Το σύστημα φόρτισης του ID R Pikes Peak της VW αποτελεί από μόνο του μια επιστήμη

Η μπαταρία πρέπει να φορτιστεί εντός 20 λεπτών, σύμφωνα με τους κανονισμούς και η εξελιγμένη στρατηγική για γρήγορη φόρτιση προστατεύει την μπαταρία από υπερθέρμανση. Η γλυκερόλη χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ρεύματος φόρτισης με τρόπο φιλικό προς το περιβάλλον χωρίς επιβλαβείς ουσίες 

16

Η παράγραφο στους κανονισμούς για το Pikes Peak International Hill Climb είναι σαφής: Σε περίπτωση που κάποιος συμμετέχων στο πιο διάσημο αναρριχητικό λόφο στον κόσμο αναγκαστεί να αναστείλει την πορεία του για λόγους ασφαλείας, για παράδειγμα, εάν ξεκινήσει ξαφνικά το χαλάζι ή ένα άλλο αυτοκίνητο ακινητοποιηθεί και απαιτούν ανάκτηση, έχουν ακριβώς 20 λεπτά, για να προετοιμαστούν για τη δεύτερη προσπάθεια και να επιστρέψουν στη γραμμή εκκίνησης.

“Αυτό το χρονικό πλαίσιο ήταν ένας κρίσιμος παράγοντας κατά τη διαμόρφωση της μπαταρίας για το ID R Pikes Peak”, ανάφερε ο François-Xavier Demaison, τεχνικός διευθυντής της Volkswagen Motorsport. “Επιπλέον, η στρατηγική φόρτισης και η ανεξάρτητη παροχή ισχύος όπως της κινητής τηλεφωνίας είναι επίσης σημαντικές πτυχές του συστήματος ταχείας φόρτισης.”

Ο επικεφαλής των ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών συσκευών της Volkswagen Motorsport, η ομάδα Marc-Christian Bertram ανέπτυξε την ηλεκτρική κίνηση για το πρωτότυπο ID Pikes Peak, η οποία παράγει απόδοση συστήματος 500 kW (680 PS). Όταν η ομάδα Volkswagen Motorsport επιχειρήσει να σπάσει το υπάρχον ρεκόρ για την κατηγορία των ηλεκτρικών αυτοκινήτων στις 24 Ιουνίου, πρέπει να είναι έτοιμη για αμέτρητες ανυπολόγιστες αιτίες.

Αυτές περιλαμβάνουν και πιθανή διακοπή. “Κατά τον καθορισμό της στρατηγικής φόρτισης, έπρεπε να έχουμε κατά νου μια πιθανή επανεκκίνηση”, ανάφερε ο Bertram. “Με αυτό κατά νου, υπήρχαν δύο κύριες προκλήσεις που έπρεπε να ξεπεραστούν: Για να αποφευχθεί η υπερθέρμανση της μπαταρίας κατά τη διάρκεια της διαδικασίας φόρτισης, και για να εξασφαλιστεί ότι όλα τα στοιχεία της μπαταρίας φορτίζονται εξίσου”.

Κατά την ανάπτυξη της μπαταρίας για το πρώτο πλήρως ηλεκτρικό αγωνιστικό αυτοκίνητο της Volkswagen, η ομάδα επωφελήθηκε από την τεχνογνωσία στα εξειδικευμένα τμήματα e-mobility της Volkswagen στο Wolfsburg. Για παράδειγμα, η βασική έρευνα σχετικά με την μπαταρία για το ID R Pikes Peak πραγματοποιήθηκε στα ίδια εργαστήρια που χρησιμοποιούνται για την ανάπτυξη της τεχνολογίας μπαταριών για τα μελλοντικά αυτοκίνητα παραγωγής στην οικογένεια αναγνωριστικών. «Αρχικά δοκιμάσαμε διάφορες χημικές συνθέσεις των μεμονωμένων κυψελών μπαταριών, κατόπιν επεκτήναμε τις δοκιμές σε αρθρωτά επίπεδα» εξηγεί ο Bertram.

Τα καλύτερα αποτελέσματα προήλθαν από την μπαταρία ιόντων λιθίου, η οποία, στο ID P Peaks Peak, χωρίζεται και βρίσκεται σε δύο τετράγωνα δίπλα και πίσω από το θάλαμο διακυβέρνησης του αυτοκινήτου. Η μπαταρία έχει ιδιαίτερα υψηλή πυκνότητα ισχύος. “Στην περίπτωση ενός αγωνιστικού αυτοκινήτου, δεν αναζητάτε μέγιστη εμβέλεια, αλλά την υψηλότερη δυνατή ισχύ εξόδου”, λέει ο Bertram, εξηγώντας τις διαφορές μεταξύ του αγωνιστικού και του αυτοκινήτου παραγωγής. Το ID R Pikes Peak είναι ικανό να επιταχύνει από 0 έως 100 χλμ. / Ώρα σε 2,25 δευτερόλεπτα, ταχύτερα από ό, τι ένα αυτοκίνητο της Formula 1.

Η διαδρομή των 19,99 χιλιομέτρων περιλαμβάνει 156 στροφές – που σημαίνει ότι η μπαταρία πρέπει να είναι σε θέση να αντιμετωπίσει περίπου τον ίδιο αριθμό επιπέδων επιτάχυνσης.

Κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης, ιδιαίτερη προσοχή δόθηκε στον τρόπο με τον οποίο συμπεριφέρεται η μπαταρία κατά τη διάρκεια της διαδικασίας φόρτισης στον αγωνιστικό χώρο. Αυτή η διαδικασία απαιτεί μια περίπλοκη στρατηγική. Η Volkswagen Motorsport συνεργάζεται με δύο συστήματα ταχείας φόρτισης ταυτόχρονα στην περιοχή εκκίνησης στην κορυφή Pikes, η καθεμία από τις οποίες τροφοδοτεί την μπαταρία στην κορυφή ID Pikes Peak με φρέσκια ενέργεια με σχετικά χαμηλή συνολική απόδοση 90 kW. “Το χαμηλό ρεύμα φόρτισης περιορίζει την ανάπτυξη της θερμότητας”, λέει ο Bertram.

Το μεγάλο άγνωστο είναι η θερμοκρασία του αέρα στο paddock. Ακόμη και τον Ιούνιο, οι θερμοκρασίες στην κορυφή του Pikes μπορούν να βυθιστούν λίγο πάνω από το σημείο πήξης. Εντούτοις, οι ομάδες μπορούν επίσης να αντιμετωπιστούν με ζοφερή θερμότητα στα μέσα του καλοκαιριού. “Η ιδανική θερμοκρασία για την μπαταρία είναι περίπου 30 βαθμούς Κελσίου”, λέει ο Bertram. Εάν είναι απαραίτητο, μπορεί να τροφοδοτηθεί αέρας για να κρυώσει το σύστημα της εσωτερικής μπαταρίας στο ID R Pikes Peak. Ωστόσο, η ψύξη δεν πρέπει να είναι πολύ δραματική κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ταχείας φόρτισης, προκειμένου να αποφευχθεί η συσσώρευση συμπυκνωμάτων.

Η Volkswagen Motorsport χρησιμοποιεί επίσης καινοτόμες μεθόδους για τη δημιουργία της ενέργειας που απαιτείται για τη φόρτιση της μπαταρίας. Επειδή το προσωρινό παρακλάδι, το οποίο βρίσκεται σε ύψος 2.800 μέτρων πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας, δεν διαθέτει κατάλληλο τροφοδοτικό, μια γεννήτρια συμβατικής εμφάνισης χρησιμοποιείται για να παράγει την ηλεκτρική ενέργεια που απαιτείται από τη Volkswagen Motorsport. Ωστόσο, σε αντίθεση με τις συμβατικές γεννήτριες, αυτή δεν λειτουργεί με πετρέλαιο – χρησιμοποιεί Γλυκερόλη. Αυτό το υγρό – μια αλκοόλη σακχάρων, η οποία είναι ένα απόβλητο προϊόν από την παραγωγή βιοντίζελ, για παράδειγμα – καίγεται με ουσιαστικά κανένα επιβλαβές καυσαέριο ή υπολείμματα.

Η ίδια η γλυκερόλη είναι μη τοξική και επιτρέπεται ακόμη και ως πρόσθετο (E422) στις βιομηχανίες τροφίμων και καλλυντικών. “Η γεννήτρια που τροφοδοτείται από γλυκερόλη όχι μόνο προμηθεύει το αναγνωριστικό R Pikes Peak με ηλεκτρισμό που είναι φιλική προς το περιβάλλον πριν από τις περιόδους άσκησης και τον αγώνα, αλλά και όλες τις ηλεκτρικές συσκευές στην περιοχή του pit μας κατά τη διάρκεια του αγώνα “, εξηγεί ο Marc-Christian Bertram. “Από τους υπολογιστές των μηχανικών μέχρι και τη μηχανή καφέ.”