Motivation
Die Mobilitätsanforderungen der modernen Gesellschaft bewirken seit Jahren eine
rapide Zunahme des Individualverkehrs. Besonders in Ballungsgebieten ist durch die
Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor eine Verschlechterung der Lebensqualität durch
folgende Faktoren zu verzeichnen:
- Abgasemission
- Lärmemission
Obwohl die Verbrennungsmotoren in beiden Punkten ständig verbessert werden,
bieten Elektrofahrzeuge eine sofortige Entlastung bei diesen Emissionen. Die
Abgasemission entfällt beim Betrieb von Elektroautos am Einsatzort vollständig. Die
zum Fahren benötigte Elektroenergie kann mit Verfahren erzeugt werden, deren
Abgasemission bei Wärmekraftwerken durch Großanlagen minimiert oder durch den
Einsatz von alternativen Energiequellen wie Wind, Wasser, Sonne und Biomasse
vollständig vermieden werden kann.
Die Lärmemission von Elektrofahrzeugen ist ebenfalls deutlich geringer als die
von vergleichbaren Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren und entfällt beim
verkehrsbedingten Halt völlig. Elektroautos können somit im innerstädtischen
Bereich - beispielsweise an Kreuzungen und Ampeln - eine spürbare Entlastung
anbieten.
Zum Betrieb von Elektroautos sind eine Vielzahl von Meß-, Steuer-, Regelungs-
und Kommunikationsaufgaben zu erfüllen. Die dazu eingesetzte Elektronik unterliegt
einer fortlaufenden Miniaturisierung und damit Einsparungen an Masse und
Energieverbrauch.
Microcontroller als miniaturisierte elektronische Bauelemente haben eine Vielzahl
von Funktionseinheiten, die spezialisierte Anwendungen ausführen können,
sind jedoch durch ihre Programmierbarkeit auch flexibel für verschiedenste
Aufgabengebiete einsetzbar.
Am Institut für Elektronik und Lichttechnik der Technischen Universität Berlin
wurden und werden u.a. in diesen Bereichen Entwicklungsprojekte durchgeführt. Der Einsatz von
Microcontrollern unterliegt dabei o.g. Widerspruch zwischen
Universalität und Spezialisierung. Während für bestimmte, klar eingrenzbare
Aufgabengebiete der Einsatz von einfachen und daher kostengünstigeren Controllern
vorzuziehen ist, kann besonders in der Forschung und der Prototypentwicklung
die Anwendung von hochleistungsfähigen Microcontrollern mit vielseitigen
Anwendungsgebieten - wie z.B. die MC68xxx-Familie aus dem Hause Motorola -
Vorteile bringen.
Die derzeit verfügbaren Entwicklungsboards für diese hochleistungsfähigen
Controller sind oft Einschränkungen unterworfen. Neben dem hohen Preis sind
dies - aufgrund von Platzoptimierungen und Spezialisierungen auf bestimmte
Aufgabenstellungen - Einschränkungen in der Ausnutzbarkeit des Microcontrollers
z.B. in Hinblick auf seine Funktionsmodule und die adressierbaren Speicherbereiche.
Ziel dieser Arbeit ist es daher - auf der Basis des hochentwickelten Microcontrollers
MC68376 von Motorola - einen Bordcomputer für Elektrofahrzeuge zu entwickeln,
aufzubauen und in Betrieb zu nehmen. Dieser soll die Leistungsmerkmale und
Funktionseinheiten des Controllers gut ausnutzen bzw. unterstützen und gleichzeitig
eine gute Flexibilität und Platzoptimierung aufweisen.
|
