Shuntbasierte Messsysteme
Energiemengen in Formel-E-Rennwägen transparent erfassen
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
IVT-Messtechnik kommt ins Spiel
Damit sich kein Team einen Vorteil verschaffen konnte, forderte die FIA eine lückenlose und transparente Datenerfassung der Energiemenge, die in den Antriebsstrang fließt, sobald der Fahrer das ERS aktiviert. So werden in der Formel 1 seither Energievolumen und Öffnungszeiten des ERS-Fensters von der IVT-Messtechnik detektiert, erfasst und ausgegeben.
»In dieser Zeit haben wir die IVT-Messtechnik ständig weiterentwickelt und speziell auf die Anforderungen des Formelrennsports ausgelegt«, erklärt Lepper. Als im Jahr 2014 schließlich die Formel E ihren Rennbetrieb aufnimmt, erfährt auch die Messtechnik der Isabellenhütte einen immensen Entwicklungsschub. Die ausnahmslos batteriebetriebenen Rennwagen stellen ganz neue technische und physische Anforderungen an die Messtechnologie. So muss der Sensor in Präzision, Leistungsvermögen und Kompaktheit noch einmal zulegen. Hilfreich dabei waren die gewonnenen Erfahrungen aus der Formel 1. Jüngstes Ergebnis dieser Entwicklungsarbeit ist das IVT-F (F für Formel, Bild 2). Seit 2014 wird diese Sonderanfertigung in allen Formel-E-Autos eingesetzt.
Arbeiten für die FIA bedeutet vor allem arbeiten unter Hochdruck. Innerhalb einer Entwicklungszeit von wenigen Wochen konstruieren die Ingenieure der Isabellenhütte ein vollends neues Messsystem – Konstruktion, Prototyping, Tests und Produktion inbegriffen. Das erfordert eine hohe Kompetenz und viel Entwicklungspower. »Wir stehen dabei im engen Austausch mit den FIA-Ingenieuren in Genf. Von dort kommen die Vorgaben zu Leistungsprofil und Design.«
Anpassungen sind erlaubt, werden teamseitig vor- und von der FIA dann abgenommen, sagt das Reglement. »Hier unterstützen wir natürlich bei der optimalen Systemintegration – hardwareseitig z. B. durch konstruktive Variationen bei Größe und Einbaulage, softwareseitig durch dbc-file- oder support bei der Implementierung der Kommunikation über CANbus.«
Das wird auch in der kommenden Saison so sein, wenn die Autos noch leistungsstärker sein werden. Das ändert vieles. Auch für die Isabellenhütte. Aber: »Das IVT-F der fünften Generation wird auch diese Herausforderung meistern«, ist sich Lepper sicher.
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IVT-F – „Mr. 1000 Volt“ unter den Messsystemen
Die aktuell verbauten, shuntbasierten Messsysteme der vierten Generation zeichnen sich durch extreme Präzision und Isolationsfestigkeit aus. Um mit den Rennautos ähnliche Geschwindigkeiten wie die Formel-1-Verbrenner zu erreichen, ist Strom erforderlich, der innerhalb vorgegebener Grenzen in einer entsprechend großen Menge und Spannung sofort und möglichst effizient abgerufen werden kann. Das betrifft auch und erst recht den sogenannten Fan-Boost. Hier erhalten von den Fans ausgewählte Fahrer zusätzliche Energiepakete. Sie verhelfen während des Rennens zu einem zusätzlichen Leistungsschub. Diese Vorgänge exakt zu messen und für einen fairen Wettbewerb zu sorgen, dafür ist das IVT-F verantwortlich.
Dazu entwickelte das Team der Isabellenhütte eine neuartige Isolation, welche inzwischen sogar in Großserienprodukten wie dem IVT-S verwendet wird. Sie liegt bei 1000 Volt und nutzt die Isolationseigenschaften der Leiterkarte selbst, um die in Formel-Fahrzeugen geforderte Isolationsfestigkeit zu erreichen. Ein Höchstwert, der sich sehen lassen kann. Denn: »Es gibt nach meinem Wissen kein Wettbewerbsprodukt, das über eine solche Leistungskapazität, gepaart mit einem ultra-kompakten Design verfügt«, stellt Lepper fest. Hinzu kommen die sehr gute Linearität, die maßgeschneiderte Elektronik, die schnelle Abtastung und die hauseigene Kalibrierung – sie seien für die Messpräzision des IVT-F verantwortlich.
Und gerade in der Formel E ist Messpräzision unverzichtbar, denn sie liefert u. a. exakte Informationen zu Stromverbrauch und Spannung – Schlüsselwerte, die rennentscheidend sind.
- Energiemengen in Formel-E-Rennwägen transparent erfassen
- IVT-Messtechnik kommt ins Spiel
- Technologieführerschaft fortwährend unter Beweis stellen
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