Elefant Racing Bayreuth

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Der Rennwagen FR20 “Ragnarök”

Der Rennwagen FR20 “Ragnarök” von Elefant Racing (Universität Bayreuth) wurde von circa 25 Mitgliedern konstruiert, sowie gefertigt und nutzt zahlreiche Platinen. Fast alle davon sind selbst entworfen und unterliegen verschiedenen Anforderungen. Das Fahrzeug kann mit und ohne Fahrer, sprich „driverless“/autonom, fahren.

Anfang 2020 hat uns Eurocircuits einen EAGLE Workshop angeboten, in welchem wir wertvolle Hinweise und Tipps sammeln konnten, um unsere Platinendesigns weiter zu verbessern. Zudem wurde uns ein Einblick in die Platinenfertigung bei Eurocircuits gegeben. Nachfolgend sind unsere verschiedenen Platinen mitsamt ihren jeweiligen Funktionen aufgelistet, die uns Eurocircuits gesponsort hat.

Da die Traktionsspannung bei knapp 600 V liegt, sind auf der Hochvolt-DCDC Platine die vorgegebenen Abstände zwischen Hochvolt- und Niedervoltsystem einzuhalten, um einen sicheren Betrieb zu garantieren. Andernfalls könnte es Spannungsüberschlägen geben, die den Fahrer oder andere in Gefahr bringen können, dies gilt es natürlich zu verhindern. Der DCDC ist innerhalb einer Bachelorarbeit entwickelt worden und kann bis zu 1000 W Leistung für das Niedervoltsystem erbringen. Damit werden z.B. die elektrische Lenkung oder die „Driverless Compute Unit“ (leistungsstarker PC für autonomes Fahren) versorgt.

Wiederum andere Platinen arbeiten nur mit Kleinspannungen und werden deshalb anders ausgelegt. Das Brake-System-Plausibility-Device überwacht, ob die Motoren mehr als 5 kW Leistung ziehen und schaltet diese ab, falls gleichzeitig gebremst wird. Es wird davon ausgegangen, dass man kein Gas geben möchte, falls gebremst wird, folglich wird diese Situation als Fehlerfall betrachtet. Die Dashboard-Platine nimmt die Signale des Lenkrads und damit des Fahrers entgegen, schaltet Status-LEDs für den Fahrer und kommuniziert mit dem Boardcomputer. Für den Boardcomputer gibt es ebenfalls eine Platine, die auf einen Raspberry Pi aufgesteckt wird und selbst nochmals einen leistungsstarken Microcontroller besitzt. Der vordere Sensorknoten im Fahrzeug liest Analogwerte wie Gaspedalstellung und Bremsdruck ein, nimmt aber auch Digitalsignale an. Diese Platine ist auf die Sensorknotenbasis aufgesteckt, die die verschiedenen Werte per CAN an den Boardcomputer schickt. Außerdem hat uns Eurocircuits die Tractive-System-Active-Light-Control gefertigt, die Informationen über die Traktionsspannung an verschiedenen Punkten im Fahrzeug sammelt und Relay-Zustände überwacht. Daraus wird ermittelt, ob nur das Niedervoltsystem oder auch das Hochvoltsystem aktiv sind, oder ob ein implausibler Zustand vorliegt.

Mit dem driverless-System haben wir ohne Fahrer an der FSEast in Ungarn teilgenommen. Dort konnten wir im Design Judging, welches die technische Seite des Fahrzeuges betrachtet, den ersten Platz erreichen, wobei hier auch das elektrische System beurteilt wurde. Insgesamt haben wir den 5. von 12 Plätzen erreicht, da wir leider schon frühzeitig für den nächsten Wettbewerb, die FSG, abreisen mussten.

Auf der FSG sind wir rein elektrisch, ohne driverless-System, angetreten. Im Acceleration (75 m gerade aus) konnten wir uns den 12. von insgesamt 38 Plätzen sichern, in der Skidpad Disziplin (liegende Acht), sogar den 10. Platz.