Com uma paixão pela tecnologia e pelos desportos motorizados A equipa de corrida OWL confia nos conectores robustos da Phoenix Contact.

Na oficina TH OWL em Lemgo, existe uma combinação visível de conhecimentos técnicos e paixão pelas corridas: os 35 estudantes da OWL Racing Team estão a trabalhar no seu novo projeto - o carro de e-racing OWL 2.4, com o qual a equipa pretende participar no Formular Student deste ano.

No concurso global de design, os alunos desenvolvem e constroem de forma independente um carro de corrida elétrico de acordo com um determinado conjunto de regras. Para Till Söffgen, responsável pela subequipa Powertrain este ano, o que conta não é apenas o resultado em pista, mas também a melhoria contínua do seu automóvel. "Somos uma equipa bastante pequena e, com apenas alguns estudantes, temos não só de conceber e construir o carro de corrida, mas também de o manter a funcionar e fazer a sua manutenção. Por conseguinte, é crucial para nós utilizar componentes robustos e fiáveis nos nossos desenvolvimentos."

A bateria do carro de corrida elétrico, que pesa cerca de 70 kg e tem uma capacidade de 6,4 kWh, é um dos componentes particularmente complexos em desenvolvimento. É composto por seis segmentos de bateria, que em conjunto atingem uma tensão total de 600 V. Uma das alterações notáveis em relação ao modelo do ano passado diz respeito ao sistema de conectores na bateria.

Esta é a primeira vez que a equipa de design concebeu conectores de polos da bateria da Phoenix Contact. Till Söffgen explica a decisão: "Temos um limite de potência de 80 kW, ou seja, cerca de 133 A. Precisamos de um conector de alto desempenho que também possa ser ligado durante vários ciclos" Os conetores são fornecidos completamente montados e podem ser facilmente instalados. Mesmo com luvas de alta tensão, que devem ser usadas quando se trabalha com a bateria, os conectores continuam a ser fáceis de utilizar. "Um sistema globalmente adequado para nós", resume Söffgen.

Para além da facilidade de fabrico e de utilização, a equipa de competição da OWL está particularmente focada no aspeto da segurança. "Os regulamentos impõem determinadas exigências de segurança, que nós cumprimos facilmente com os polos da bateria da Phoenix Contact", explica Söffgen. Os terminais de bateria protegidos contra contacto e a codificação mecânica conferem segurança ao ligar terminais de bateria. O feedback acústico ao encaixar assegura uma ligação segura e durável. "Os conectores estão expostos a enormes vibrações na pista. Por isso, é importante que a ligação se mantenha segura mesmo em condições exigentes."

Além dos conectores de bateria, também são utilizados conectores de dados da Phoenix Contact na bateria, para garantir uma monitorização segura dos segmentos da bateria. O pior cenário para os veículos elétricos é bem conhecido: a bateria sobreaquece e incendeia todo o carro. Para evitar que isso aconteça, a equipa de corrida OWL confia na monitorização contínua da tensão e da temperatura das células da bateria.

Um segmento de bateria é composto por 432 células redondas de lítio. Placas de circuitos impressos com eletrónica de medição monitorizam as células. Os valores são captados em forma analógica e transmitidos internamente através de um conector Board-to-Board para a placa de circuito impresso com o IC de monitorização. "Para os conectores Board-to-Board, optámos pela versão SMD do FQ 2,54 da Phoenix Contact. Era importante para nós que o conector fosse fiável e robusto, uma vez que também substitui um suporte separado para a placa de circuito impresso superior", diz Söffgen.

O IC da monitorização de tensão mede os valores e transmite-os à placa de circuito principal através do bus CAN. "Puxamos o bus CAN e uma tensão de alimentação uma vez através de toda a bateria." Para isso, a equipa utiliza conectores para placa de circuitos impressos. "Os conectores PTSM têm três vantagens fundamentais para nós: são compactos, podem ser montados em SMT e não temos de os engastar", diz Söffgen, explicando a sua escolha. O bus CAN interno da bateria vai até uma ligação PTSM na placa de circuito principal, onde os dados são analisados. O controlador verifica se uma tensão ou temperatura é demasiado elevada e, se necessário, ativa contactores na bateria para que o fluxo de corrente seja interrompido e o carro seja desenergizado.

Todos os fios se juntam na placa de circuito principal do sistema de gestão da bateria. Constitui a interface entre a bateria e os outros dispositivos de controlo do veículo.

"O desenvolvimento da placa de circuito principal é um dos maiores desafios", explica Söffgen. Mas só através do desenvolvimento interno é que a equipa pode cumprir os requisitos muito específicos dos regulamentos e ter a flexibilidade necessária para reagir rapidamente em caso de erro, por exemplo.

Dois conectores circulares da Phoenix Contact formam a interface de dados para o veículo na placa de circuito principal da bateria. O bus CAN e uma tensão de alimentação de 24 V passam pelos conectores circulares. O sistema de bus CAN permite uma redução significativa do número de cabos e conectores, o que reduz o peso e diminui significativamente o trabalho envolvido no cabo multicondutor. Por exemplo, a unidade de controlo principal para o comando de acionamento ou o painel de instrumentos para o condutor recebem todos os dados através do bus CAN. "Ao utilizar cabos CAN pré-montados, não só poupamos muito tempo, como também temos uma solução limpa e fiável", confirma Söffgen.