El BTCC ha especificado que los pilotos puedan recurrir dentro de su táctica de carrera a un motor eléctrico para aumentar el rendimiento del motor de combustión interna y mejorar la aceleración del vehículo. Este contrato ha sido asignado a Cosworth Electronics, que ha subcontratado a su vez esta tarea altamente especializada a Delta Motorsport. Delta Motorsport, que cuenta con una excelente reputación por su ingeniería multidisciplinar y sus conocimientos sobre electrónica, aceptó diseñar un nuevo paquete de baterías y la electrónica asociada para ese “impulso táctico”.
Delta Motorsport asumió la responsabilidad de diseñar un nuevo paquete de baterías y la electrónica asociada para el “impulso táctico” en el Campeonato Británico de Turismos. Gracias a la red de alimentación modular (power delivery network, PDN), el sistema alcanza un elevado rendimiento a partir de una fuente
de 48VCC.
Delta Motorsport asumió la responsabilidad de diseñar un nuevo paquete de baterías y la electrónica asociada para el “impulso táctico” en el Campeonato Británico de Turismos. Gracias a la red de alimentación modular (power delivery network, PDN), el sistema alcanza un elevado rendimiento a partir de una fuente
de 48VCC.
El sistema logra un tamaño compacto, un peso ligero y un rendimiento elevado gracias a la utilización de una red de alimentación modular (power delivery network, PDN) que incorpora una fuente de 48VCC que alimenta cuatro convertidores CC/CC conectados en paralelo, y que en total proporcionan una alimentación regulada de 13,8V y hasta 92A (aproximadamente 1,2 kW de potencia). La carga es compartida por los cuatro convertidores, aunque puede ser admitida por tan solo tres, es decir, N+1 o la redundancia característica en los aviones.
El motor trifásico sin escobillas del sistema híbrido se conecta a la batería mediante un inversor bidireccional que lleva la potencia de la batería hasta el motor y la potencia regenerada del motor de vuelta a la batería.
El motor impulsa el vehículo en modo eléctrico puro (sin el motor de combustión interna) durante su desplazamiento inicial con limitación de velocidad por el pit lane, mientras que el modo híbrido ligero (junto con el motor de combustión interna) se activa cuando el piloto solicite más prestaciones durante la carrera.
Inteligencia y gestión en un innovador paquete de baterías
El paquete de baterías incorpora un sistema de gestión de la batería que controla la tensión en las células además de asegurarse de que la batería maneje los máximos niveles posibles de tensión de carga y descarga en todo momento, y que se comunique con el controlador del motor-inversor. Calcula y actualiza continuamente el controlador por lo que respecta a la corriente que puede suministrar o aceptar la batería en función de su estado de carga (state of charge, SoC). La potencia solicitada se debe reducir con un bajo SoC, mientras que la regeneración se debe limitar cuando el SoC es mayor.
El sistema también monitoriza las temperaturas de todas las células disponibles en tiempo real y aporta los resultados para calcular la potencia disponible. Además puede abrir los contactores para aislar el paquete de baterías con seguridad si surge un problema.
Delta Motorsport ha diseñado una red de alimentación que utiliza una fuente de 48VCC para alimentar los cuatro convertidores CC/CC conectados en paralelo, y que en total proporcionan una alimentación regulada de 13,8V y hasta 92A (aproximadamente 1,2 kW de potencia).
La carga es compartida por los cuatro convertidores, aunque puede ser admitida por tan solo tres, es decir, N+1 o la redundancia característica en los aviones.
El sistema de gestión de la batería se encarga del registro de los datos y el diagnóstico para registrar el rendimiento del convertidor CC/CC. No consiste tan solo en comprobar el estado sino también en indicar la cantidad exacta de corriente que se entrega en todos los vehículos.
Módulos de alimentación de convertidores CC/CC de Vicor
El sistema de alimentación del convertidor CC/CC utiliza cuatro módulos de alimentación ChiP de convertidor CC/CC regulados y aislados DCM3623 de Vicor para entregar una salida regulada de 13,8V desde el paquete de baterías con corrientes de hasta 92A. Gracias a su bajo perfil y pequeño tamaño se montan en contacto térmico directo con las placas de refrigeración microperforadas y ubicadas entre las células de la batería.
Red de alimentación de Vicor diseñada por Delta Motorsport
Esta ventaja fue fundamental para asignar al máximo volumen a las células productivas de la batería en lugar de una “sobrecarga” sobre la electrónica de potencia. La escalabilidad de los módulos del DCM y su facilidad de conexión en paralelo permitieron desarrollar la arquitectura de alimentación modular, de manera que Delta adapte la PDN de la conversión CC/CC al tamaño reducido que necesitaba sin perder potencia.
Los componentes de alimentación modular de Vicor sobresalieron ya durante las pruebas iniciales del paquete de baterías sin una pérdida innecesaria de prestaciones ni caídas de tensión. Los futuros vehículos eléctricos necesitarán sin duda una electrónica de potencia más pequeña, ligera y eficiente para manejar el mayor rendimiento exigido. Dado que los fabricantes adoptan cada vez más las baterías de 48V para alcanzar esta potencia elevada, el enfoque modular de Vicor puede mejorar la eficiencia de la red de alimentación, reducir las pérdidas de potencia y el peso con cables y conectores más pequeños y ligeros.
Delta Motorsport también utiliza un pequeño convertidor aislado de 60W PI3105 de Vicor para un sistema de alimentación ininterrumpida (SAI) que alimenta la electrónica del paquete de baterías con el fin de conservar los sistemas de seguridad cuando se aíslan de la alimentación del vehículo. Con el SAI también se puede alimentar la electrónica de forma independente respecto al vehículo, permitiendo la conexión remota para las revisiones del sistema.
Acerca de Delta Motorsport
Delta es una empresa de ingeniería innovadora y creativo que tiene su sede en el mundialmente famoso Circuito de Silverstone, en plena región tecnológica del Reino Unido.
Delta trabaja en tres grandes áreas de desarrollo: sistemas de baterías, su generador catalítico y el control central de la plataforma. En todas ellas se aplica la misma metodología robusta pero ligera, perfeccionada durante décadas en el exigente sector de los deportes del motor. Estas tres áreas están envueltas por una capacidad de ingeniería e integración de los vehículos que ha permitido a Delta desarrollar numerosos proyectos de vehículos completos para empresas emprendedoras y fabricantes OEM.
El equipo multidisciplinar de Delta se dirige a numerosos sectores y su capacidad cubre servicios que cubren desde el concepto inicial hasta una producción de bajo volumen.
