기술과 모터 스포츠에 대한 열정 OWL 레이싱 팀은 피닉스컨택트의 견고한 커넥터를 사용합니다.

독일 Lemgo에 있는 TH OWL 응용과학대학의 워크숍은 기술적 전문성과 레이싱에 대한 뜨거운 열정이 결합되어 있습니다. OWL 레이싱 팀의 35명의 학생은 새롭게 디자인된 OWL 2.4 전기 레이싱카를 개발하고 있으며, 이 팀은 이 자동차로 올해 열리는 Formula Student에 참여하고자 합니다.

이 글로벌 구조 설계 대회에서 학생들은 지정된 규칙에 따라 전기 레이싱 카를 독립적으로 개발하고 제작합니다. 올해 파워트레인 서브팀을 이끌고 있는 Till Söffgen에게는 결과뿐만 아니라 자동차의 지속적인 개선도 중요합니다. "우리는 꽤 작은 팀이며, 몇몇의 학생들이 함께 경주용 자동차를 설계하고 제작할 뿐만 아니라, 이를 계속 운행하고 유지 관리해야 합니다. 따라서 개발에 견고하고 신뢰할 수 있는 구성 요소를 사용하는 것이 중요합니다."

용량이 6.4 kWh이고 무게가 약 70 kg인 전기 레이싱 카의 배터리는 개발에 있어서 가장 복잡한 구성 요소 중 하나입니다. 총 600 V의 전압을 제공하는 6개의 배터리 세그먼트로 구성되어 있습니다. 이전 모델과 비교했을 때 주목할 만한 변화 중 하나는 배터리의 커넥터 시스템입니다.

설계 팀은 처음으로 피닉스컨택트의 배터리 전극 커넥터를 설계에 포함시켰습니다. Till Söffgen은 이 결정에 대해 다음과 같이 설명했습니다. "전력 한계는 80 kW, 즉 약 133 A입니다. 여러 사이클 동안 플러그 연결 상태를 유지할 수 있는 강력한 커넥터가 필요합니다." 커넥터는 사전 조립되어 제공되기 때문에 설치가 간편합니다. 배터리 작업을 할 때 필요한 고전압 장갑을 착용한 상태에서도 커넥터를 쉽게 조작할 수 있습니다. "전반적으로 우리에게 가장 이상적인 시스템입니다."라고 Söffgen은 설명합니다.

OWL 레이싱 팀은 손쉬운 제작과 작동 외에도 안전 측면에 특히 중점을 두고 있습니다. "규정에는 안전 측면에 대해 특정 사양이 명시되어 있으며, 피닉스컨택트의 배터리 전극 커넥터를 사용하면 이를 쉽게 충족할 수 있습니다."라고 Söffgen은 분명하게 설명합니다. 터치 보호 배터리 전극과 기계적 코딩은 배터리 전극을 연결할 때 필요한 수준의 안전을 보장합니다. 연결 시 나는 소리를 통해 연결이 안전하고 견고하게 체결되었는지 확인할 수 있습니다. "커넥터는 트랙에서 엄청난 진동을 받습니다. 따라서 까다로운 환경에서도 견고한 연결을 유지하는 것이 중요합니다."

배터리 커넥터 외에도 배터리 세그먼트의 안전한 모니터링을 보장하는 피닉스컨택트의 데이터 커넥터도 사용합니다. 전기차의 최악의 시나리오가 무엇인지는 잘 알려져 있습니다. 그 것은 배터리가 과열되어 차량 전체가 불타는 것입니다. 이를 방지하기 위해 OWL 레이싱 팀은 배터리 셀의 전압과 온도를 지속적으로 모니터링합니다.

하나의 배터리 세그먼트는 432개의 리튬 원형 셀로 구성됩니다. 측정 전자 장치가 장착된 PCB가 이러한 셀을 모니터링합니다. 값은 동일한 방식으로 수집되어 보드-투-보드 커넥터를 통해 모니터링 IC가 있는 PCB로 내부적으로 전송됩니다. "보드-투-보드 커넥터의 경우 피닉스컨택트의 FQ 2,54 SMD 버전을 선택했습니다. 이 커넥터는 상부 PCB를 위한 별도의 브래킷 프레임을 대체하기 때문에 안정적이고 견고하는 점이 중요했습니다."라고 Söffgen은 말했습니다.

전압 모니터링 IC는 값을 측정하여 CAN 버스를 통해 메인 PCB로 전송합니다. "우리는 전체 배터리를 통해 CAN 버스와 하나의 공급 전압을 한 번만 끌어옵니다." 이 팀은 이를 위해 PTSM PCB 커넥터를 사용합니다. "PTSM 커넥터는 우리에게 세 가지 주요 이점을 제공합니다: 콤팩트하고 SMT와 호환되며 크림핑할 필요가 없다는 점입니다."라고 Söffgen은 설명합니다. 배터리 내부 CAN 버스는 데이터가 평가되는 메인 PCB의 PTSM 연결에서 실행됩니다. 컨트롤러는 전압이나 온도 측정값이 너무 높은지 확인한 후 필요한 경우 배터리의 컨택터를 작동시켜 전류 흐름을 막고 차량의 전원을 전원 공급 장치에서 분리합니다.

모든 스레드는 배터리 관리 시스템의 메인 PCB(인쇄 회로 기판)에 모입니다. 이는 배터리와 차량의 다른 제어 장치 간의 인터페이스를 형성합니다.

"메인 PCB 개발은 가장 큰 도전 과제 중 하나입니다."라고 Söffgen은 설명합니다. 그러나 팀은 자체 개발을 통해서만 규칙과 규정의 매우 구체적인 사양을 충족할 수 있으며, 오류 발생 시 신속하게 대응할 수 있는 유연성을 갖추고 있어야 합니다.

피닉스컨택트의 원형 커넥터 2개가 배터리의 메인 PCB에서 차량에 대한 데이터 인터페이스를 형성합니다. CAN 버스와 24 V 공급 전압이 원형 커넥터를 통해 전달됩니다. CAN 버스 시스템은 케이블과 커넥터를 대폭 절감하여 무게를 줄이고 케이블 하네스의 복잡성을 크게 완화합니다. 예를 들면 드라이브 제어를 위한 메인 제어 장치와 운전자를 위한 대시보드는 CAN 버스를 통해 모든 데이터를 수신합니다. "사전 조립된 CAN 케이블을 사용하여 우리는 많은 시간을 절약할 뿐만 아니라 깔끔하고 안정적인 솔루션을 얻을 수 있습니다."라고 Söffgen은 말합니다.