Deutsch
Akkumulatoren, oder kurz Akkus, sind aus dem heutigen Leben nicht mehr wegzudenken. Sie werden kleiner und leistungsfähiger, gleichzeitig aber auch gefährlicher. Brennende oder gar explodierende Akkus werden immer mehr zur Realität. Akkurat dient dazu Situationen wie diesen vorzubeugen.

Dies haben wir durch eine Kombination von Sensorik, Messschaltungen, Kontrollern und ei-ner Webapplikation erreicht. Das Herz unseres Messsystems besteht aus der Sensorik und der Messschaltung. Die verschiedenen Schaltungen messen Ströme, Spannungen und Kurz-schlusszeiten auf ein Tausendstel genau. Auch Temperaturen während Lade- und Entladezyk-len lassen sich mit relativ hoher Genauigkeit ermitteln. Durch diese Präzision gelingt es uns, defekte Akkus effizient zu erkennen.

Die Messung des jeweiligen Akkus wird von einem System, bestehend aus Raspberry Pi und Arduino, gesteuert und ausgewertet. Der Arduino übernimmt dabei die eigentliche Messung der Werte, der gesamte Messvorgang wird von dem Raspberry Pi gesteuert. Dazu müssen Arduino und Raspberry Pi miteinander kommunizieren, dies geschieht über USB. Außerdem übernimmt der Raspberry Pi die Aufgabe, die Akkus mittels QR-Code zu identifizieren.

Nachdem alle Daten erfasst worden sind, müssen sie auch archiviert werden. Dies geschieht in einer SQL-Datenbank, entweder lokal oder extern. Über eine Webpage können alle Daten nach Belieben sortiert aufgerufen werden. Gespeicherte Daten können auf der Webseite übersichtlich mithilfe von Graphen angezeigt werden. Diese Graphen tragen dazu bei, Fehler noch leichter zu erkennen.

Das ganze Messsystem wird kompakt in ein selbstdesigntes Gehäuse untergebracht. Das Ge-häuse erlaubt einfache Installation des zu messenden Akkus und eine visuelle Markierung falls ein Akku nicht der Norm entspricht. Auf einem LCD werden dem Benutzer die aktuellen Messdaten angezeigt. Verschiedene Messparameter können ebenfalls über den LCD einge-stellt werden.

Unser Projekt wird bearbeitet und erstellt an der HTL Mössingerstraße

Dieses Projekt wird gemeinsam mit einem Wirtschaftspartner durchgeführt:

English
Accumulators, also known as batteries, are essential for our everyday life. They get smaller and more powerful by the day, but simultaneously they also get riskier. Burning or even ex-ploding batteries are more common these days. Akkurat wants to prevent those cases.

This was achieved by using a combination of sensors, measuring circuits, controllers and a web application. The main parts of the measurement system are the sensors and the meas-ure arrangements. Those different circuits measure currents, voltages and the short circuit times, up to a thousandth part of a second accurately. Even the temperature is monitored during the charging and discharging cycles with high precision. Through this data, defect batteries are easily recognizable.

The measurements of the batteries will be taken care of by an Arduino. The microcontroller is connected to a Raspberry Pi via a USB connection. The QR-Code is read using a camera that is attached to the Raspberry Pi.

After the data is collected, it is stored locally and in a so-called database. The Data can be displayed and sorted on a webpage. The webpage can also use the data to draw different graphs. The visualization helps to recognize defects more efficiently.

The entire system will be very compact and accommodated in a self-designed case. An in-stallation of the battery will be very easy. Faulty batteries can be marked. The measured data is displayed on an LCD.

Details

Hardware

Mikrocontroller

Das Herz von Akkurat besteht aus einem Raspberry Pi, der alle Messungen steuert sowie auch für jegliche Interaktionen mit dem Benutzer verantwortlich ist: Sowohl vorort am Messplatz auf einem Display als auch in Form eines Webservers um Messdaten detailiert ausgeben zu können die dadurch ausgewertet und analysiert werden. Die Messungen selbst werden von einem Arduino Due durchgeführt.

Software

Webseite

Auf einer Webseite können die zuvor aufgenommenen Daten, die in einer Datenbank gespeichert sind, ausgelesen werden und auch grafisch dargestellt werden. Dadurch können große Mengen von Akkus schnell und übersichtlich analysiert werden und ein Überblick zur Qualität dieser geschaffen. Wenn die Datenbankkapazitäten lokal am Raspberry nicht ausreichen kann eine externe Datenbank schnell und benutzerfreundlich eingerichtet werden.