З пристрастю до технологій та автоспорту Гоночна команда OWL покладається на надійні з’єднувачі від Phoenix Contact.

У майстерні технічного університету Східної Вестфалії-Ліппе в Лемго відчутне поєднання технічних знань і пристрасті до перегонів: 35 студентів гоночної команди OWL Racing Team працюють над своєю новою розробкою — електричним гоночним автомобілем OWL 2.4, з яким команда хоче взяти участь у цьогорічному змаганні Formula Student.

У глобальному конструкторському конкурсі студенти самостійно розробляють і будують електричний гоночний автомобіль відповідно до заданого набору правил. Для Тілля Зеффгена, який цього року очолює підкоманду Powertrain, важливим є не лише результат на трасі, але й постійне вдосконалення автомобіля. «У нас досить маленька команда, і з кількома студентами нам доводиться не лише проєктувати та будувати гоночний автомобіль, але й підтримувати його в робочому стані та обслуговувати його. Тому для нас дуже важливо використовувати в наших розробках міцні й надійні компоненти».

Акумуляторна батарея гоночного електромобіля, яка важить близько 70 кг і має ємність 6,4 кВт-год, є одним з особливо складних компонентів у розробці. Вона складається з шести сегментів батареї, які разом досягають загальної напруги 600 В. Одна з помітних змін у порівнянні з минулорічною моделлю стосується системи з’єднувачів в акумуляторі.

Вперше команда конструкторів застосувала в акумуляторі з’єднувачі для клем батареї від Phoenix Contact. Тілль Зеффген пояснює це рішення: «У нас є обмеження на потужність 80 кВт, тобто близько 133 А. Нам потрібен високоефективний з'єднувач, який також можна підключати на кілька циклів». З'єднувачі постачаються в повністю зібраному вигляді й можуть бути легко встановлені. З’єднувачами легко користуватися навіть у високовольтних електроізоляційних рукавицях, які необхідно надягати під час роботи з акумулятором. «Для нас це універсальна розумна система», — підсумовує Зеффген.

Окрім простоти виготовлення та експлуатації, гоночна команда OWL приділяє особливу увагу аспекту безпеки. «Нормативи передбачають певні вимоги з погляду безпеки, які ми просто виконуємо за допомогою з’єднувачів для клем батареї від Phoenix Contact», — пояснює Зеффген. Захищені від контактів клеми акумулятора і механічне кодування забезпечують необхідну безпеку при підключенні клем акумулятора. Акустичний зворотний зв'язок при підключенні забезпечує надійне й довговічне з'єднання. «Під час роботи в полі з'єднувачі зазнають величезних вібрацій. Тому важливо, щоб з'єднання надійно трималося навіть у складних умовах».

Крім роз'ємів для підключення акумуляторів, в батареї також використовуються з'єднувачі для передачі даних від Phoenix Contact для безпечного моніторингу сегментів батареї. Найгірший сценарій для електромобілів добре відомий: Батарея перегрівається, що призводить до займання всього автомобіля. Щоб запобігти цьому, гоночна команда OWL покладається на постійний моніторинг напруги та температури елементів батареї.

Один сегмент батареї складається з 432 круглих літієвих елементів. Друковані плати з вимірювальною електронікою контролюють елементи. Значення знімаються в аналоговій формі і передаються через з’єднувач плата-плата на друковану плату з мікросхемою IC моніторингу. «Для з’єднувача плата-плата ми обрали SMD-версію FQ 2,54 від Phoenix Contact. Для нас було важливо, щоб з’єднувач був надійним і міцним, оскільки він також замінює окремий тримач для верхньої друкованої плати», — говорить Зеффген.

Мікросхема IC моніторингу напруги вимірює значення й передає їх на головну плату через шину CAN. «Ми проводимо шину CAN і напругу живлення через весь акумулятор». Для цього команда використовує з’єднувачі для друкованих плат PTSM. «З’єднувачі PTSM мають для нас три ключові переваги: вони компактні, сумісні з технологією монтажу на поверхні і нам не потрібно їх обтискати», — пояснює свій вибір Зеффген. Внутрішня шина CAN акумулятора веде до з'єднання PTSM на головній платі, де здійснюється аналіз даних. Контролер перевіряє, чи не є напруга або температура занадто високою, і, за потреби, активує контактори в акумуляторі, щоб зупинити потік струму і знеструмити автомобіль.

Усі провідники сходяться разом на головній платі системи управління акумулятором. Вона утворює інтерфейс між акумулятором та іншими блоками керування в автомобілі.

«Розробка основної друкованої плати — один із найбільших викликів, — пояснює Зеффген. Але тільки розробляючи систему власними силами, команда може виконати дуже специфічні вимоги нормативних документів і мати необхідну гнучкість для швидкого реагування, наприклад, у разі помилки.

Два круглі з’єднувачі Phoenix Contact утворюють інтерфейс передачі даних до транспортного засобу на головній платі акумулятора. Через круглі з’єднувачі проходить шина CAN і напруга живлення 24 В. Система шини CAN дозволяє суттєво зменшити кількість кабелів і штекерів, що зменшує вагу і значно скорочує витрати, пов'язані з монтажем кабельного джгута. Наприклад, головний блок керування приводом або панель приладів для водія отримують всі дані через шину CAN. «Використовуючи попередньо зібрані кабелі CAN, ми не тільки економимо багато часу, але й отримуємо охайне та надійне рішення», — підтверджує Зеффген.