Detta examensarbete är utfört vid den tekniska högskolan vid Linköping Universitet på programmet högskoleingenjör elektronik. Uppdragsgivaren, Flextronics, är ett företag som utvecklar generell testutrustning inom elektronikproduktion. Den testutrustning som finns behöver uppdateras och examensarbetet går ut på att bygga en ny strömförsörjningsmodul till denna. Den största skillnaden mot tidigare system är att den nya strömförsörjningsmodulen ska klara av högre uteffekt. Eftersom den nya testutrustningen redan är påbörjad finns några krav att ta hänsyn till och ett av dem är att det ska finnas en mikrokontroller i strömförsörjningsmodulen. Mikrokontrollern kan ha funktioner som är användbara såsom inbyggda DAC:ar och ADC:er och designen har gjorts om så att dessa kan utnyttjas och till och med sköta regleringen. Efter en del databladsläsande och simulerande utvecklades en lösning som har med två regulatorer vilka styrs av mikrokontrollern. Denna lösning har också konstruerats och utvärderats.

Försvarets Materielverk (FMV) driver sedan 2003 ett bränslecellsprogram med syfte att öka Försvarsmaktens kunskap om bränslecellstekniken (FC-tekniken) och dess potential för framtida applikationer. Arbetet genomförs inom ramen för FM´s ”Dual Use”-program vars mål är att kartlägga potentiella strategiska teknologier för både civila och militära ändamål. En av slutsatserna som FMV drar är att bränsleceller inte nödvändigtvis är det självklara valet för alla studerade applikationer, men att tekniken visar på fördelar som strömförsörjningsfunktion för vissa tillämpningar. FC-tekniken har inneboende egenskaper vilka några innebär fördelar för såväl civila som militära tillämpningar. Särskilda fördelar relevant för militär verksamhet är att de har en låg ljudnivå och hög bränsledensitet vilket innebär potentiellt lägre upptäcktsrisk jämfört med förbränningssystem och betydligt längre drifttid jämfört med motsvarade vikt batterier. Vidare kan de konstrueras att vara bränsleflexibla och utformas för allt ifrån ren vätgas till diesel med hög svavelhalt. Frågan är nu vilka tillämpningar inom FM som faktiskt kan dra nytta av ett strömförsörjningssystem som möjliggör längre drifttid än batterier och samtidigt är tystare än en förbränningsmotor. Syftet med arbetet är att identifiera dessa tillämpningar inom FM där FC-teknikens inneboende egenskaper kan göra den till ett intressant strömförsörjningsalternativ samt precisera hur dessa system kan specificeras. Detta görs genom att svara på följande frågor: För vilka typer av tillämpningar inom FM har FC-tekniken konkurrensfördel? Hur skall specifikationerna för dessa bränslecellsystem formuleras? Uppgiften har lösts dels genom litteraturstudier av resultat och slutsatser av redan genomförda studier och dels genom att intervjua nyckelpersoner i relevanta positioner för de tänkta strömförsörjningssystemen. De tillämpningar som studeras och potentiellt kan ha konkurrensfördel gentemot förbränningssystem och/eller elektrokemisk lagring som t.ex. batterier är strömförsörjning av mobil och portabel utrustning, strömförsörjning av obemannade system, reservkraft, kombinerad kraft- och värmeproduktion (CHP) samt strömförsörjning av avlägsna enheter, dvs. enheter som inte har möjlighet att vara uppkopplade mot det ordinarie elnätet. Genom en utvärderingsprocess valdes två av dessa tillämpningar ut vilka ansågs vara speciellt intressanta att studera i mer detalj; ett mindre batteriladdningssystem på gruppnivå samt ett strömförsörjningssystem för en undervattensfarkost (AUV). Batteriladdningssystemet är avsett för förband som enskilt skall kunna lösa uppgifter i upp till tre veckor utan möjlighet till externt underhåll. Förband som har dessa uppgifter är specialförbanden, arméns jägarbataljon, underrättelsebataljonen samt amfibiekårens kustjägarkompani. Givet en generisk användargrupp, som anses kunna representera samtliga förband, kunde det maximala laddeffektbehovet uppskattas till drygt 80 W vid maximalt rekommenderad laddström. Om en längre laddtid kan accepteras kan dock effektbehovet minskas och likaså batteriladdningssystemets vikt och volym. Batteriladdningssystemet skall kunna hantera en rad olika typer och storlekar av batterier vilket ställer krav på både lämpliga fysiska gränsytor samt en funktion för ”smart laddning”, dvs. att systemet autonomt kan kontrollera hur det aktuella batteriet skall laddas. Då batteriladdningssystemet är avsett att användas i fältmiljö både nationellt och internationellt finns krav på funktion både i låga och höga temperaturer samt okänslighet mot både väta och sand. De kommersiellt idag tillgängliga systemen som potentiellt uppfyller kraven har en systemvikt på ca 12 kg. För den studerade AUV-applikationen gjordes beräkningar för tre olika strömförsörjningsfall; 1) Enbart batterier 2) Enbart ett bränslecellsystem och 3) Ett bränslecellsystem som hanterar baslasten och ett batteripack som hanterar topplasten. Av resultatet att döma finns i den studerade AUV-applikationen, med aktuell driftprofil, möjligen ett behov av hybridisering då denna lösning medför en 20 procentig ökning i drifttid. Mot detta skall ställas den ökade komplexiteten och kostnaden som detta kan medföra. Detta kan härledas till det faktum att topplasten inte skiljer sig markant mot baslasten samt att topplasten utnyttjas under mer än hälften av den totala drifttiden. I ett sådant fall verkar batteriets potentiellt högre förmåga att leverera hög effekt snabbt överskuggas av dess lägre energidensitet jämfört med bränslet. I kravet finns behov av att systemet under kort tid, < 1 min, skall kunna leverera cirka 10 kW då farkosten ”simmar” ut ur torpedtuben. Detta innebär givetvis att någon form av hybridisering är nödvändig. Exempelvis skulle en lösning kunna medge ett uttag av denna effekt under kort tid och som sedan under transitperioden har förmåga att ladda upp batteriet innan detta skall användas under den tid farkosten är fullt operativ. För att klargöra hur en sådan lösning kan utformas behövs detta krav analyseras mer i detalj. Eftersom effektbehovet i driftprofilen ökar relativt lite mellan bas- och topplast (1020 – 1290; +26 %) kommer skillnaden i massa och volym mellan två bränslecellsystem motsvarande bas- och topplast vara relativt liten. Ett något större system som kan hantera både bas- och topplast borde således inte medföra varken en betydligt större massa eller volym. Bränslecellsteknikens generellt höga verkningsgrad vid dellast medför också en hög verkningsgrad vid båda lastfallen. En fortsatt analys av denna lösning bör inriktas på att studera frågor som rör vilken typ av lagring som är lämplig för behovet av ett kortvarigt effektuttag, om denna lösning enbart skall hantera detta effektuttag eller om en större hybridisering av den typ som presenteras i Fall 3 är intressant. Utöver dessa resultat har tekniska specifikationer skrivits för respektive applikation. Dessa återfinns som bilagor. / The Swedish Defence Materiel Administration (FMV) has since 2003 been running a fuel cell programme with the purpose to increase the Armed Forces knowledge of fuel cell technology and its potential for future applications. This work has been performed as a part of the Armed Forces "Dual-Use"-programme which goal is to identify potential strategic technologies for both civilian and military purposes. Specific fuel cell technology advantages relevant to military activities are low acoustic and infra red signature and high fuel density which potentially means lower risk of detection compared to combustion systems and notably longer operating times in comparison to batteries. Furthermore, they can be constructed to be fuel flexible and be designed to handle everything from pure hydrogen to high sulphur diesel fuel. The question now is which applications in the Armed Forces that can actually benefit from a power supply system which allows for longer operating times than batteries yet is quieter than a combustion engine. The task has been solved partly by studies of the results and conclusions of already conducted reports and partly by interviewing key personnel in relevant positions for each of the proposed power supply systems. Two applications has been selected to be studied in more detail; a battery charging system and a power supply system for an Autonomous Underwater Vehicle (AUV).  The battery charging system is intended to meet the power supply demands of small ranger or reconnaissance units required to operate independently of other forces for up to three weeks.  The maximum power requirement was calculated to be approximately 90 W at the maximum recommended charge current the radio battery being normative. However, if a longer charge time is acceptable this power requirement could be reduced and along with it the system weight and volume.   For the AUV application three cases were formulated; 1) Only battery power 2) Only fuel cell power 3) Fuel cell power handles base load and battery power handles peak load. The results showed calculated operational times of 11, 20 and 24 hours respectively. In addition to these results, technical specifications have been produced for each application. These are included as attachments.

<p>Detta arbete har gjorts för att undersöka om det finns en möjlighet att kringgå problemet med stationära datorers strömförsörjning, vid nedstängning genom att man drar ut strömkabeln, i syftet att minimera dataförlusten ur en forensisk synvinkel. Arbetet är också till för att undersöka om det teoretiskt skulle gå att lösa problemet. När man drar ur strömkabeln ur en stationär dator kommer flyktig data att försvinna och gå förlorad vilket ur en forensisk synvinkel kan betyda förlust av bevis.</p>

Detta arbete har gjorts för att undersöka om det finns en möjlighet att kringgå problemet med stationära datorers strömförsörjning, vid nedstängning genom att man drar ut strömkabeln, i syftet att minimera dataförlusten ur en forensisk synvinkel. Arbetet är också till för att undersöka om det teoretiskt skulle gå att lösa problemet. När man drar ur strömkabeln ur en stationär dator kommer flyktig data att försvinna och gå förlorad vilket ur en forensisk synvinkel kan betyda förlust av bevis.

Detta examensarbete har utförts vid Saab Dynamics AB(SBD) i Karlskoga med syftet att studera gamla konstruktioner av set-back-generatorer. En set-back-generator (SBG) ska ge momentan energi vid utskjutning av en projektil genom att en magnet rör sig genom en spole. SBG har funnits länge men har bedömts ge för lite energi för att kunna driva elektronik. Men nya typer av magneter har potential att öka energiutbytet väsentligt. SBD har ett antal äldre SBG:er och arbetet har varit att utifrån dessa undersöka om det går att utvinna mer energi genom ett utbyte av magnet. Andra parametrar som är viktiga för en SBG:s funktion har också studerats och testats i olika konfigurationer i hopp om ytterligare förbättringar. Förväntade resultat har sedan analyserats och jämförts med mätresultat. Med detta som grund har rekommendationer vid en ny konstruktion av SBG levererats. / This bachelor thesis has been performed at Saab Dynamics AB (SBD) in Karlskoga, with the purpose to examine old designs of set-back-generators. A set-back-generator (SBG) shall provide instantaneous energy during firing of a projectile by a magnet moving through a coil. Previous designs of SBG:s is not providing enough energy to power electronics. New types of magnets have the potential to increase the energy yield significantly. SBD has a number of older SBG's and the work is based on these to examine the possibility to extract more energy by exchanging magnet. Other important parameters for an SBG's function has also been studied and tested in different configurations in the hope of further improvements. Expected results has then been analyzed and compared with the measurement results. On this basis suggestions and recommendations on a new SBG design has been delivered.

Inom Försvarsmakten används motordrivna generatorer för att förse många förbandsenheter med elektricitet. Dagens bullriga och vibrerande elverk är idag möjliga att ersätta med tystare bränsleceller. På köpet erhålls en bättre ergonomi för alla som arbetar i hytter som strömförsörjs av elverk. I rapporten redovisas funktionen för olika typer av bränsleceller, vilka bränslen de använder sig av och hur dessa kan transporteras. Dessutom redovisas hur två elverk används och vilka förbättringar som kan åstadkommas vid byte till bränsleceller. Slutligen analyseras den militära nyttan med ett byte. / In the Armed Forces many units are provided with electricity from generators. It is now possible to replace noisy and vibrating generators used today with more quiet fuel cells. As a bonus, we obtain better ergonomics for those working in units powered by generators. This report describes the function of different types of fuel cells, what fuels they use and how they can be transported. Furthermore it shows how two generators are used and what improvements can be achieved when switching to fuel cells. Finally the military benefit of retrofitting is analyzed.

På senare tid har ett ökat intresse uppkommit för distansarbete. Med nya arbetsformer krävs nya redskap för att underlätta dessa. Detta projekt var att, på uppdrag av SAAB Dynamics, utveckla en produkt som tillåter användaren att strömförsörja testkretsar på distans. Produkten som togs fram är en Raspberry Pi-baserad relämodul som kopplas in till ett labbaggregat och vars funktioner styrs via en webbserver. Ifrån webbservern kan användaren kontrollera spänning och strömbegränsning med en upplösning på 10 mV/mA samt stänga av och sätta på utmatningen till labbaggregatet och upp till tre anslutna testkort. Relämodulen är försedd med spänning-, ström-, och effektövervakningskretsar som kontinuerligt uppdateras live på webbservern för tydlig information över hur mycket som går till varje testkrets.  Projektet blev lyckat och en produkt som mötte de ursprungliga kraven blev framtagen. Det finns bra underlag för vidare utveckling då produkten konstruerades för att enkelt kunna expandera dess användningsområde för framtida ändamål. / In later years there has been a rising demand for working at home and with new working standards new tools need to be developed to make this easier. This project, which has been a commission from SAAB Dynamics, has been to develop a product that lets users supply test circuits with power remotely. The product that was developed is a Raspberry Pi-based relay module that is connected to a lab bench power supply with its functions operatable from a webserver. From the webserver a user can change desired voltage and current limit with a resolution of 10 mV/mA as well as change the output status for the connected power supply and up to 3 test circuits. The product is also equipped with voltage, current and power monitoring devices which continuously feed live data to the webserver where it is dynamically updated.  In the end a successful product was developed that met the initial requirements. There is a good foundation for further development since the product was designed to easily expand its functions into other areas.

Arbetet med att konstruera en spänningsomvandlare med multipla utgångar med fokus på minimering av EMI har gjorts på TEMPEST Center Combitech i Växjö. Detta för att känslig mätutrustning behöver strömförsörjas utan att samtidigt påverka mätobjekten. För att konstruera en lösning bättre än de nätaggregat som används idag, med avseende på störningar, har beräkningar, simuleringar och mätningar gjorts. Kretsarna har konstruerats på kopplingsdäck och mätningar har gjorts med oscilloskop och i mätkammare. Omvandlarna består av en AC/DC-del med 230VAC till 24VDC och 4 olika utgångar med spänningsnivåer på 5VDC, 12VDC, 24VDC och 36VDC.

The field of neuromorphic computing concerns simulating the information processing of a brain in software or hardware on a computing platform. One neuromorphic platform that uses specialized hardware is SpiNNaker. It is an integrated circuit consisting of multiple general purpose processing cores that can run simulations of neurons. A custom on-chip network mimics the high level of neuron interconnectedness in a brain. The second generation of this chip is currently in development and a prototype, JiB 2, is used in this thesis. This chip has a Ball Grid Array (BGA) footprint and requires several supply voltage levels to operate making implementation more complex. To use such a chip in an autonomous robot, the hardware needs to be in a small form factor. It is beneficial to use an intermediary platform with support for many actuators and sensors to avoid having to develop new drivers (and because the processing power of individual blocks in JiB 2 is not well suited to these tasks). This thesis shows how a platform for autonomous use in robots can be designed with the current prototype chip. It details the design decisions made for the power supply and using the footprint. The existing software is explained and modifications made are shown. Some performance metrics (memory requirements, power and cost) are characterized. A simple program running on the prototype chip with input and output from a microcontroller development board using STM32 is demonstrated. This project suggests a path to deploy software on the JiB 2 and let it interact with the physical world. / Att i en dator eller speciell hårdvara simulera hur neuroner i en hjärna interagerar i sitt informationsutbyte studeras inom fältet neouromorfisk databehandling. Eftersom utbytet sker med snabba länkar mellan många oberoende enheter är traditionell datorhårdvara inte lämpad att implementera sådana skeenden. Därför finns specialhårdvara som bättre efterlikar detta utbyte genom att, till exempel, använda många enkla processorkärnor (för att simulera neuroner) tillsammans med ett snabbt nätverk på kretsen (och mellan flera kretsar). Ett användningsområde är i större komplexa system men det finns en efterfrågan att kunna använda den även i mer begränsade kontexter. En sådan specialhårdvara är den integrerade kretsen SpiNNaker (Spiking Neural Network Architecture). En andra generationen av den kretsen är under utveckling och projektet i denna uppsats har arbetat med en begränsad prototyp kallad JiB2. Målet har varit att bygga en plattform som visar hur JiB 2 kan utnyttjas fristående i en robot. Detta kräver hårdvara som är möjlig att enkelt ladda med nya program. Den behöver klara att strömförsörja kretsen från exempelvis ett batteri. Den ska också ha möjlighet att koppla in- och utsignaler till programmet som körs i specialkretsen. Detta arbete visar att hårdvara går att tillverka i en storlek som lämpar sig för använding i robotar. Ett flöde för utveckling och drifttagning av programvara till plattformen demonstreras.

Sjöfartshögskolan i Kalmar behövde förnya sin programvara för programmerbara styrsystem (PLC), detta ledde till att två styrsystem blev påverkade. Det ena är för att styra och reglera en ångprocess medan den andra används för att styra en simulatortank. Det har tidigare varit relativt svårt för lärare att få studenter att komma igång med programmeringen då det förra systemet var komplext. Linnéuniversitet bestämde sig därför att ett utbyte av styrsystemet för ångprocessen och arbetsstationer var att föredra. Ett viktigt mål var att få arbetsstationerna mindre eftersom antalet stationer kommer utökas. Det framkom under arbetets gång att uppdatering av dokumentation av systemen behövde göras samt en förenkling av växling mellan PLC och regulator. Resultatet är ett system som är kompakt och lättare att hantera. / Kalmar Maritime Academy needed to renew the software for programmable logic controller (PLC). There are two systems that are involved, one is for controlling a steam process and the other a simulation of a cistern. Previously it has been relatively difficult for the teachers to get the students to begin with the programming because the prior system was to complex. Linnaeus University therefore decided that a change of control system for the steam system and workstation was preferable. An important task was to minimize the workstation size because the number of stations are increasing. While performing the work it became apparent that the documentation for the system needed to be updated, and to simplify the switch between PLC and regulator control. The result was a compact and easier system to use.