BA – Energiespeichersystem für unbemannte Luftfahrzeuge

Entwicklung eines modularen, elektrischen Energiespeichersystems für unbemannte Luftfahrzeuge

Kurzzusammenfassung

Diese Bachelorarbeit thematisiert die Konzeptionierung eines modularen Energiespeichersystems für ein unbemanntes Luftfahrzeug. Es erfolgt eine Analyse der zu erfüllenden Anforderungen. Hieraus wird ein geeignetes Systemkonzept abgeleitet, wobei der Schwerpunkt auf Modularität sowie der Integration eines bereits fertig entwickelten Batterie-Management-Systems zur Realisierung einer fehlertoleranten Funktion liegt. Eine Auswahl geeigneter Zellen sowie eine thermische Abschätzung der gewählten Akkuzellen werden vorgenommen.

Der Hauptbestandteil der Arbeit ist die Entwicklung einer elektronischen Hardware, welche die benötigte Energie zur Drohne führt und die Kommunikation zwischen den einzelnen Bestandteilen des Management-Systems ermöglicht.

Abschließend erfolgt die Konstruktion eines Gehäuses, welche eine Verwendung ohne fachspezifische Expertise ermöglicht, sowie die eingebaute Elektronik vor äußeren Einflüssen schützen soll. Hierdurch wird ein sicherer Betrieb, sowohl für den Benutzer, als auch für die Umgebung und das Luftfahrzeug selbst, gewährleistet.

Abstract

This thesis deals with the conception of a modular energy storage system for an unmanned aircraft. Initially, the requirements to be met are analyzed. This step is followed by the derivation of a suitable system concept focused on modularity and the integration of an already existing battery management system to implement a fault-tolerant function. A selection of appropriate cells and a thermal evaluation of the selected battery cells are made.

The main part of the thesis is the development of electronic hardware which conducts the required energy to the drone and enables communication between the individual components of the management system.

Finally, a housing is constructed which enables use without specialist expertise and which should protect the built-in electronics from external influences, thus guaranteeing a safe operation for the user, the surrounding area and the aircraft itself.

Bearbeiter: Moritz Zöllner

Betreuer: Rolf Seebeck (Fraunhofer IISB) – Telefon: 09131-761467; Email: Rolf.Seebeck@iisb.fraunhofer.de;
Dr.-Ing. Bernd Eckardt (Fraunhofer IISB) – Telefon: 09131-761139; Email: Bernd.Eckardt@iisb.fraunhofer.de

Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Martin März