Wykorzystanie przenośnego oscyloskopu do inspekcji gokartów elektrycznych

Podczas pracy z elektrycznymi gokartami (projektowanymi od zera w kole naukowym ADek Politechniki Warszawskiej) często zachodzi potrzeba inspekcji urządzeń pokładowych zainstalowanych w pojeździe, takich jak: przekształtnik energoelektroniczny, system zarządzania baterią litowo-jonową (BMS), komputer pokładowy, czujniki pomiarowe. Są to urządzenia projektowane i konstruowane w większości przez studentów, dlatego zdarza się, że w trudnych warunkach użytkowania ulegają awariom, które muszą być jak najszybciej naprawione.

Szybka diagnoza problemu jest szczególnie istotna podczas wyścigów gokartów elektrycznych. Grupa studentów z Warszawy jeździ na zawody "Challenge Pedagogique National de Kart Electrique" odbywające się we Francji corocznie, rywalizując z 49 innymi zespołami francuskimi, będąc jednocześnie jedynym zespołem niefrancuskim i odnosząc znaczne sukcesy (rok 2015: zdobycie nagrody głównej zawodów, nagroda za system BMS (Battery Management System) oraz za wykonanie poszyć pojazdu).

    Wyścigi gokartów elektrycznych są specyficzną dziedziną sportu i można porównać je do innych wyścigów, takich jak Formuła 1. Każdy zespół ma w swoich szeregach kierowców, inżynierów, techników i mechaników, którzy czuwają w pit-stopie nad prawidłowym zachowaniem się pojazdu, diagnozują usterki i podejmują się ich napraw. Do poprawnej diagnozy usterek niezbędne są specjalistyczne narzędzia, których koło naukowe, ze względu na ograniczone zasoby finansowe, nie posiada i muszą być pożyczane od zespołów francuskich. Z racji specyfiki pojazdu elektrycznego, większość podzespołów to urządzenia elektroniczne, do których diagnozy używany był do tej pory duży oscyloskop analogowy, który nie sprawdzał się zbyt dobrze podczas zawodów. Problemy jakie mogą wyniknąć podczas użytkowania gokarta elektrycznego w ekstremalnych warunkach obciążenia, wysokiej temperatury i innych czynników środowiskowych, są setki. Bardzo często problem występuję w samym przekształtniku energoelektronicznym, powodując unieruchomienie gokarta i tylko dzięki oscyloskopowi można sprawdzić, czy układ sterowania podaje właściwy sygnał na tranzystory kluczujące oraz czy sygnał wejściowy pochodzący z pedału gazu dochodzi do przekształtnika.

    Najistotniejszym wyścigiem podczas zawodów jest tzw. 2 godzinny wyścig "Endurance", podczas którego każdy zespół stara się zrobić jak najwięcej okrążeń na torze. Zespół z największą liczbą okrążeń wygrywa. Liczy się wtedy niezawodność pojazdu i szybkość pokonywania okrążeń, dlatego podczas wystąpienia usterki krytycznym parametrem jest czas naprawy. Zdarza się, że usterka pojazdu występuję z dala od pit-stopu i nie ma czasu na transportowanie pojazdu do bazy. Zespół inżynierów musi wtedy jak najszybciej dostać się do pojazdu, zdiagnozować usterkę i rozwiązać problem. Brakuje wtedy specjalistycznych narzędzi, takich jak oscyloskop przenośny, który umożliwiłby szybkie zdiagnozowanie źródła problemu.

Więcej informacji o kole, osiągnięciach i prowadzonych projektach na: ADek Koło Naukowe

Film promocyjny: ADek E-Kart