Greenberry Kart: Das Go-Kart für nachhaltigen Fahr-Spaß

Greenberry Kart

Eine Schülergruppe der HTL 3 Rennweg beschäftigte sich in ihrer Diplomarbeit mit der Entwicklung einer „grünen“ Alternative für ein benzinbetriebenes Go-Kart. Lest selbst, wie sie auf diese Idee gekommen sind und was das Projektteam, unter anderem durch Unterstützung von Conrad, umgesetzt hat.

Ausgangspunkt des Projekts

Beim Besuch einer Indoor-Kartbahn haben Mitglieder des Projektteams bemerkt, dass benzinbetriebene Go-Karts neben einer Menge Abgasen auch sehr viel Lärm verursachen. In Zeiten wie diesen, in denen man ständig vom Ende fossiler Energien und globaler Erwärmung liest, sah sich das Projektteam aufgefordert, sich mit Alternativen auseinanderzusetzen. Da kam ihnen ein Gedanke: Die Entwicklung eines elektronisch betriebenen Go-Karts.

Lösungsansatz: Das elektronische Greenberry Kart

Als Basis für das Greenberry Kart diente ein Go-Kart Rahmen im Rohaufbau. Die gesamte Elektronik wird mit 28 Lithium-Eisen-Phosphat Zellen versorgt. Für diese Akkuzellen konstruierte das Projektteam passende Boxen. Eine Halterung sorgt für den passenden Halt des verwendeten Brushless DC Motors. Diese lässt sich nach der Montage des Motors bewegen. Das Display, welches sich über dem Lenkrad befindet, zeigt allgemeine Informationen die für den Fahrer wichtig sind, wie z.B. die aktuelle Geschwindigkeit. Dank der entwickelten Android Applikation stehen dem Fahrer auch nach seiner Fahrt alle Informationen und zusätzliche Statistiken zur Verfügung. Fürs Einparken verfügt das Elektro-Kart zusätzlich über einen Rückwärtsgang, welchen Leih-Karts normalerweise nicht bieten. Zudem verfügt das Kart über einen verstellbaren Sitz. Dank dem umweltfreundlichen Greenberry Kart genießt der Fahrer eine ruhige und geruchlose Fahrt.

Die Umsetzung im Detail

Motor

Ein Zahnriemen treibt das Kart auf der Hinterachse an. Die Motorhalterung besteht aus zwei Stahlblechplatten. Auf der einen Platte wurde der Motor angeschraubt, die zweite wurde auf dem Kart montiert. Anschließend wurden die Stahlblechplatten zusammengeschweißt. Um die Festigkeit zu erhöhen wurden zusätzlich links und rechts von der Motorhalterung noch Knotenbleche angeschweißt. Zusätzlich hat das Projektteam auf das Kart noch einen Stahlblock geschweißt, um das Spannen des Zahnriemens mittels Schrauben zu vereinfachen.

Motorhalterung Greenberry Kart

Motorhalterung

Akkuboxen

Auf der rechten Seite des Karts sind der Motor und der Motorcontroller verbaut. Die Akkuzellen platzierte das Team auf beiden Seiten, um das Gewicht gleichmäßig zu verteilen. Die Schüler verbauten insgesamt 28 Akkuzellen, bei der ersten wurde ein BMS-IN-Modul und bei der letzten Akkuzelle ein BMS-OUT-Modul verbaut. Bei den restlichen Akkuzellen wurden normale BMS-Module montiert.  Deckel aus Stahlblech schützen die Akkuzellen.

Akkubox und Motorcontrollerbox Greenberry Kart

Akkubox und Motorcontrollerbox

Motorcontrollerbox

Zum Schutz des Motorcontrollers hat das Projektteam ebenfalls eine Box angefertigt, die aus dem gleichen Material wie die Akkuboxen besteht. Auch Relais und Stecker befinden sich in der Motorcontrollerbox.

Displayhalterung

Das Display, das die Geschwindigkeit, die gefahrenen Kilometer und die Restreichweite der Akkuzellen anzeigt, befindet sich über dem Lenkrad. Für die Montage konstruierten die Schüler eine Halterung, die das Display und die dazugehörige Platine befestigt. Alle Teile der Displayhalterung kommen aus dem 3D-Drucker.

Display Greenberry Kart

Display Software

Das Display gibt dem Fahrer ununterbrochen Auskunft über den aktuellen Stand des Karts. So werden beispielsweise die Geschwindigkeit (sowohl analog als auch digital), der Gang, der aktuelle Kilometerstand, Akkustand, Uhrzeit und das via Bluetooth verbundene Smartphone am Display angezeigt. Ein Raspberry Pi 3 ist für die Ansteuerung des Displays zuständig. Dieser hat neben dem Visualisieren auch noch die Aufgaben, die Sensorwerte vom Microcontroller über eine RS232 Schnittstelle zu beschaffen und die Daten in eine Datenbank aufzunehmen. Die Daten werden dann bei Anfrage an die Android App über Bluetooth weitergesendet. Die gesamte Software wurde in C++ und QML, mithilfe des Qt Frameworks, geschrieben.

Android Applikation

Mithilfe der Android Applikation kann der Nutzer Einstellungen am Kart vornehmen und sich nach der Fahrt Diagramme anzeigen lassen. Die App wurde in Kotlin geschrieben. Die Benutzeroberfläche wurde mit der Hilfe des integrierten Layout Editors von Android Studio sowie XML erstellt.

Android App

Wenn du nun inspiriert wurdest und auch eine kreative und interessante Idee hast – die du Conrad vorstellen willst – sende uns dein Konzept an sponsoring@conrad.at. Wichtig dabei ist, dass du dein Projekt auch verwirklichen kannst und willst. Wir werden deine Idee gerne prüfen und uns mit dir in Verbindung setzen. Wenn uns deine Idee begeistert, finden wir einen Weg, wie wir dich unterstützen können.


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