Power Management PCB dla VUB Racing - zarządzanie zasilaniem w bolidzie Formula Student

VUB Racing to studencki zespół wyścigowy z Brukseli, budujący bolidy Formula Student z naciskiem na zrównoważone materiały, takie jak włókna lniane czy tworzywa sztuczne nadające się do recyklingu. Zespół zaprezentował jedno ze swoich najnowszych rozwiązań elektronicznych – płytkę zarządzania zasilaniem, która stanowi istotny element architektury elektrycznej samochodu.

Posłuchaj
00:00

Kontekst startowy i rola elektroniki

Latem poprzedniego roku zespół po raz pierwszy z powodzeniem ukończył sesje dynamiczne podczas zawodów Formula Student UK, gdzie bolid Aion potwierdził swoją sprawność w realnych warunkach torowych. Było to pierwsze w historii zespołu dotarcie do tej fazy rywalizacji. W bieżącym sezonie VUB Racing planuje udział w zawodach Formula Student Switzerland oraz Formula Student Germany, z ambicją dalszego rozwijania osiągów i zaawansowania technicznego konstrukcji.

Solidna architektura elektroniczna jest jednym z warunków niezawodności bolidu wyścigowego. W jej budowie zespół współpracuje z firmą Eurocircuits, która dostarcza płytki PCB i umożliwia szybką iterację projektową dzięki krótkim czasom produkcji oraz dostawy. W projekcie studenckim, w którym konstrukcja stale się rozwija, możliwość szybkiego wprowadzania zmian ma duże znaczenie.

Budowa i działanie płytki zarządzania zasilaniem

Płytka zarządzania zasilaniem, czyli Power Management PCB, jest umieszczona wewnątrz obudowy TS-box i pełni funkcję centralnego węzła monitorowania oraz dystrybucji energii do wszystkich niskonapięciowych komponentów pojazdu. Układ stale mierzy natężenie prądu, poziomy napięcia oraz pobór mocy przez poszczególne podzespoły, co pozwala na bieżąco wykrywać nieprawidłowości i wspiera bezpieczną pracę całego systemu.

Płytka monitoruje również stan każdego bezpiecznika poprzez pomiar napięcia na jego zaciskach. Jeśli zmierzone napięcie spadnie poniżej zdefiniowanego progu, system rozpoznaje przepalenie bezpiecznika, a odpowiednia dioda LED sygnalizuje, który element jest uszkodzony. Rozwiązanie to przyspiesza diagnostykę podczas testów i zawodów.

Układ scalony INA219BIDR i komunikacja I²C

Sercem systemu pomiarowego jest układ scalony INA219BIDR, łączący w jednej obudowie wzmacniacz do pomiaru prądu po stronie wysokiego potencjału, czyli high-side, z 12-bitowym przetwornikiem analogowo-cyfrowym. Układ dostarcza mikrokontrolerowi danych w czasie rzeczywistym: natężenia prądu, napięcia magistrali oraz obliczonego poboru mocy.

Pomiar prądu odbywa się za pośrednictwem precyzyjnego rezystora bocznikowego włączonego szeregowo z obciążeniem. Na podstawie spadku napięcia na tym rezystorze INA219BIDR wyznacza wartość prądu i oblicza odpowiadający mu pobór mocy.

Komunikacja pomiędzy układem monitorującym a mikrokontrolerem odbywa się przez magistralę I²C, która umożliwia podłączenie wielu układów INA219BIDR równolegle na tych samych liniach. Każdy z nich może mieć własny konfigurowalny adres, dzięki czemu możliwe jest efektywne monitorowanie wielu niezależnych kanałów zasilania w instalacji elektrycznej pojazdu.

Diagnostyka i optymalizacja systemu

Dane gromadzone przez płytkę zarządzania zasilaniem stanowią podstawę diagnostyki oraz optymalizacji działania pojazdu. Ciągły nadzór nad parametrami elektrycznymi pozwala wykrywać takie problemy jak nieprawidłowo dobrana bateria, zwarcia, nietypowy pobór mocy czy awarie podzespołów niskonapięciowych.

Według zespołu monitorowanie instalacji elektrycznej pomaga zwiększać niezawodność bolidu, szybciej identyfikować usterki i utrzymywać optymalną pracę samochodu podczas testów oraz zawodów.

Znaczenie szybkiej iteracji projektowej

Płytka zarządzania zasilaniem VUB Racing pokazuje, jak istotne w bolidzie Formula Student jest połączenie precyzyjnego pomiaru, komunikacji cyfrowej i szybkiej diagnostyki w kompaktowym systemie elektronicznym. Współpraca z Eurocircuits w zakresie produkcji płytek PCB umożliwia zespołowi sprawne wdrażanie kolejnych iteracji projektu i utrzymanie wysokiego tempa rozwoju technicznego.

Źródło: Eurocircuits

Więcej na www.eurocircuits.com
Powiązane treści
EUROCIRCUITS wspiera MAD Formula Team - niezawodna elektronika w ekstremalnych warunkach Formula Student
Eurocircuits startuje z konkurencyjną ofertą płytek HDI
Dobry projekt urządzenia już za pierwszym razem
Grubość płytki drukowanej to złożone zagadnienie
Czym jest courtyard i do czego można go użyć w projekcie PCB
Keepouts, czyli zakazy i ograniczenia na PCB
Zobacz więcej w kategorii: Prezentacje firmowe
Zasilanie
Kompatybilność elektromagnetyczna systemów zasilania w środowisku przemysłowym
Projektowanie i badania
Zorientowane na przyszłość innowacje dla nowoczesnych przedsiębiorstw
Produkcja elektroniki
Produkty EMC w sektorze wojskowym i lotniczym - tarcza dla krytycznych technologii
Produkcja elektroniki
Specjalistyczna chemia dla elektroniki - nowe wyzwania i trendy
Pomiary
Funkcje EMI w analizatorach UNI-T
Komponenty
Laird MFS - materiały dla elektroniki profesjonalnej
Zobacz więcej z tagiem: Zasilanie
Technika
Wydajne zasilacze laboratoryjne poszerzają portfolio produktów Voltcraft
Prezentacje firmowe
Kompatybilność elektromagnetyczna systemów zasilania w środowisku przemysłowym
Technika
Zaspokojenie ogromnego zapotrzebowania energetycznego serwerów AI dzięki zaawansowanym technologiom

Mikrokontrolery PIC32CM PL10 - wydajność 32-bitowego rdzenia Arm Cortex-M0+ i odporność na zakłócenia w projektach 5 V

Firma Microchip Technology prezentuje nową rodzinę mikrokontrolerów (MCU) PIC32CM PL10, która wprowadza wydajność 32-bitowych rdzeni Arm® Cortex®-M0+ do systemów zasilanych napięciem 5 V. Dzięki zgodności wyprowadzeń z 8-bitowymi rodzinami układów AVR® Dx, nowa seria stanowi doskonałą propozycję dla inżynierów poszukujących łatwej ścieżki migracji z architektury 8-bitowej na 32-bitową, pozbawionej konieczności poważnego przebudowywania układów zasilania na płycie czy uczenia się od nowa obsługi układów peryferyjnych.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów