Aufzeichnen von Fahrdaten, elektronische Steuerungs- und Sicherheitssysteme, sind die Aufgaben des Teams Electronics, was sich ändert in Hinblick auf den neuen Antrieb und wofür das neue High Voltage Team entsteht erläutert Marcel Reiff, der Teamleiter des Teams Electronics.
Wie ist das Team Electronics durch den Wechsel zum E-Antrieb des neuen Rennwagens betroffen und was ändert sich damit für euer Team?
Es sind hauptsächlich die vielen neuen Anforderungen an die Steuerung des Systems, die eine große Auswirkung auf unseren Aufgabenbereich haben. Wie zum Beispiel die Batterie, welche durch Relais (durch elektrischen Strom betriebene, elektromagnetisch wirkende, fernbetätigte Schalter) getrennt wird, sobald das Fahrzeug aus ist. Diese Hochvoltrelais werden isoliert durch eine kleinere Steuerspannung im Niedervoltbereich geschalten. Außerdem wird die Bordspannung von 12V auf 24V angehoben. Somit laufen viele Aktoren wie z.B die Kühlmittelpumpe oder die Lüfter ebenfalls auf 24V. So zieht sich das folglich durch das ganze Fahrzeug. Auch der Notauskreis muss um diverse Sicherheitsfunktionen erweitert werden und verschiedene Zustände wie z.B. die Pedalstellung werden diese Saison zudem erstmals digital erfasst.
Neben dem Team Electronics entsteht dieses Jahr das Team High Voltage (HV). Wodurch unterscheiden sich die Aufgabenbereiche der beiden Teams? Und wofür wird eine spezifische Schulung des High Voltage Teams benötigt?
Das ganze Technik-Team, insgesamt 30 Mitglieder aus allen Subteams, bekommt eine Schulung zur Sensibilisierung gegen Hochspannung. Es wird zudem ausgewählte Verantwortliche geben, welche das Fahrzeug von Hochspannung freischalten und damit arbeiten dürfen. Das Technik-Team darf dann am sicheren Fahrzeug mechanische Arbeiten durchführen.
HV und LV (Low voltage), also wir als Electronics-Team, überschneiden uns teilweise, sind ständig im Dialog und können nicht strikt voneinander getrennt werden. Wir entwickeln zum Beispiel auch HV-Platinen wie das TSAL (Tractive System Active Light). Das signalisiert durch rotes blinken die Präsenz der Hochspannung, die bei einem aktiven HV System außerhalb der Batterie anliegt. Das HV-Team ist unter anderem für den Bau der Batterie und den HV-Antriebsstrang zuständig.
HV und LV sind ständig im Dialog und können nicht voneinander getrennt werden
Werden zwei getrennte Batterien für Hochvolt und Niedervolt verbaut?
Wir haben eine große HV Batterie im Heck des Fahrzeugs. Die ist intern in einzelne Stacks (hintereinander angeordnete elektrochemische Zellen) unterteilt, welche verschaltet auf einen Spannungsabfall von 600V kommen. Von den einzelnen Stacks wird dann mittels Gleichspannungswandler auf die LV Basisspannung von 24V runtergewandelt. So muss keine separate Batterie verbaut werden, was Platz und Gewicht spart.
Welche Herausforderungen erwartet ihr für die Saison 2020?
Eine große Hürde wird das Scrutineering sein, die technische Abnahme, um auf den dynamischen Events an den Start gehen zu dürfen. Hier wird das Fahrzeug von den Juroren auf Regelkonformität geprüft.
Die Prüfung ist, bezüglich der Sicherheit bei einem System mit Hochspannung im Gegensatz zum Verbrenner, deutlich strenger. In der letzten Saison sind einige neue E-Teams aufgrund der Komplexität an Sicherheitsbestimmungen daran gescheitert. Das Scrutineering erfordert ein vollumfängliches Verständnis des Reglements.
Was habt ihr aus der vorherigen Saison mitgenommen? Wo gab es Erfolge oder Misserfolge und welche Schlüsse zieht das Team daraus?
Ein Teil wird aus der letzten Saison übernommen und dient als Basis zur Weiterentwicklung für die kommende Saison. Unsere Bordelektronik hat die letzte Saison sehr gut und zuverlässig funktioniert.
In der Saison 2020 wird erstmals unser neues Telemetrie-System zum Einsatz kommen, welches wir über die letzte Saison als Prototyp erfolgreich testen konnten. Es ermöglicht uns alle Daten auf dem Bussystem (Kommunikationsverbindung aller Steuergeräte) im Fahrzeug, wie z.B. die Temperatur der Motoren oder die Spannung jeder der einzelnen 720 Lithium Akku-Zellen, in Echtzeit drahtlos aus der Box zu überwachen und auch Parameter in unseren Steuergeräten zu ändern. Das ermöglicht uns im Falle eines Fehlers diesen früh zu erkennen und eine schnelle und qualifizierte Diagnose zu stellen.