Technisches Knowhow und und eine spürbare Leidenschaft für den Rennsport prägen die Atmosphäre in der Werkstatt der TH OWL in Lemgo: Die 35 Studentinnen und Studenten des OWL-Racing-Teams tüfteln an ihrer neuen Konstruktion – dem E-Rennwagen OWL 2.4, mit dem das Team an der Formula Student teilnehmen möchte. Bei dem weltweiten Konstruktionswettbewerb entwickeln und bauen die Studenten selbstständig einen E-Rennwagen nach einem vorgegebenen Regelwerk. Für Till Söffgen, der das Subteam Powertrain leitet, zählt nicht nur das Ergebnis auf der Strecke, sondern auch die stetige Verbesserung ihres Autos. „Wir sind ein eher kleines Team und müssen mit wenigen Studierenden den Rennwagen nicht nur entwerfen und bauen, sondern auch in Betrieb halten und warten. Daher ist es für uns entscheidend, dass wir in unseren Entwicklungen robuste und zuverlässige Komponenten einsetzen.“
Neue Verbindungstechnik für den Akku
Der rund 70kg schwere Akku des Elektro-Rennwagens mit einer Kapazität von 6,4kWh ist eine der komplexesten Komponenten in der Entwicklung. Er besteht aus sechs Batteriesegmenten, die zusammen eine Gesamtspannung von 600V erreichen. Eine der bemerkenswertesten Änderungen gegenüber dem Vorjahresmodell betrifft das Steckverbindersystem im Akku. Erstmals hat das Konstruktionsteam hier Batteriepol-Steckverbinder von Phoenix Contact eindesignt. Söffgen erklärte die Entscheidung: „Wir haben ein Leistungslimit von 80kW, also rund 133A. Da benötigen wir einen leistungsstarken Steckverbinder, der auch einige Zyklen steckbar sein muss.“ Die Steckverbinder werden fertig konfektioniert geliefert und lassen sich einfach verbauen. Selbst mit Hochvolt-Handschuhen, die bei der Arbeit am Akku getragen werden müssen, lassen sie sich noch gut bedienen. „Für uns ein rundum sinnvolles System“, resümiert Söffgen.
Sicherheit beim
Batterieanschluss
Neben der einfachen Fertigung und Bedienung steht für das Rennteam aus OWL insbesondere der Sicherheitsaspekt im Vordergrund. „Das Reglement macht bestimmte Vorgaben in Punkto Sicherheit, die wir mit den Batteriepol-Steckverbindern von Phoenix Contact einfach erfüllen“, macht Söffgen deutlich. Berührgeschützte Batteriepole und eine mechanische Kodierung sorgen für die geforderte Sicherheit beim Anschluss von Batteriepolen. Durch ein akustisches Feedback beim Stecken wird eine sichere und langlebige Verbindung erreicht. „Die Steckverbinder sind auf der Strecke enormen Vibrationen ausgesetzt. Da ist es wichtig, dass die Verbindung auch unter anspruchsvollen Bedingungen sicher hält.“
Sichere Überwachung
Neben den Batteriesteckverbindern kommen im Akku auch Datensteckverbinder von Phoenix Contact zum Einsatz, die eine sichere Überwachung der Batteriesegmente sicherstellen. Das Worst-Case-Szenario bei Elektrofahrzeugen ist bekannt: Der Akku überhitzt und führt dazu, dass das gesamte Auto brennt. Um das zu verhindern, setzt das OWL Racing Team auf eine kontinuierliche Überwachung von Spannung und Temperatur der Batteriezellen. Ein Batteriesegment besteht aus 432 Lithium-Rundzellen. Messplatinen überwachen die Zellen. Die Werte werden analog abgegriffen und geräte- intern über einen Board-to-Board-Steckverbinder zur Platine mit der Überwachungs-IC übertragen. „Hierbei haben wir uns für die SMD-Variante des FQ 2,54 von Phoenix Contact entschieden. Es war uns wichtig, dass der Stecker zuverlässig und robust ist, da er auch eine separate Halterung für die obere Platine ersetzt“, sagt Söffgen. Der Spannungsüberwachungs-IC misst die Werte und überträgt diese über den CAN-Bus an die Masterplatine.
