Eine intelligente Ladelösung für die Mikromobilität in urbanen Räumen. Eingebunden in die nachhaltige Stadt von morgen, um die Sicherheit, den Komfort und die Effizienz des Ladens von Lithium-Ionen-Akkus zu optimieren.
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Mikromobilität wird aufgrund von Urbanisierung, dem Bedarf an nachhaltigem Transport und den steigenden Kosten für den Besitz von Autos immer beliebter. Fortschritte in der Batterietechnologie machen elektrische Mikromobilitätsgeräte effizienter und erschwinglicher, was zu ihrer wachsenden Nachfrage beiträgt.
Mikromobilität bezieht sich auf eine Reihe von kleinen, leichten Fahrzeugen für Kurzstreckenfahrten, darunter Elektrofahrräder, Roller, Skateboards und Hoverboards. Diese Fahrzeuge sind in der Regel elektrifiziert, d.h. sie verwenden wiederaufladbare Batterien zur Stromversorgung ihrer Elektromotoren. Die Verwendung von Elektroenergie bietet eine bequeme, umweltfreundliche und effiziente Möglichkeit, sich in städtischen Gebieten ohne Auto oder öffentliche Verkehrsmittel fortzubewegen.
Die schweren Akkus in der Mikormobilität können für Benutzer in städtischen Gebieten ohne Aufzüge eine Herausforderung darstellen. Einen 10 kg schweren Akku über mehrere Stockwerke zu tragen kann schwierig sein, insbesondere für ältere und beeinträchtigte Menschen. Dieses hohe Gewicht kann auch das Handling der Fahrzeuge in mehrstöckigen Gebäuden beeinträchtigen, sodass Nutzer sie im Erdgeschoss parken.
Mikromobilitätsfahrzeuge wie Elektrofahrräder sind auf schwere Akkus angewiesen, die oft nicht ordnungsgemäß von den Besitzern geladen werden. Dies führt zu Überbeanspruchung und Belastung der Batterie und verkürzt ihre Lebensdauer. Während der Wintermonate lassen viele die Akkus über längere Zeit ungeladen. Dies führt zu irreversiblen Schäden. Der daraus resultierende Akkuwechsel hat negative Auswirkungen auf die Umwelt.
Das Laden von Mikromobilitätsbatterien in Wohnungen und Häusern birgt ein Risiko von Bränden und Explosionen. Falsches Laden oder defekte Batterien können zu Überhitzung und anderen Sicherheitsrisiken führen. Lithium-Ionen-Batterien, die in der Mikromobilität verwendet werden, können schwer zu löschen sein, wenn sie einmal Feuer gefangen haben. Dies liegt an der hohen Energiedichte von Lithium-Ionen-Batterien.
Die Bachelorarbeit wurde in Miro geplant und dort wurden auch Referenzen gesammelt. Ich habe Miro auch verwendet, um Batteriemodelle aufzulisten und deren Spannungen, Abmessungen und Ladungen sowie zukünftige Entwicklungen in der Mikromobilität zu erfassen.
Um die Ladestation planen zu können, hatte ich mehrere Anforderungen definiert. Dieser Anforderungskatalog umfasste alle Bereiche, die berücksichtigt und nach Relevanz bewertet werden sollten. Durch die Verwendung von 3D-Modellen wurden die Mindestabmessungen der Ladeboxen für die verschiedenen Batterietypen bestimmt.
Die Ladestation besteht aus zwei Hauptmodulen und vier Seitenmodulen. Je nach Bedarf können diese Module kombiniert werden, um der individuellen Wohnsituation der Bewohner gerecht zu werden.
Diese Konfiguration könnte in einem Einfamilienhaus verwendet werden. Die Ladestation bietet Platz für zwei E-Bike-Batterien und eine E-Motorroller-Batterie. Zusätzlich ist sie mit zwei Bankmodulen ausgestattet, die Sitzgelegenheiten bieten. An den Seiten der Station befinden sich zwei Vegetationsmodule, in denen bienenfreundliche Pflanzen angebaut werden können. Dies fördert die Biodiversität in städtischen Gebieten und verbessert gleichzeitig die Lebensqualität in der Stadt.
Diese Anordnung könnte in einem Haus mit mehreren Wohnungen verwendet werden. Die Ladestation bietet Platz für vier E-Bike-Batterien und vier E-Motorroller-Batterien. Zusätzlich ist sie mit zwei Bankmodulen ausgestattet, die Sitzgelegenheiten bieten. An den Seiten der Station befinden sich zwei Vegetationsmodule, in denen bienenfreundliche Pflanzen angepflanzt werden können. Dies fördert die Biodiversität in städtischen Gebieten. Zusätzlich befinden sich auf dem Dach der Ladestation zwei Solarmodule, die die Batterien zusätzlich mit nachhaltigem Strom laden.
Diese Anordnung könnte in Bürogebäuden, Universitäten oder großen Wohnkomplexen verwendet werden. Die Ladestation bietet Platz für zwanzig E-Bike-Batterien und elf E-Motorroller-Batterien. Zusätzlich ist sie mit zwei Sitzmodulen ausgestattet. An den Seiten der Station befinden sich zwei Vegetationsmodule, in denen bienenfreundliche Pflanzen gepflanzt werden können. Das gleiche Prinzip gilt für die beiden kleineren Vegetationsmodule auf dem Dach. Dies fördert die Biodiversität in städtischen Gebieten. Auf dem Dach befinden sich außerdem fünf Solarmodule, die die Batterien mit nachhaltiger Energie aufladen.
Der Benutzer hat mehrere Möglichkeiten, sich anzumelden. Durch Farben und Umrisse habe ich eine Hierarchie erstellt, um die Auswahl zu vereinfachen. Er/Sie kann seine/ihre Batterie mit drei einfachen Klicks zur App hinzufügen, ohne eine Tastatur zu verwenden. Dieser Vorgang vereinfacht den Start in die App.
Die untere Navigation hat drei Navigationspunkte. Der aktive Zustand ist blau hervorgehoben. Zusätzlich gibt es einen Punkt unter dem aktiven Zustand, um Menschen mit Sehbehinderung zu berücksichtigen. Der Benutzer kann Routinen hinzufügen, um die Batterien am effizientesten aufzuladen und ihre Lebensdauer zu maximieren. Die App berechnet die beste Ladung und automatisiert den Ladevorgang.
Um die Sicherheit zu maximieren, erhält der Benutzer Statusaktualisierungen von der App über die in der Ladestation geladenen Batterien. Wenn eine Batterie Anomalien anzeigt, wird der Benutzer darüber informiert, dass die Batterie überprüft werden sollte. Dies hilft, Brände im Voraus zu verhindern.