslaan? –“Toggle Append Mode”: mag data tijdens een nieuwe logsessie (in dit geval rit met de fiets) bij vorig bestand worden aangehecht of niet? –Snelheid datapoort –Etc.

12 Vanvaeck Kimberley partner in de Universitaire Associatie Brussel Industriële Wetenschappen & Technologie 28/06/2014 | page 12 Aanpak: configuratietool (vervolg) •Ontwikkeling configuratietool in LabVIEW (7): –Eerst nagaan hoe elke optie wordt aangesproken –Zelf aanspreken met subVI VISA Serial Interface (Configure Serial Port, Read, Write, enz.) –User Interface op basis van knoppen, tabbladen en dialoogvensters

13 Vanvaeck Kimberley partner in de Universitaire Associatie Brussel Industriële Wetenschappen & Technologie 28/06/2014 | page 13 Aanpak: configuratietool (vervolg) •Enkele problemen: –Timing (programma werkt soms sneller dan de data wordt doorgegeven op de bus)  wachttijden invoeren –Moeilijk om op te sporen wat er fout loopt (bvb. niet aanvaarden van bepaalde karakters, soms meerdere lees-cycli nodig, line feed nodig of niet, timing, etc.) •Oplossing: Advanced Serial Port Monitor (8)om de COM- poort te monitoren

14 Vanvaeck Kimberley partner in de Universitaire Associatie Brussel Industriële Wetenschappen & Technologie 28/06/2014 | page 14 Aanpak: configuratietool (screenshot)

15 Vanvaeck Kimberley partner in de Universitaire Associatie Brussel Industriële Wetenschappen & Technologie 28/06/2014 | page 15 Aanpak: verwerking testritten en hartslagmetingen •Testritten door Prof. Lataire, met hartslagmeter •Geregistreerde meetgegevens: –Datum en tijd, hartslag (BPM), tempo (min/mijl), hoogte (ft), afgelegde afstand (mijl) •Berekende gegevens: –Hoogte (meter), afgelegde afstand (km), snelheid (km/u), stijgsnelheid (m/s), relatieve hartslag (tussen 0 en 1), relatieve snelheid (tussen 0 en 1), relatieve stijgsnelheid (tussen -1 en 1), relatieve afgelegde afstand (tussen 0 en 1), enz.

16 Vanvaeck Kimberley partner in de Universitaire Associatie Brussel Industriële Wetenschappen & Technologie 28/06/2014 | page 16 Aanpak: verwerking testritten en hartslagmetingen (vervolg) •Grafieken •Uitmiddelen van gegevens: –Om korte pieken weg te werken en “gladde” curves te bekomen –Omdat korte pieken de assen dusdanig uitrekken dat het zicht op de voornaamste gegevens verloren gaat –X nieuw = (0,2 * X n-3 + 0,5 * X n-2 + 0,9 * X n-1 + X n + 0,9 * X n+1 + 0,5 * X n+2 + 0,2 * X n+3 )/4,2

17 Vanvaeck Kimberley partner in de Universitaire Associatie Brussel Industriële Wetenschappen & Technologie 28/06/2014 | page 17 Aanpak: verwerking testritten en hartslagmetingen (vervolg) Voor: Na:

18 Vanvaeck Kimberley partner in de Universitaire Associatie Brussel Industriële Wetenschappen & Technologie 28/06/2014 | page 18 Aanpak: verwerking testritten en hartslagmetingen (vervolg) •Opstellen hellingsprofiel: –We wensen te kennen: dh/ds (afgeleide van de hoogte in functie van de afstand) •Spreadsheet bevat echter alle waarden in functie van de tijd, om de 5 seconden •Oplossing: •Stijgsnelheid omzetten naar km/u

19 Vanvaeck Kimberley partner in de Universitaire Associatie Brussel Industriële Wetenschappen & Technologie 28/06/2014 | page 19 Aanpak: verwerking testritten en hartslagmetingen (vervolg) •Vergelijking verschillende fietsen: –Op basis van de gemiddelde en maximale meetwaarden van alle testritten Gemiddelde HartslagGemiddelde Snelheid VU00194, , VU002100, , VU00493, , VU01293, ,  Ondanks veel hogere snelheid fiets VU001, wordt hartslag relatief laag gehouden t.o.v. hoogste hartslag (in het rood). Kan wijzen op betere ondersteuning.

20 Vanvaeck Kimberley partner in de Universitaire Associatie Brussel Industriële Wetenschappen & Technologie 28/06/2014 | page 20 Aanpak: verwerking testritten en hartslagmetingen (vervolg)  Rechtstreeks verband tussen hartslag en snelheid, dus moeilijk conclusie te trekken m.b.t. de ondersteuning. Verschil hartslag VU001 t.o.v. VU002 echter klein t.o.v. verschil in snelheid. Maximale HartslagMaximale Snelheid VU , VU , VU , VU ,

21 Vanvaeck Kimberley partner in de Universitaire Associatie Brussel Industriële Wetenschappen & Technologie 28/06/2014 | page 21 Aanpak: interpretatieprogramma •Data verzamelen door testritten met logger (goed geïsoleerd tegen weersomstandigheden!) •Studie van HZM-Bus-protocol (1) –“Ontcijferen” van berichten op de bus a.d.h.v. specificaties. Uitbreidingen zijn mogelijk. –Hexadecimale codes geven zender (master of slave) aan, soort instructie, specifieke instructie, parameters, lengte, data, etc. •Programma in LabVIEW, voor uitlezen en vertalen van berichten

22 Vanvaeck Kimberley partner in de Universitaire Associatie Brussel Industriële Wetenschappen & Technologie 28/06/2014 | page 22 Aanpak: interpretatieprogramma •Het programma kan reeds logbestanden vertalen naar duidelijk leesbare tekst, inclusief datum en tijd van bericht. •Problemen: –Geheugengebruik liep uit de hand bij inlezen logs  in kleinere stukken tegelijk werken –Problemen met zoeken naar timestamps e.d.: LabVIEW Regular Expressions bleken (na veel opzoekwerk) eigenlijk geen multiline te ondersteunen  Oplossing: aanspreken.NET- framework (uitgebreidere mogelijkheden)

23 Vanvaeck Kimberley partner in de Universitaire Associatie Brussel Industriële Wetenschappen & Technologie 28/06/2014 | page 23 Huidige realisaties •Configuratietool datalogger •Hartslagverwerking: –Eerste versie die diende af te zijn voor presentatie Ludo NV  kan later nog dieper op ingegaan worden •Interpretatieprogramma: –“Vertaling” van protocolberichten in datalogs –Bijna afgewerkt: plaatsing in tabellen waaruit grafieken kunnen worden opgebouwd

24 Vanvaeck Kimberley partner in de Universitaire Associatie Brussel Industriële Wetenschappen & Technologie 28/06/2014 | page 24 Toekomstig werk •Afwerken interpretatieprogramma: –Opbouw tabellen: volgende week –Grafieken: geschat een 2 à 3-tal weken, afhankelijk van eventuele problemen –Hoop deze dus af te hebben tegen begin maart. •Verdere uitbreidingen communicatiesysteem: te bespreken met promotor

25 Vanvaeck Kimberley partner in de Universitaire Associatie Brussel Industriële Wetenschappen & Technologie 28/06/2014 | page 25 Besluit •De Acumen-datalogger bleek een beetje teleurstellend voor zijn prijs (qua instellingen en stevigheid) •LabVIEW: –Positief: erg handig voor ontwikkeling van programma’s die de seriële interface aanspreken of randapparatuur gebruiken –Negatief: soms enorme omwegen nodig om kleine zaken te doen.

26 Vanvaeck Kimberley partner in de Universitaire Associatie Brussel Industriële Wetenschappen & Technologie 28/06/2014 | page 26 Besluit (vervolg) –Vb.: wijzigen van inhoud variabele, tekstvak, etc. kan niet vanop meerdere plaatsen in programma •Fiets VU001 biedt op het eerste zicht betere ondersteuning  met een korrel zout nemen: –Hartslag kan worden beïnvloed door externe factoren –Verschil in aantal tussenstops: stoplichten e.d.

27 Vanvaeck Kimberley partner in de Universitaire Associatie Brussel Industriële Wetenschappen & Technologie 28/06/2014 | page 27 Referentielijst 1)HEINZMANN GmbH & Co.KG, “Specification of HZM-Bus-protocol”, Duitsland, Maart 2007 (Confidentieel) 2)CAN in Automation, “CiA 102 DS V2.0 CAN physical layer for industrial applications”, 3)J.-M. Timmermans, J. Nietvelt, P. Lataire, J. Van Mierlo, J. Matheys, J. Cappelle, P. Van den Bossche, “New Electric Postmen Helper: Development and Evaluation”, België 4)J. Cappelle, J.-M. Timmermans, P. Lataire, J. Van Mierlo, “The Pedelec Market in Flanders” KaHo Sint-Lieven en VUB IR-ETEC, EET-2007 European Ele-Drive Conference, België, Mei – Juni )J. Cappelle, P. Lataire, G. Maggetto, R. Meeusen, F. Kempenaers, “Characterisation of Electric Bicycles Performances”, België 6)J.-M. Timmermans, J. Nietvelt, P. Lataire, J. Van Mierlo, J. Matheys, P. Van den Bossche, “New Electric Postman Helper: Sustainable Light Electric Vehicles for Postal Distribution”, VUB IR-ETEC en EhB-IWT, EET-2007 European Ele-Drive Conference, België, Mei – Juni )National Instruments, LabVIEW, 8)AGGsoftware, Advanced Serial Port Monitor,


Download ppt "Partner in de Universitaire Associatie Brussel 28/06/2014 Industriële Wetenschappen & Technologie Analyse en praktische toepassingen van communicatie bus."

Verwante presentaties


Ads door Google