Electrónica en un F1

Los carros de F1 utilizan baterías con voltajes de un par de cientos de voltios, donde 1000V es el máximo y manejan una corriente de un par de decenas de amperios. Por lo tanto, estos autos manejan un sistema de alta potencia y necesitan circuitos de electrónica de potencia para poder redirigir y utilizar la energía dentro del móvil.

Las baterías de los autos de F1 están compuestas de celdas de ion-litio, similares a las de las baterías de los teléfonos móviles, pero colocadas de una forma mucho más sofisticada. Hacer la batería lo suficientemente pequeña como para que quepa debajo del depósito de combustible y cumplir con el peso obligatorio de 20-25 kilos sin dejar de lograr los objetivos de potencia y energía es un difícil desafío. Además de las celdas de ion-litio, la batería también tiene un sistema de control electrónico, que se encarga de gestionar el estado de cada una de las celdas. Cada celda es medida continuamente, para monitorear el nivel de voltaje, capacidad disponible, corriente que se está suministrando, temperatura y estado de vida de la celda. Adicionalmente, mediante el sistema de control de batería, es posible aislar cada celda por separado, si la misma está fallando.

Las celdas de la batería suelen calentarse debido a la alta demanda de energía y por el proceso de conversión de corriente alterna a directa, por lo que es necesario un sistema de enfriamiento para las mismas, es común ver sistemas de enfriamiento por agua, aire forzado y otros. Es necesario cuidar la temperatura de las celdas, ya que de lo contrario las mismas, pueden presentar daños irreversibles. Sin embargo aunque la refrigeración es crítica, para operar con la máxima eficiencia las baterías tienen que funcionar en un rango de temperaturas estrecho, más caliente que la temperatura ambiente, por lo que se precalienta el agua del circuito antes de una sesión al igual que se precalienta el motor antes de arrancarlo.

Comúnmente los motores generadores de los automóviles de F1 son trifásicos, por lo que es necesario hacer una conversión eléctrica para poder llevar la energía generada a energía DC y poder cargar las baterías. Los sistemas de control, comúnmente hay sistemas de control para

convertir y trabajar la energía obtenida a través del sistema cinético, y del sistema de aprovechamiento del calor de escape.

Ya los autos de fórmula 1 no dependen solamente del motor de combustión interna para generar energía eléctrica, es común, en los autos de última generación, que los mismos contengan tres sistemas híbridos de generación de energía aparte de la generación de energía utilizando el motor de combustión interna.

La unidad de generación y reaprovechamiento de energía en el auto se conforma de los siguientes componentes:

El motor de combustión interna (ICE) El Turbo Cargador (TC) La unidad generadora a base de energía cinética (MGU-K), la cual acumula la energía

desperdiciada comúnmente al frenar. La unidad generadora a base de calor (MGU-H), la cual acumula la energía en forma de

calor, la cual es expedida por el sistema de escape. EL acumulador de energía (ES), el cual se basa en el banco de baterías, que se utiliza para

acumular toda la energía generada por el (MGU-K) y el (MGU-h). El sistema electrónico de control (ECU), el cual se encarga de manejar y administrar la

energía en el automóvil.