Estimering av ladestatus i en elektrisk racerbil med bruk av Kalmanfilter

Abstract

Denne oppgaven er skrevet i samarbeid med ION Racing, en studentorganisasjon ved Universitetet i Stavanger som hvert år bygger en elektrisk racerbil. Oppgaven dreier seg om ferdigstillelse av et batteriovervåkningssystem samt utviklingen av en effektiv algoritme for estimering av ladestatus i racerbilens akkumulatorsystem.

Batteriovervåkningssystemet var et påbegynt prosjekt fra høsten 2019, og hadde en ferdig master-modul. Til denne oppgaven måtte derfor slave-modulene designes og konstrueres. Slave-modulene er et samlenavn for to kretskort stablet i høyden, hvor det nederste er direkte tilkoblet celleterminaler, mens det øverste foretar kommunikasjon med master-modulen. Det øverste kortet er enkelt utskiftbart med konnektorer og adresseringsbrytere. Slave-modulene er godt gjennomtenkte og bærer preg av et enkelt men elegant design.

Til å estimere ladestatus er det benyttet et unscented Kalmanfilter med Sigma-punkter, som gir bedre resultater enn et utvidet Kalmanfilter i særdeles ulineære prosesser. Estimeringen har gitt gode resultater under simulerte prosesser.

Hverken batteriovervåkningssystemet eller estimeringen av ladestatus ble ferdigstilt. Før koronautbruddet hadde begge hovedprosessene god fremgang men grunnet de ekstraordinære omstendighetene rundt covid-19 ble flere prosesser i oppgaven satt på vent på ubestemt tid, og enkelte deloppgaver ble det også umulig å fullføre innen levering av oppgaven. Det arbeidet som er fullført antyder et vellykket produkt.