Страсть к технологиям и автоспорту Гоночная команда OWL полагается на надежные штекерные соединители от Phoenix Contact.

В мастерской TH OWL в Лемго ощутимо сочетание технических знаний и страсти к гонкам: 35 студентов гоночной команды OWL работают над своим новым проектом – электронным гоночным автомобилем OWL 2.4, с которым команда хочет принять участие в Formular Student в этом году.

В рамках глобального конкурса дизайна студенты самостоятельно разрабатывают и строят гоночный электромобиль в соответствии с заданным набором правил. Для Тилля Зёффгена, возглавляющего в этом году команду Powertrain, важен не только результат на трассе, но и постоянное совершенствование автомобиля. «Мы довольно маленькая команда, и всего несколько студентов должны не только спроектировать и построить гоночный автомобиль, но и поддерживать его в рабочем состоянии. Поэтому для нас очень важно использовать в своих разработках прочные и надежные компоненты».

Батарея гоночного электромобиля весом около 70 кг и емкостью 6,4 кВт/ч – один из самых сложных компонентов в разработке. Она состоит из шести сегментов батарей, которые вместе достигают общего напряжения 600 В. Одно из заметных изменений по сравнению с прошлогодней моделью касается системы разъемов в аккумуляторе.

Впервые команда дизайнеров использует разъём для накопителей энергии от Phoenix Contact. Тилль Зёффген объясняет свое решение: «У нас есть ограничение по мощности в 80 кВт, то есть около 133 А. Нам нужен высокопроизводительный штекерный соединитель, который можно подключать к сети в течение нескольких циклов». Штекерные соединители поставляются в полностью собранном виде и легко устанавливаются. Даже в высоковольтных перчатках, которые необходимо надевать при работе с батареей, штекерные соединители по-прежнему просты в эксплуатации. «Для нас это универсальная система», — резюмирует Зёффген.

Помимо простоты изготовления и эксплуатации, гоночная команда OWL уделяет особое внимание аспекту безопасности. «Нормы предусматривают определенные требования к безопасности, которые мы просто выполняем с помощью разъёмов для накопителей энергии от Phoenix Contact», — объясняет Зёффген. Полюсы аккумулятора с защитой от касания и механическое кодирование обеспечивают требуемую безопасность при их подключении. Благодаря однозначному акустическому отклику при вставлении создается безопасное и долговечное соединение. «Штекерные соединители подвергаются огромным вибрациям на трассе. Поэтому важно, чтобы соединение было надежным даже в сложных условиях».

Помимо разъемов для батарей, в аккумуляторах также используются штекерные соединители для передачи данных от Phoenix Contact, обеспечивающие безопасный контроль сегментов батареи. Наихудший сценарий для электромобилей хорошо известен: Аккумулятор перегревается и приводит к возгоранию всего автомобиля. Чтобы предотвратить это, гоночная команда OWL полагается на постоянный контроль напряжения и температуры элементов батареи.

Один сегмент батареи состоит из 432 круглых литиевых элементов. Печатные платы с измерительной электроникой следят за состоянием элементов. Значения измеряются в аналоговом виде и передаются через штекерный соединитель плата-плата на печатную плату с мониторингом промышленных компонентов. «Для штекерных соединителей плата-плата мы выбрали SMD-версию FQ 2,54 от Phoenix Contact. Для нас было важно, чтобы штекерный соединитель был надежным и прочным, поскольку он также заменяет отдельный держатель для верхней печатной платы», — говорит Зёффген.

Реле контроля напряжения промышленных компонентов измеряет значения и передает их на главную печатную плату по шине CAN. «Мы протягиваем CAN-шину и напряжение питания один раз через всю батарею». Для этого команда использует штекерные соединители для печатных плат PTSM. «Штекерные соединители PTSM имеют для нас три ключевых преимущества: они компактны, поддерживают технологию поверхностного монтажа и не требуют обжима», — говорит Зёффген, объясняя свой выбор. Внутренняя CAN-шина батареи подключается к разъему PTSM на главной печатной плате, где данные анализируются. Контроллер проверяет, не слишком ли высокое напряжение или температура, и, если необходимо, активирует контакторы в батарее, чтобы прекратить подачу тока и обесточить автомобиль.

Все нити соединяются на главной печатной плате системы управления аккумулятором. Она образует интерфейс между батареей и другими устройствами управления автомобиля.

«Разработка главной печатной платы – одна из самых сложных задач», — объясняет Зёффген. Но только благодаря собственным разработкам команда может соответствовать очень специфическим требованиям регламента и иметь необходимую гибкость, чтобы быстро реагировать, например, в случае ошибки.

Два круглых штекерных соединителя от Phoenix Contact образуют интерфейс данных с автомобилем на главной печатной плате батареи. Через круглые штекерные соединители проходит шина CAN и напряжение питания 24 В. Система шины CAN позволяет значительно сократить количество кабелей и разъемов, что уменьшает вес и значительно сокращает объем работ по изготовлению кабельного жгута. Например, главный блок управления контроллером привода или приборная панель водителя получают все данные по шине CAN. «Благодаря использованию предварительно смонтированных CAN-кабелей мы не только экономим время, но и получаем чистое и надежное решение», — подтверждает Зёффген.