Shell Eco Marathon

Mit nur einem Liter Benzin von London nach Rom und zurück

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Phase 1: Den Ein-Liter-Marathon durchhalten…

In diesem ersten Teil des Rennens geht es darum, mit möglichst wenig Energie eine möglichst lange Strecke zu fahren. Die Fahrzeuge legen dabei mit rund 30 km/h in maximal 50 Minuten eine 25 km lange Strecke zurück. Ein im Fahrzeug montierter Transponder (Bild 3, rechts) misst den Treibstoffverbrauch während der Fahrt.

Dann wird berechnet, wie viele (Milli-) Liter Superbenzin die gleiche Energiemenge enthalten wie der verbrauchte Treibstoff, denn so normiert werden die Ergebnisse der verschiedenen Kategorien vergleichbar. Letztendlich wird hochgerechnet, wie viele Kilometer das Fahrzeug mit der Energiemenge eines Liters Superbenzin theoretisch hätte zurücklegen können.

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Fahrzeug-Monitoring mit Transponder

Das technische Team konfiguriert und überwacht die Transponder (Blaue Box, rechts) in den Fahrzeugen mittels Webservice (links).
Das technische Team konfiguriert und überwacht die Transponder (Blaue Box, rechts) in den Fahrzeugen mittels Webservice (links).
(Bild: Schmid Elektronik)

Wurde der Energieverbrauch bisher vor und nach der Fahrt manuell gemessen, so kommen heute Transponder zum Einsatz. Je nach Energietyp wird daran ein Durchfluss-, Gas- oder Joulesensor angeschlossen. Über Assisted-GPS wird außerdem laufend die Position erfasst. Ein Display zeigt dem Piloten während der Fahrt die wichtigsten Parameter an.

Gleichzeitig werden alle Daten im JSON-Format mittels MQTT (Publish Subscribe-Messaging-Protokoll) via Mobilfunknetz oder WiFi in eine IIOT-Plattform in der Cloud geschrieben und von da an jeden gewünschten Ort geliefert.

Dem technischen Team steht immer ein lokaler Webserver zur Verfügung, der die Zustandsdaten aller Softwaredienste, die im Linux-Betriebssystem als „Daemons“ implementiert sind, auf dem Tablett sichtbar macht. Dazu gehören: Sensorservices, Digital und Analog I/O, Batterieüberwachung, GPS-Service, Mobile Service (3G/4G) Sensordaten und Wake-Up-Service.

Paddock, Parc Fermé, Kommandozentrale

Der Ablauf eines Rennens folgt einem fixen Schema. Meistens befinden sich die Fahrzeuge mit den Teams in den sogenannten Paddocks/Stallungen. Hier werden sie getunt, repariert und auf das nächste Rennen vorbereitet. Das technische Team bringt jeweils die Transponder vorbei und erklärt den Studenten den Einbau ins Fahrzeug und wie die Sensoren und Antennen zu montieren sind.

Anschließend schalten die Teams die Transponder ein; diese werden auf der LabVIEW-Überwachungsplattform sichtbar und ein Techniker erledigt die Verifikation. Die Testergebnisse werden in einem für alle zugänglichen Google-Sheet festgehalten.

Verschiedene LabVIEW-Tools, von der Diagnose, Konfiguration, Datenverarbeitung bis hin zur Analyse sind im Einsatz. Links die Analyse der geloggten GPS-Daten, rechts die in DIADEM zusammengeführten Messwerte, korreliert mit dem Energieverbrauch.
Verschiedene LabVIEW-Tools, von der Diagnose, Konfiguration, Datenverarbeitung bis hin zur Analyse sind im Einsatz. Links die Analyse der geloggten GPS-Daten, rechts die in DIADEM zusammengeführten Messwerte, korreliert mit dem Energieverbrauch.
(Bild: Schmid Elektronik)

Kurz vor dem Rennen werden die Fahrzeuge in den „Parc Fermé“ verschoben. Hier erfolgen die letzten Funktionstests der Transponder über das lokale WLAN. Dann geht’s auf die Strecke, wo die Daten nur über Mobilfunk zugänglich sind. Ab diesem Zeitpunkt überwacht das technische Team jedes einzelne Fahrzeug über das IOT und hält die Rennstrategie und den Treibstoffverbrauch fest. Die Daten werden anschließend mit LabVIEW verarbeitet, mit DIADEM ausgewertet und nach dem Rennen an die Teams übergeben. Dies hilft ihnen, an ihrer Technik und Strategie zu feilen.

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