Marrakesh, Marocco. 10 Novembre 2016. Ogni filo prima o poi ha bisogno di un connettore, fare in modo che le due parti restino ben attaccate insieme non è sempre facile quando ci sono forti vibrazioni o acqua.
I connettori nelle automobili di Formula E si dividono in due grosse categorie, i connettori di segnale ed i connettori di potenza. I primi servono a trasportare le informazioni provenienti dai vari sensori. Normalmente i connettori di segnale hanno due pin che portano l’alimentazione al sensore e 2 o più pin che raccolgono i dati dal sensore e li trasmettono alla centralina. Il sistema più comune è chiamato CAN-bus e prevede due pin che lavorano in opposizione, cioè se non passa nessun dato entrambi i fili sono allo stesso voltaggio, quando passa un bit un filo viene portato ad un voltaggio più alto del normale e l’altro ad un voltaggio più basso del normale. Questo permette di rilevare tutte le interferenze ed eventuali cavi scollegati nel sistema.
La schematura dei fili di un sistema CAN-bus è fatta attorcigliando tra di loro i due cavi di segnale in modo che ogni interferenza che entra in un filo entri con senso opposto nell’ altro e venga cancellata. Nei connettori non sempre è possibile usare questo accorgimento e quindi la schermatura viene ottenuta con inserti metallici all’interno del connettore stesso.
I connettori di potenza invece trasportano corrente per eseguire del lavoro, i connettori di potenza più grossi nell’ auto di Formula E sono quelli che connettono la batteria all’ inverter e l’inverter al motore. I voltaggi di lavoro di questo sistema sono di 800VDC e le correnti arrivano fino a 300A. L’isolamento è già pronto per futuri upgrade di voltaggio ma i regolamenti FIA al momento limitano a 1000V i voltaggi utilizzabili nelle vetture da competizione (eccettuate le candele dei motori a benzina che lavorano a 50000V ).
(articolo FIA 253 comma 18 e seguenti e allegato J )
Altri connettori di potenza usati nelle automobili sono a basso voltaggio (12V) ma con correnti anche abbastanza elevate di 30A o più (elettroattuatori del cambio), questi connettori devono essere anche molto leggeri e poco ingombranti.
Questo tipo di connettore è quello che più di tutti passa come tecnologia dalla Formula E alle auto di tutti i giorni.
Nelle prossime stagioni verrà sperimentato un sistema di cablaggio basato sull’alluminio, sebbene la conducibilità elettrica dell’ alluminio sia peggiore del rame (rame 1,7 Ohm/metro, alluminio 2,7 Ohm/metro) la grande differenza di peso specifico tra i due metalli permette di avere cablaggi in alluminio di pari resistività del cavo in rame (usando un cavo più spesso) ma che comunque pesano la metà dei corrispondenti in rame ed in più sono più economici perché come metallo l’alluminio costa meno del rame e sebbene questo non sia importante sulla singola auto di Formula E diventa un parametro significativo se si pensa ai milioni di automobili prodotte nel mondo, che hanno molti più cavi elettrici delle vetture di Formula E
TE ha un programma di residence di 6 mesi di ingegneri che imparano nelle gare come creare nuovi tipi di connettori ( più leggeri, meno ingombrandti, più affidabili ) che poi tornano nei loro dipartimenti di origine per mettere in pratica quello che hanno scoperto nelle gare.
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