应用案例
2024-08-23(年-月-日)

怀揣对技术和赛车运动的热诚 OWL赛车队选用了菲尼克斯电气的耐用型连接器。

配有可锁定插合面的橙色连接器,背景为电池装置

简介

在以技术创新而闻名的德国东威斯特法伦地区核心地带,一支来自东威斯特法伦-利普(OWL)应用科学大学的学生团队正在研发新款电动赛车,以参加大学生方程式比赛。团队首次在电池上采用了菲尼克斯电气的耐用型连接器。

位于赛车红色框架后方的Till Söffgen

Till Söffgen就职于菲尼克斯电气,是莱姆戈应用科学大学赛车队的一员

赛车场上的可靠性至关重要

位于德国莱姆戈的东威斯特法伦 - 利普应用科学大学工作室将专业技术与对赛车的热情完美结合:OWL赛车队的35名学生正在研发新车型,名为OWL 2.4电动赛车,该车队希望使用这款赛车参加今年的大学生方程式比赛。

在这项国际性组装设计竞赛中,学生将按照指定的规则独立开发和组装电动赛车。对于今年负责动力总成小组的Till Söffgen而言,重要的不仅是比赛结果,还有对赛车的不断改进。”我们车队人数不多,就这几名学生不仅要设计和组装赛车,还要保障其运行并维护。因此在开发过程中,我们必须选用可靠耐用的组件。“

将触点推入电极的双手

只需推入即可固定:电池连接器是赛车场应用的理想之选

适用于电池的全新连接技术

电动赛车的电池容量为6.4 kWh,重量约为70 kg,是开发过程中高度复杂的组件之一。电池由六个电池模块组成,总电压为600 V。相较于前一年的设计,其中一个显著变化是电池的连接器系统。

设计团队首次选用了菲尼克斯电气的电极连接器。Till Söffgen对此解释道:”我们受限于80 kW的功率限值,即相当于约133 A的电流。因此需要一款功能强大的连接器,而且必须能够在多次插拔后仍能保持插拔状态。“ 连接器已预装好,易于安装。即使需要带着高压绝缘手套装配电池,我们仍可轻松操作连接器。“总而言之,这是个理想的系统。”Söffgen总结说。

除了便于制造和操作,OWL赛车队还尤为注重安全性。Söffgen明确指出:“条例对安全性做出了特定要求,菲尼克斯电气的电极连接器可轻松满足这些要求。” 在连接电极时,具备防触电保护的电极和机械编码可确保达到所需安全等级。连接时会有声音反馈,可确保连接安全持久。“连接器在赛道上会承受极大振动。因此即使在恶劣条件下,也必须确保连接稳固。“

绿色PCB板之间的插拔式连接器

插拔式连接器在易用性方面独具优势

安全监测

除了电池连接器,电池还使用了菲尼克斯电气数据连接器,用于电池模块的安全监测。众所周知,电动汽车最糟糕的情况是电池过热,电池过热从而导致整车起火。为避免这一状况,OWL赛车队选择持续监测电池芯的电压和温度。

一个电池模块由432个圆形锂电池组成。带有测量电子元件的PCB板对这些电池芯进行监测。数值使用统一方式采集,并通过板对板连接器从内部传输到配备监测IC的PCB板。“针对板对板连接器,我们选用了菲尼克斯电气的FQ 2,54系列SMD连接器。对我们而言,连接器的可靠耐用非常重要,它还取代了用于装配上部PCB板的独立支架“Söffgen说道。

电压监测IC测量数值,并通过CAN总线将数值传输到主PCB板。”我们通过整个电池一次性将CAN总线连接到单独的电源电压。“ 为此车队采用了PTSM插拔式连接器。Söffgen解释道:”PTSM连接器对我们而言有三大优势:结构紧凑、兼容SMT以及无需压接。“ 电池内部CAN总线运行基于主PCB板的PTSM连接,并在此处评估数据。控制器会检测电压或温度测量值是否过高,并在必要时启用电池里的电流接触器阻止电流经过,随后切断车辆的电源连接。

一根紫色电缆连接着黑色控制箱,在模糊背景中可以看到赛车的红色结构框架

车辆控制设备通CAN总线集成到整个通信系统

电池的核心

电池管理系统的主PCB板汇集了所有螺纹接口。由此构成连接电池与车辆其他控制设备的接口。

Söffgen解释说:”开发主PCB板是我们面临的最大挑战之一。“ 但车队只能通过自主开发来满足规则条例中非常具体的要求,同时还需具备必要的灵活性,以便在出现错位等其他情况下快速响应。

电池主PCB板采用了两个菲尼克斯电气圆形连接器,构成作为接入车辆的数据接口。CAN总线和24 V电源电压连接也使用了圆形连接器。CAN总线系统可显著减少电缆和连接器的数量,进而减轻重量并大幅简化电缆束结构。例如,用于驱动控制的主控装置和驾驶员仪表盘均通过CAN总线接收各项数据。”使用预制CAN电缆,我们不仅节省了大量时间,还实现了整洁可靠的解决方案。”Söffgen肯定道。

EMC保护措施

为减少电磁干扰,车队在本赛季采取了一系列措施,选用圆形连接器就是其中之一。Söffgen解释说:“使用KEB F6逆变器后,车辆安装了功率约为80 kW的大功率电子设备,这自然会产生大量干扰。” 这导致CAN总线在去年频繁出现问题。

现在车队通过采取各类措施解决了这一问题。具体措施包括在PCB上对CAN网络进行电气隔离,以及通过圆形连接器单独供电。“通过搭配使用连接器系统和相应屏蔽电缆,我们实现了整洁有序的全方位屏蔽,为车辆提供了有效的抗干扰防护。“Söffgen说道。

摘要

这支来自东威斯特法伦地区的赛车队翘首期盼着即将到来的新赛季:菲尼克斯电气连接器大幅提高了电池的可靠性。大学生方程式比赛不仅关注成绩,也注重车辆的安全设计。

”如果我们通过了技术检查,参加比赛并抵达终点线,就已经收获良多。“Söffgen说道, ”但对我们来说,共同开发赛车以及自由试验自己的想法比竞赛本身更重要,那简直太酷了。“

作者: Thorsten Sienk

邮箱:

联系我们的专家

全电气社会专家团队
AES专家团队
“我们可就行业耦合方面的问题为您出谋划策,为您提供解决方案的支持。”

相关产品