O BTCC especificou que os pilotos podem utilizar um motor elétrico como parte da sua estratégia de corrida para aumentar o desempenho do motor de combustão interna e melhorar a aceleração do veículo. Este contrato foi atribuído à Cosworth Electronics, que por sua vez subcontratou esta tarefa altamente especializada à Delta Motorsport. A Delta Motorsport, que tem uma excelente reputação pela sua engenharia multidisciplinar e expertise em eletrónica, aceitou conceber um novo conjunto de baterias e a eletrónica associada para este "impulso tático".
A Delta Motorsport assumiu a responsabilidade de conceber um novo conjunto de baterias e a eletrónica associada para o sistema de "impulso tático" do Campeonato Britânico de Carros de Turismo (BTCC). Graças à rede de distribuição de energia modular (PDN), o sistema consegue um elevado desempenho a partir de uma fonte de 48 VCC
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O sistema consegue um tamanho compacto, peso leve e alto desempenho graças à utilização de uma rede de distribuição de energia (PDN) modular que incorpora uma fonte de 48 VCC alimentando quatro conversores CC/CC ligados em paralelo, fornecendo uma alimentação regulada total de 13,8 V e até 92 A (aproximadamente 1,2 kW). A carga é partilhada pelos quatro conversores, embora possa ser gerida por apenas três, ou seja, N+1, ou pela redundância característica das aeronaves.
O motor trifásico sem escovas do sistema híbrido está ligado à bateria através de um inversor bidirecional que transporta a energia da bateria para o motor e a energia regenerada do motor de volta para a bateria.
O motor impulsiona o veículo em modo puramente elétrico (sem o motor de combustão interna) durante a sua trajetória inicial com velocidade limitada pelas boxes, enquanto o modo híbrido leve (juntamente com o motor de combustão interna) é ativado quando o piloto solicita mais desempenho durante a corrida.
Inteligência e gestão num conjunto de baterias inovador.
O conjunto de baterias incorpora um sistema de gestão que monitoriza a tensão das células e garante que a bateria opera nos níveis máximos de tensão de carga e descarga possíveis em todos os momentos, além de comunicar com o controlador do variador do motor. Calcula e atualiza continuamente o controlador em relação à corrente que a bateria pode fornecer ou aceitar com base no seu estado de carga (SoC). A procura de energia deve ser reduzida com um SoC baixo, enquanto a regeneração deve ser limitada quando o SoC é mais elevado.
O sistema também monitoriza a temperatura de todas as células disponíveis em tempo real e utiliza os resultados para calcular a potência disponível. Também pode abrir contactores para isolar com segurança o conjunto de baterias caso surja algum problema.
A Delta Motorsport concebeu uma rede de energia que utiliza uma fonte de 48 VCC para alimentar os quatro conversores CC/CC ligados em paralelo, fornecendo uma fonte de alimentação regulada total de 13,8 V e até 92 A (aproximadamente 1,2 kW).
A carga é partilhada pelos quatro conversores, embora possa ser suportada por apenas três, ou seja, N+1 ou a redundância característica nas aeronaves.
O sistema de gestão da bateria é responsável pelo registo de dados e diagnósticos para monitorizar o desempenho do conversor CC/CC. Não só verifica o estado, como também indica a quantidade exata de corrente fornecida a cada veículo.
Módulos de alimentação do conversor CC/CC Vicor:
O sistema de alimentação do conversor CC/CC utiliza quatro módulos de alimentação Vicor DCM3623, regulados e isolados, para fornecer uma saída regulada de 13,8 V a partir do conjunto de baterias, com correntes até 92 A. Graças ao seu perfil baixo e tamanho reduzido, são montados em contacto térmico direto com as placas de refrigeração microperfuradas localizadas entre as células da bateria.
A rede elétrica da Vicor, concebida pela Delta Motorsport,
foi crucial para maximizar a capacidade das células de energia da bateria, evitando sobrecarregar a eletrónica de potência. A escalabilidade dos módulos DCM e a facilidade de ligação em paralelo permitiram o desenvolvimento de uma arquitetura de energia modular, possibilitando à Delta adaptar a rede de distribuição de energia (PDN) de conversão CC/CC ao tamanho compacto necessário, sem sacrificar a potência.
Os componentes de potência modulares da Vicor destacaram-se durante os testes iniciais de baterias, sem apresentar perdas de desempenho ou quedas de tensão desnecessárias. Os futuros veículos elétricos exigirão certamente uma eletrónica de potência mais pequena, mais leve e mais eficiente para lidar com as crescentes exigências de desempenho. À medida que os fabricantes adotam cada vez mais baterias de 48 V para atingir esta maior potência, a abordagem modular da Vicor pode melhorar a eficiência da rede elétrica, reduzir as perdas de energia e diminuir o peso com cabos e conectores mais pequenos e mais leves.
A Delta Motorsport utiliza também um pequeno inversor isolado Vicor PI3105 de 60 W como fonte de alimentação ininterrupta (UPS), que alimenta os componentes eletrónicos da bateria para preservar os sistemas de segurança quando isolados da rede elétrica do veículo. O UPS permite ainda que os componentes eletrónicos sejam alimentados independentemente do veículo, possibilitando a ligação remota para manutenção do sistema.
Sobre a Delta Motorsport:
A Delta é uma empresa de engenharia inovadora e criativa, sediada no mundialmente famoso Circuito de Silverstone, no coração da região tecnológica do Reino Unido.
A Delta trabalha em três áreas principais de desenvolvimento: sistemas de baterias, gerador catalítico e sistema de controlo central da plataforma. Todas estas áreas empregam a mesma metodologia robusta e leve, melhorada ao longo de décadas no exigente setor do desporto automóvel. Estas três áreas são suportadas por capacidades de engenharia e integração de veículos que permitiram à Delta desenvolver inúmeros projetos de veículos completos para startups e fabricantes de automóveis.
A equipa multidisciplinar da Delta trabalha em diversos setores e as suas capacidades abrangem serviços que vão desde a conceção inicial até à produção em baixo volume.
