Luft + Oberflächen
HDC3022-Q1 Feuchtigkeit/Temperatur, zwei DS18B20-Oberflächensonden und Wassererkennungscoupon.
Technischer Arbeitsbereich von Kararti Solutions
Technik
Wählen Sie Ihr Produkt; Überprüfen Sie gemeinsam die Architektur, die Designdateien und den Verifizierungsstatus.
Rev A · Zellfreie Desktop-Montage
Erst messen, später prüfen.
Forschung zur Klimaresilienz und thermischen Effizienz in Elektrofahrzeugen. Die erste Baugruppe überwacht Luftfeuchtigkeit, Oberflächentemperatur und Kondensationsrisiko auf einem Metallcoupon anstelle einer BMS-Platine.
12VTesten Sie die Heizung alleine
1,58 WNennverbrauch der Heizung
2 Sondenkalte und heiße Oberfläche
Rev. AWarten auf Maschinenüberprüfung
Pico / MicroPython
Taupunkt, Datengültigkeit, physikalischer ARM, Hysterese und Zeitbudget.
Kontrollierte Heizung
AO3400A-Treiber, 91 Ω Widerstand; Serienthermostat und Thermosicherung. Aufnahme über USB.
Die heutige Berichterstattung: Die Software und der Anschlussentwurf sind fertig. Es gab keine physische Montage, keine Automobilverifizierung und keine Reichweitenprüfung. Keine tatsächliche Batteriezelle oder Fahrzeugverbindung.
Zwei Forschungslinien des Produkts
Elektronischer Widerstand
Überwachung der Innenfeuchtigkeit und der Gefahr von Kondensation auf kalten Oberflächen; ordnungsgemäße Eindämmung, Beschichtung und Druckausgleich. Der Reichweitengewinn wird nicht direkt in die Schutzschicht geschrieben.
Wärmeenergiemanagement
Bessere Nutzung der verfügbaren Abwärme, Wärmepumpe und Vorkonditionierung. Der Verbrauch zusätzlicher Heizung muss geringer sein als der damit erzielte Nutzen; Die OEM-BMS-Grenzwerte werden eingehalten.
Physikalischer Maßstab des Experiments
Mustercoupon für Metall: 100×60×2mm. Versuchsgehege: ca. 150×100×60mm. Dies sind Abmessungen des Laboraufbaus, nicht die eines späteren Fahrzeugprodukts.
Leistungspfad + 3,3-V-Messkreis
Schaltplan
12 V sind nicht an die Pins Pico angeschlossen. Pico wird über USB mit Strom versorgt, Sensoren werden über 3,3 V mit Strom versorgt. TS1 kontaktiert den Coupon und TF1 kontaktiert den Hotspot auf dem Widerstand und sorgt so für eine softwareunabhängige Unterbrechung.
Pico Pin-Übereinstimmung
| Funktion | GPIO | physischer Stift | Link |
|---|---|---|---|
| HDC SDA | GP0 | 1 | U2SDA; 4,7 kΩ Pull-up auf 3V3 |
| HDC SCL | GP1 | 2 | U2 SCL; 4,7 kΩ Pull-up auf 3V3 |
| Daten der Oberfläche A | GP2 | 4 | U3 DQ; R3 bis 3V3 |
| Daten von Oberfläche B | GP3 | 5 | U4 DQ; mit R4 bis 3V3 |
| Heizungsbefehl | GP6 | 9 | R1 → Q1-Tor |
| Physischer ARM | GP8 | 11 | 3V3 mit R7; GND, wenn S2 ausgeschaltet ist |
| Befehls-LED | GP9 | 12 | R11 → LED-Anode; Kathode GND |
| Warnung vor Wassergutscheinen | GP10 | 14 | SENSE-Leitung über R8 47 kΩ |
| Wassergutschein lesen | GP26/ADC0 | 31 | SENSE → R10 1 kΩ → GP26 |
| analoge Masse | AGND | 33 | Rückgabe von C4- und Wassergutscheinen; verbunden auf Pico mit gemeinsamem GND |
| 3,3 V Ausgang | 3V3 AUS | 36 | U2/U3/U4, Klimmzüge; nicht 3V3_EN (Pin 37) |
| digitale Erde | GND | 3 / 8 / 13 / 18 / 23 / 28 / 38 | Sensor- und MOSFET-Quellenreferenz |
Dieses Diagramm ist eine Zusammenfassung der funktionalen Konnektivität. Es handelt sich nicht um eine Produktionsplatine oder einen validierten Fahrzeugschaltkreis. Die vollständigen Linkhinweise finden Sie im Abschnitt „Dateien“.
Rev A · Hardwareliste
Die Aufgabe jedes Teils
Der genaue Herstellercode, die DC-Kontaktleistung und die Installation der Thermoschalter sind noch nicht endgültig festgelegt. Die Teileliste ist die Designeingabe vor der physischen Überprüfung.
| ref | Menge | Teil / gewünschte Funktion | Funktions-/Auswahlhinweis |
|---|---|---|---|
| U1 | 1 | Raspberry Pi Pico, RP2040, Stiftleisten angelötet | MicroPython; Nur USB-Stromversorgung |
| U2 | 1 | 3,3-V-I²C-Breakout mit installiertem TI HDC3022-Q1 | 0x44-Adresse; Stift-/Riemensteuerung; Der nackte WSON-Chip lässt sich nicht in das Steckbrett einstecken |
| U3, U4 | 2 | Analog Devices DS18B20+ mit externem VDD | Zwei separate 1-Wire-Leitungen; isolierte Befestigung an der Oberfläche; Überprüfen Sie die Farben der Stifte anstelle der Sondendrähte |
| Q1 | 1 | AO3400A auf passendem SOT-23-Adapter | N-MOSFET, der mit einem 3,3-V-Gate angesteuert werden kann |
| RH1 | 1 | 91 Ω, ±5 % oder besser, 10 W, feuerfester Drahtwicklungs-Leistungswiderstand | Experimentelle Heizung; Befestigen Sie die Isolierung am Metallcoupon |
| F1 | 1 | 250-mA-Sicherung + Halter, mindestens 24 VDC | Heizungszweig; DC-Ausschaltvermögen kompatibel mit Schweißen |
| S1 | 1 | Ein-/Ausschalter, ≥0,25 A / 12 VDC | Unterbricht die Heizungsversorgung physisch |
| TS1 | 1 | Normalerweise geschlossener mechanischer Thermostat; nominal 40 °C, Einschalten spätestens bei 45 °C; ≥0,25 A / 12 VDC | Thermischer Kontakt zum erhitzten Coupon; automatisch wiederverschließbar; MCU-unabhängiger serieller Interrupt |
| TF1 | 1 | Einweg-Thermoschneider; nominal 72 °C, DC-Nennstrom geeignet | Berühren des Hotspots am Widerstand; Befolgen Sie die Temperatur-/Halte-/Montageanforderungen des Herstellers |
| S2 | 1 | ARM-Schalter mit normalerweise offenem Trockenkontakt | Schließt GP8 an GND; Es ist kein Trennschleifer |
| R1 | 1 | 100Ω | Q1-Gate-Serienwiderstand |
| R2 | 1 | 100 kΩ | Gate-Source-Pulldown; während des Zurücksetzens ausgeschaltet |
| R3, R4 | 2 | 4,7 kΩ | Separate DS18B20 DQ-Leitungen auf 3V3 ziehen |
| R5, R6 | 0–2 | 4,7 kΩ | I²C-Pull-up; Fügen Sie ein zweites Mal hinzu, wenn es einen Ausbruch gibt |
| R7 | 1 | 10kΩ | GP8 → 3V3-Pull-Up |
| R8, R9 | 2 | 47 kΩ, 1 % | Erregerwiderstand des Wassercoupons und Abschluss am Couponende |
| R10 | 1 | 1 kΩ | Serienwiderstand des ADC-Eingangs |
| R11, D1 | 1+1 | 1kΩ + LED | GP9 Heizbefehlsanzeige; es handelt sich nicht um eine aktuelle Messung |
| C1–C3 | 3 | 100nF Keramik | In der Nähe der U2/U3/U4-Versorgung |
| C4 | 1 | 100nF Keramik | ADC GP26 → AGND-Filter |
| J1–J5 | nach Bedarf | Kodierte/markierte Steckverbinder, kurze Kabel | 12-V- und 3,3-V-Anschlüsse müssen räumlich getrennt sein |
| W1 | 1 | Experimentierschein mit zwei rostfreien Elektroden; 1 mm Abstand; 47 kΩ Terminierung entfernt | Drop-/Line-Break-Test; Kein sicherheitszertifizierter Wassersensor |
| M1 | 1 | Ca. 100 × 60 × 2 mm Aluminium-Testplatte | Thermocoupon statt Zelle; Widerstand/Sonden galvanisch getrennt |
| M2 | 1 | Transparentes Prüfgehäuse, ca. 150 × 100 × 60 mm | Luftaustausch und Sensorpositionierung wiederholbar; keine ultimativen IP-Klassenansprüche |
| Netzteil1 | 1 | Isolierte, geregelte Laborversorgung: 12,0 V, 0,20 A Strombegrenzung | Heizungszweig; Ausgangsobergrenze 12,6 V |
| Messung | 1 Satz | Multimeter, Referenzoberflächensonde, vorzugsweise kalibrierte RH/T-Referenz | Widerstand, Strom, Oberflächentemperatur und Sensorvergleich |
Leistungsberechnung: 12² / 91 ≈ 1,58 W. ≈1,84 W bei 12,6 V und −5 % Widerstandstoleranz. Der 10-W-Wert des Widerstands bedeutet nicht, dass im Experiment 10 W verbraucht wurden.
Software + unabhängiger physischer Schutz
Wann wird die Heizung eingeschaltet?
- Zuerst gültige Messung. Sensor-CRC/I/O, Datenalter und Wassercoupon werden überprüft. Erstes Boot-Solo-Album:
ALLOW_HEATER=False. - Anschließend manuell aktivieren. Der ARM bleibt fünf gültige Messungen lang eingeschaltet, dann schaltet der Benutzer ihn aus. Ausgeschalteter ARM leitet keine Selbsterwärmung ein.
- Taupunktspanne. Kalte Oberfläche − Anforderung bei Taupunkt <3 °C; Abschaltung bei ≥5 °C.
- Liegt ein Fehler vor, wird dieser gesperrt und geschlossen. Eine der Flächen ≥35 °C, Wasser-/Leitungsfehler oder Gesamtheizbudget von 120 s: erneut manuelle Aktivierung erforderlich.
Versuchen Sie es mit der Taupunktberechnung
Bildungskonto; Es handelt sich nicht um eine Simulation tatsächlicher Sensordaten oder vollständiger Firmware. Es steuert keine Hardware.
Eine Datenaltersgrenze von 2 Sekunden, ein Watchdog von 4 Sekunden und ein externer Gate-Pulldown runden die Softwareschicht ab. Der Serienthermostat und der Thermoschalter arbeiten separat. Die Befehls-LED ist keine physikalische Strommessung.
Überprüfungsstatus
Trennen Sie die Beweise vom Ziel.
28 Softwaretests bestanden
Energieeinsparung, SOC/Akzeptanzgrenzen, Sensor-CRC, Fehlersperre, Hysterese, Zeitbudget und Protokollzeile wurden auf CPython getestet.
Körperliche Tests stehen noch aus
Arbeiten am Pico, GPIO/Reset-Verhalten, Sensorgenauigkeit, Thermostatabschaltung und Kondensations-A/B-Tests wurden noch nicht durchgeführt.
Optionaler Kühlkörper: erste Eliminierung
Getestet wurde ein Speicher mit 0,5 kWh Wärmekapazität, 15 kg und 35 W Hilfsverbrauch, ergänzt zum bestehenden Wärmepumpen- und Regenerationssystem. Die folgenden Werte ist die Berechnung der synthetischen Energie; Es handelt sich nicht um einen Fahrzeugtest oder Reichweitenversprechen.
| Szenario | Aktuelle System-kWh | kWh mit Wärmespeicherung | Einsparungen |
|---|---|---|---|
| Kalte Stadt begrenzte Regeneration | 3.335 | 3.301 | +1.00% |
| Kalte Stadt · volle Akzeptanz | 3.054 | 3.089 | -1.14% |
| kalte Autobahn | 11.418 | 11.460 | -0.37% |
| gemäßigte Stadt | 2.164 | 2.199 | -1.61% |
| gemäßigte Autobahn | 10.515 | 10.558 | -0.41% |
Negative Ersparnisse bedeuten Mehrverbrauch. Aufgrund dieser Ergebnisse wurde der Wärmespeicher nicht als Hauptbestandteil des ersten Produkts ausgewählt. Es werden leichte Überwachungsmodule und Entscheidungssoftware für bestehende Wärmesysteme untersucht. Der Reichweitenvorteil dieser Software wurde noch nicht gemessen.
Prüfauftrag
- Stromloses Kabel/Widerstand und reine USB-Messsteuerung.
- Unabhängige Prüfung von Thermostat, Leistungsschalter und physischer Stromabschaltung.
- Sensorbruch, Wasser, Reset und Timeout-Einspritzung.
- Vergleich unbeheizter/beheizter Kondensation unter gleichen Ausgangsbedingungen.
Überprüfen · Herunterladen · Reproduzieren
Rev A-Studiendateien
Paket; Enthält Hardware-Anleitungen, Pico-Ressourcen, PC-Aufzeichnungsprogramm, Tests und Forschungsmodell.
Laden Sie das gesamte Rev A-Paket herunter · ZIPErster Schritt: Alleine registrieren
bis Pico main.py, config.py, controller.py und hdc302x.py wird kopiert. Die Heizung bleibt ausgeschaltet. Nach Hardwaretests erfolgt die physische Aktivierung.
Durch das Beenden des Aufnahmeprogramms wird die Heizungsversorgung nicht unterbrochen. Mit S1 wird das Experiment physikalisch beendet. Der Heizungstest kann erst gestartet werden, wenn die endgültige Teileauswahl und die physische Überprüfung der Fräser abgeschlossen sind.
Technische Architektur
FRAGWATT · Rev C · Engineering Viewer
Schaltung, Bauteil, 3D und CAD
Alles aus den gleichen Daten: Jede Komponente im Diagramm (344 Referenzen) erscheint Schicht für Schicht mit ihrer Funktion, Menge und Verbindungen in der Komponentenliste, an ihrem Platz im Produkt in der 3D-Ansicht, auf ihrer automatisch ausgerichteten Karte im CAD-Tab. Klicken Sie auf eine Komponente und navigieren Sie nacheinander mit ◀ ▶ zu ihren Links. Springen Sie in anderen Registerkarten zum gleichen Titel.
Seiten
Suchen Sie nach Netz, Komponente oder Teil
Wahl
Klicken Sie im Diagramm auf einen Netznamen oder eine Komponentenbezeichnung (U4A, Q10A, R34…): Hier werden seine Funktion, die Anzahl seiner Netze und die damit verbundenen Elemente geöffnet.
Als PDF herunterladen
Alle Diagramme (8 Seiten)
1 Block
2 Kern-BMS
3 330W Leistung
4 USB-C
5 MCU
6 · Pack
7 · Proteus
8 GaN 240
Vektor-PDF, A3-Querformat; Für den Export nach KiCad/Proteus Komponentenkatalog (CSV), FRAGWATT BOOM und GaN 240 BOOM.
StromnetzeSignalMasse
Schema wird geladen…
| ref | Suche | Stück/Wert | Fall | Karte | Menge |
|---|
Komponente
Wählen Sie eine Zeile aus der Liste aus.
Szenario
Installation StromversorgungLive-Werte (Modell)
Was ist los?
Energiepfad Schritt für Schritt
RundgangEs zeigt nacheinander jede Komponente, durch die Energie von den Zellen zum Laptop gelangt.
Stück
Klicken Sie in der 3D-Ansicht auf ein Bauteil (machen Sie das Gehäuse transparent und das Innere kann ausgewählt werden).
Konzepte
Was bedeutet TURBO / BALANCE / ECO?
FRAGWATT sagt „Ich bin ein Adapter dieser Leistung“ über die ID-Leitung (Dell/HP 1-Wire, Lenovo/ASUS-Widerstand) am Ende des Laptops. Der integrierte Controller des Laptops passt die Leistungsgrenzen der Grafikkarte und des Prozessors entsprechend an.
TURBO: Es wird die genaue Klasse der Spitze angegeben (z. B. 330 W). Der Laptop arbeitet mit vollem TGP, als wäre er am Original-Adapter angeschlossen: höchste FPS, schnellstes Training, kürzeste Zeit.
GLEICHGEWICHT: 75 % der Klasse (247 W bei 330 W Ende). In den meisten Spielen beträgt der FPS-Verlust 5–10 % und die Dauer verlängert sich um etwa 30 %.
ÖKO: 55 % der Klasse (181 W bei 330 W Ende). Der Laptop senkt seine eigenen Leistungsgrenzen; Das LLM-Training verlangsamt sich normalerweise um 10–20 %, bei Trio erhöht sich die Zeit jedoch von 71 Minuten auf 92 Minuten. Da Grafikkarten bei geringer Leistung effizienter arbeiten, steigt die Arbeit pro Energieeinheit.
Auf Enden ohne ID-Pins (MSI, Acer) wird das Profil nur mit der Ausgabegrenze von FRAGWATT angewendet; In diesen Fällen empfiehlt es sich außerdem, den Laptop-eigenen Modus „Silent/Balanced“ zu wählen. Das Profil ändert sich durch langes Drücken der Taste auf der Oberseite oder über die Kararti Link-Anwendung.
Wie funktioniert es mit einem GaN-Ladegerät (Hybrid)?
GaN-Transistoren (Galliumnitrid) schalten viel schneller und verlustärmer als Silizium; Daher ist das Ladegerät bei gleicher Leistung klein und leicht (140 W ≈ 256 g, 240 W ≈ 400 g).
Wenn eine Steckdose vorhanden ist, wird das GaN-Gerät an USB-C1 angeschlossen. TPS26750 liefert 28 V (140 W) oder 48 V (240 W) mit USB PD 3.1 EPR; BQ25756 wandelt diesen Strom in den Batteriebus (VBUS_SYS) um. Die Firmware deckt zunächst die Belastung des Laptops ab: Die Spitzenmomente, in denen GaN nicht ausreicht, kommen vom Akku (Phase A+B), und wenn die Belastung nachlässt, lädt die erhöhte Leistung die Zellen auf. Mit 240 W GaN dauerten AAA-Gaming und LLM-Training 3 Stunden bei voller Leistung.
Ziehen: Drehen Rechtsklick/Zweifinger: Scrollrad: Zoom Klicken: Titelinformationen
3D-Szene wird vorbereitet…
Aussehen
Karte
Schauen Sie
Offene Ebenen
Schichten
zeigen
Netz oder Komponente finden
Link-Explorer
Klicken Sie auf eine Komponente, ein Pad oder eine Spur auf der Karte. Navigieren Sie mit ◀ ▶ nacheinander durch jeden Pin der Komponente: Das Netz, die Leiterbahn, die Durchkontaktierungen des Pins und die Komponenten auf der gegenüberliegenden Seite werden hervorgehoben.
CAD-Daten werden geladen…