Cu pasiune pentru tehnologie și motorsport Echipa de curse OWL se bazează pe conectorii robuști de la Phoenix Contact.

În atelierul Universității Tehnice OWL din Lemgo, există o combinație tangibilă a expertizei tehnice și pasiunii pentru curse: cei 35 de studenți ai echipei de curse OWL lucrează la noul lor design – mașina de curse OWL 2.4, cu care echipa dorește să participe la Formula Student din acest an.

În cadrul concursului global de proiectare, studenții dezvoltă în mod independent o mașină de curse electrică în conformitate cu un set de reguli stabilit. Pentru Till Söffgen, care este liderul echipei Subteam Powertrain din acest an, nu doar rezultatul de pe pistă contează, ci și dezvoltarea continuă a mașinii acestora. „Suntem o echipă destul de mică și cu doar câțiva studenți nu trebuie doar să proiectăm și să construim mașina de curse, ci și să o întreținem și să ne asigurăm că funcționează în continuare. Prin urmare, este esențial pentru noi să folosim componente robuste și eficiente în cadrul proceselor noastre de dezvoltare.”

Acumulatorul mașinii de curse de aproximativ 70 kg și cu o capacitate de 6,4 kW este una dintre componentele foarte complexe care sunt în dezvoltare. Acesta este format din șase segmente de baterie, care împreună ating o tensiune totală de 600 V. Una dintre modificările notabile față de modelul de anul trecut se referă la sistemul de conectori de la nivelul acumulatorului.

Aceasta este prima dată când echipa de proiectare a încorporat în design conectori de poli de baterie de la Phoenix Contact. Till Söffgen explică decizia: „Avem o limită de putere de 80 kW, adică aproximativ 133 A. Avem nevoie de un conector de înaltă performanță care poate fi conectat, de asemenea, pentru mai multe cicluri.” Conectorii sunt furnizați complet asamblați și pot fi instalați cu ușurință. Chiar și cu mănuși de protecție împotriva tensiunii înalte care trebuie purtate atunci când se lucrează la nivelul acumulatorului, conectorii sunt ușor de operat. „Un sistem complet rezonabil pentru noi”, rezumă Söffgen.

În plus față de ușurința de fabricație și operare, echipa de curse OWL este concentrată în special pe aspectul de siguranță. „Reglementările stipulează anumite cerințe cu privire la siguranță, pe care le îndeplinim pur și simplu cu ajutorul conectorilor de poli de baterie de la Phoenix Contact”, explică Söffgen. Polii de baterie protejați împotriva atingerii și codarea mecanică asigură siguranța necesară la conectarea polilor de baterie. Reacția acustică în urma inserării asigură o conexiune sigură și de lungă durată. „Conectorii sunt expuși la vibrații enorme pe pistă. Prin urmare, este important ca această conexiune să fie fixă chiar și în condiții foarte solicitante.”

În plus față de conectorii de baterie, conectorii de date de la Phoenix Contact sunt, de asemenea, utilizați la nivelul acumulatorului pentru a asigura monitorizarea în siguranță a segmentelor de baterie. Cel mai rău caz pentru vehiculele electrice este bine știut: acumulatorul se supraîncălzește și cauzează incendierea mașinii. Pentru a preveni acest lucru, echipa de curse OWL se bazează pe monitorizarea continuă a tensiunii și a temperaturii celulelor de baterie.

Un segment de baterie este format din 432 de celule rotunde de litiu. Circuitele imprimate cu componente electronice de măsurare monitorizează celulele. Valorile sunt preluate sub formă analogică și transmise intern prin intermediul unui conector Board-to-Board la circuitul imprimat cu componente industriale de monitorizare. „Pentru conectorii Board-to-Board, am optat pentru versiunea SMD a FQ 2,54 de la Phoenix Contact. A fost important pentru noi ca conectorul să fie eficient și robust, deoarece înlocuiește și un suport separat pentru circuitul imprimat superior”, spune Söffgen.

Componentele industriale de monitorizare a tensiunii măsoară valorile și le transmite la circuitul imprimat principal prin intermediul magistralei CAN. „Trecem magistrala CAN și o tensiune de alimentare în același timp prin întregul acumulator.” Echipa utilizează conectori pentru circuit imprimat PTSM în acest scop. „Conectorii PTSM au trei avantaje cheie pentru noi: sunt compacți, compatibili SMT și nu trebuie să sertizăm”, spune Söffgen, explicând alegerea sa. Magistrala CAN internă a acumulatorului trece printr-o conexiune PTSM de la nivelul circuitului imprimat principal, în locul în care sunt analizate datele. Controlerul verifică dacă o tensiune sau temperatură este prea ridicată și, dacă este necesar, activează contactoare în acumulator, astfel încât fluxul de curent este oprit, iar mașina este scoasă de sub tensiune.

Toate firele se unesc pe circuitul imprimat principal al sistemului de management al bateriilor. Acesta formează interfața dintre acumulator și alte dispozitive de control din vehicul.

„Dezvoltarea circuitului imprimat principal este una dintre cele mai mari provocări”, explică Söffgen. Însă numai prin dezvoltare internă poate îndeplini echipa cerințele foarte specifice ale setului de reguli și doar așa poate avea flexibilitatea necesară de a reacționa rapid în cazul unei erori, de exemplu.

Doi conectori circulari de la Phoenix Contact formează interfața de date cu vehiculul pe circuitul imprimat principal al acumulatorului. Magistrala CAN și o tensiune de alimentare de 24 V funcționează prin intermediul unui conector circular. Sistemul de magistrală CAN permite o reducere semnificativă a numărului de cabluri și conectori, ceea ce reduce greutatea și reduce semnificativ costurile privind ansamblul de cabluri. De exemplu, dispozitivul de control principal pentru controlerul sistemului de acționare sau dashboardul pentru șofer primesc toate datele prin magistrala CAN. „Prin utilizarea cablurilor CAN preasamblate, nu numai că economisim foarte mult timp, ci și dispunem de o soluție curată și eficientă”, confirmă Söffgen.