Das Princeton Racing Electrical Team und der Formula Hybrid Wettbewerb

PRE racing team car

 

Die Princeton University ist eine der historisch bedeutsamsten und angesehensten Universitäten in den Vereinigten Staaten. Als viertälteste Universität des Landes verfügt sie über 26 Fakultäten und kann auf 16 Absolventen verweisen, die mit einem Nobelpreis ausgezeichnet wurden. Im Jahre 1776 gehörte Princeton-Präsident John Witherspoon zu den Unterzeichnern der Unabhängigkeitserklärung. In ihrer berühmten und malerischen Nassau Hall hielten sich bereits viele Gründungsväter und frühe US-Präsidenten auf, darunter auch George Washington.


In der jüngeren Vergangenheit wurde 1921 die School of Engineering gegründet. Diese begann das Fundament zu legen, auf dem schließlich das Princeton Racing Electric-Team gegründet wurde. PRE ist ein Formula Hybrid-Team, das Elektroautos entwirft, baut und fährt. In der Saison 2016/17 erreichte es den zweiten Platz in der Elektro-Riege der Formula Hybrid. In dem folgenden Interview sprechen Teampräsident Jasper Gebhardt und Elektrik-Chef Ryoto Sekine über die Herausforderungen und Erfolge des Princeton Racing Electric Teams. 

 

Judy Warner: Ich freue mich, Sie beide kennenzulernen. Fangen wir mit Ihnen an, Jasper. Würden Sie uns mitteilen, was das Princeton Racing Electric Team macht, wie es entstand und in welchem Jahr?
 
Jasper Gebhardt: Princeton Racing Electric ist ein Team aus Studenten, die elektrisch angetriebene Einsitzer-Rennwagen entwerfen, bauen und damit Rennen fahren. Wir nehmen an den Formula SAE Kollegiat-Designwettbewerben teil, insbesondere beim Formula Hybrid-Wettbewerb. Das Team wurde 2013 von drei Maschinenbau-Studenten gegründet, die einen Mangel an praxisorientierten Gruppen von Elektronikentwicklern in Princeton festgestellt hatten. Es brauchte allerdings eine Weile, die Grundlagen für den Bau eines Rennwagens zu planen, und so sind wir bis 2015 bei keinem Wettbewerb angetreten. 

 

PRE car in the shop

 

 

Warner: Wie viele Studenten sind momentan im Team und sind es eher Bachelor- oder Master-Studenten oder beides?
 
Gebhardt: Aktuell haben wir um die 40 Teammitglieder, allesamt Bachelor-Studenten. Sie kommen aus Studienfächern vom Maschinenbau über Elektrotechnik bis hin zur Astrophysik und Biologie.

Warner: Wie wird das Team finanziert und welche Art von Werkzeugen steht dem Team auf dem Campus zur Verfügung?
 
Gebhardt: Wir werden durch Firmensponsoren und Privatspenden finanziert und erhalten Unterstützung durch die Universität. Auf dem Campus haben wir eine kleine Werkstatt, in der wir an dem Rennwagen arbeiten und ihn zusammenbauen. Außerdem haben wir Zugang zu verschiedenen Universitätseinrichtungen wie der mechanischen Werkstatt, wo wir fast jedes Bauteil des Fahrzeugs herstellen. Die Software, die wir verwenden, um alles zu entwerfen, kommt sowohl von der Universität als auch von Firmen wie Altium.
 

 

working on race car

 

Warner: Auf welche Errungenschaften ist das Team am stolzesten und was streben Sie für die Zukunft an?
 
Gebhardt: Wir sind definitiv stolz darauf, wie schnell wir vorangekommen sind, wobei wir selbst größere Teams mit mehr Erfahrung und Finanzmitteln überholt haben. In der letzten Saison belegten wir in der Electric Division der Formula Hybrid den 2. Platz. Mit Blick auf die Zukunft wollen wir weiter unsere Wissensbasis aufbauen, das Design und die Produktion unserer Rennwagen verbessern und weitere Herausforderungen und Wettbewerbe in Angriff nehmen.
 
Warner: Herzlichen Glückwunsch zu Ihrer Platzierung in der Electrical Division, das ist sehr spannend! Ryoto, Sie sind Elektrik-Chef des Teams, was Sie sicherlich mit Stolz erfüllt. Wie viele Mitglieder haben Sie in Ihrer Untergruppe, was ist Ihr Hauptstudienfach in Princeton und wie weit sind Sie mit Ihrem Studium?

Ryoto Sekine: Wir haben ein Team aus 11 Leuten, die dieses Jahr an dem elektrischen System arbeiten. Knapp die Hälfte von uns arbeitet am Hochspannungssystem (das sind die Akkus, das Batteriemanagement-System, die Motorsteuerung etc.), die andere Hälfte dagegen am Niederspannungssystem (Start/Stopp-System sowie viele der sicherheitsrelevanten Feedback-Systeme). Dieses Jahr bin ich Elektrik-Chef des Teams. Ich studiere momentan im Bachelor-Studiengang Elektrotechnik und Physik.
 

PRE team

 

Warner: Was sind die größten oder besonderen Herausforderungen, denen sich das Elektrik-Team bei der Entwicklung von Leiterplatten und elektrischen Systemen für ein Elektroauto gegenübersieht?
 
Sekine: Robustheit. Unser elektrisches System ist darauf ausgelegt, mit der Vielzahl von Unfällen zurechtzukommen, in die das Auto verwickelt werden könnte. Ich nenne hier zum Beispiel das AMS (Akkuverwaltungssystem), das IMD (Isolationsüberwachungsgerät) oder Bremsnachlauffehler. Die Liste ist endlos und erfordert manchmal Kompromisse zwischen Komplexität und Stabilität. Sobald das Auto beim Wettbewerb durch die Inspektion ist, wird es schließlich von unseren eigenen Teammitgliedern gefahren. Dies stellt einen zusätzlichen Ansporn dar, das Auto so narrensicher und ungefährlich wie möglich zu machen.

 

 

race car driver up close

 

Warner: Wie viele verschiedene Arten von Leiterplatten wurden vom Elektro-Team entworfen?
 
Sekine: Um ehrlich zu sein, ich weiß es nicht. Wir haben mit so vielen Designs zu tun. Im Auto des letzten Jahres haben wir damit begonnen, PCBs für die Statusüberwachung der Vorlade-, Entlade- und Traktionssysteme, sowie für die Regelschaltungen von IMD und AMS zu verwenden. Jede Leiterplatte wurde gründlich getestet; viele davon endeten jedoch an unserer „Wall of Shame“ und wurden anschließend verbessert.

Warner: Selbst bei professionellen Ingenieuren und Designern kommt es vor, dass Leiterplattenrevisionen auf dem Schrott landen, also sind Sie da durchaus in guter Gesellschaft, Jasper. Wo und wann findet dieses Jahr der Wettbewerb statt?
 
Gebhardt: Die Formula Hybrid wird auf dem New Hampshire Motor Speedway ausgetragen, einer Rennbahn, auf der auch die NASCAR- und Motorradrennen gefahren werden. Sie findet jedes Jahr Anfang Mai statt, in diesem Jahr vom 30. April bis zum 3. Mai.

 Warner: Ich würde Sie gerne beide fragen: Wie, glauben Sie, wird Ihnen diese Erfahrung in Ihren künftigen Karrieren helfen?
 
Sekine: Mein momentaner Plan im Anschluss an Princeton ist es, einen Abschluss an einer Schule für Festkörperphysik und Quantenrechneranwendungen zu machen. Viele der Geräte, die wir in diesem Bereich herstellen, basieren auf einem Chip, den wir an externe Schaltungen anschließen. Meist ist es notwendig, dass wir diese speziellen externen Schaltungen selbst entwerfen. Der Schaltungsentwurf und der Kontakt mit leistungsstarken Tools wie Altium beim PRE sind eine großartige Möglichkeit, mich auf diese Aufgabe vorzubereiten.

Gebhardt: Die Erfahrungen und die Kontakte, die wir durch PRE erlangt haben, führten zu zahllosen Chancen, von Praktika bei Formel-1-Teams bis hin zu Karrieren bei SpaceX und mehr. Studenten im PRE kontrollieren jeden einzelnen Prozessschritt von der Entwicklung und Herstellung bis zur Budgetplanung und zum Fundraising. Es ist eine unglaublich wertvolle Erfahrung, diesen Fortschritt unserer Ideen zu einem fahrbereiten Fahrzeug in jeder Hinsicht verfolgen zu können, um dann im nächsten Jahr alles wieder aufzurollen und nochmal zu verbessern.

 

race car driver

 

Warner: Das klingt nach einer wertvollen und lohnenden Erfahrung, die Sie in der Tat auf großartige Karrieren vorbereiten wird! Möchten Sie noch etwas anmerken?
 
Gebhart: Wenn Ihre Leser an unseren Aktivitäten interessiert sind, können sie gern unsere Website auf princetonracing.com besuchen oder uns auf Instagram, Facebook und Twitter finden!

Warner: Vielen Dank, dass Sie beide sich die Zeit genommen haben. Das gesamte Team von Altium (mich eingeschlossen) wird sicherlich Ihr Abschneiden im Jahr 2018 beobachten und Ihnen die Daumen drücken, also viel Glück!

 

All photos credited to raylego.com

About the Author

Judy Warner

Judy Warner has held a unique variety of roles in the electronics industry since 1984. She has a deep background in PCB Manufacturing, RF and Microwave PCBs and Contract Manufacturing with a focus on Mil/Aero applications in technical sales and marketing. She has been a blogger, writer, contributor and journalist for several industry publications such as Microwave Journal, The PCB Magazine, The PCB Design Magazine, PDCF&A and IEEE Microwave Magazine and is an active member of multiple IPC Designers Council chapters. In March 2017, Warner became the Director of Community Engagement for Altium and was immediately tasked with the launch of Altium’s monthly On Track Newsletter. She was also instrumental in launching AltiumLive 2017: Annual PCB Design Summit in San Diego and Munich, a newly founded annual Altium User Conference. Her passion is providing resources, supporting and advocating for PCB Designers around the world and acting as brand ambassador for Altium.

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