Новый E от Continental

Тулуза, Франция, 22 февраля 2023 г. Технологическая компания Continental расширяет свой портфель датчиков для быстрорастущего рынка электромобилей, представив новый инновационный датчик. Высокоскоростной индуктивный датчик положения ротора электронного двигателя (eRPS) определяет точное положение ротора в синхронной электрической машине, что помогает повысить эффективность и обеспечить более плавную работу. По сравнению с существующими резольверными датчиками eRPS более компактен и на 40 процентов легче. Существующие решения для измерения вращения часто основаны на принципе резольвера (вращающегося электрического трансформатора), который сложен и требует адаптации конкретно к каждому типу синхронных двигателей. Однако eRPS является стандартизированным компонентом для каждого двигателя, независимо от количества пар полюсов. Этот новый датчик легко переносить с одного двигателя на другой, что делает его привлекательным вариантом для электромобилей. Начало производства запланировано на конец 2025 года.

«Рост электрификации транспортных средств приводит к увеличению количества синхронных двигателей в автомобилях. Это варьируется от больших и мощных двигателей, таких как тяговые двигатели, до более мелких, таких как электрические насосы. Наша стандартизированная технология eRPS имеет широкий спектр потенциальных применений в электромобилях», — сказал Лоран. Фабр, глава подразделения пассивной безопасности и сенсорики компании Continental. «Точность измерений, компактные размеры и концепция датчика «все в одном», объединяющая несколько функций, обеспечивают высокий уровень интеграции в автомобиле. Continental сегодня является одним из лидеров в поставках датчиков положения двигателя. С запуском eRPS , теперь мы имеем хорошие возможности стать одним из ведущих поставщиков датчиков положения электродвигателей».

eRPS был специально разработан для управления синхронными двигателями (где ротор вращается с той же скоростью, что и вращающееся поле в машине). Для достижения максимальной эффективности двигателя блоку управления двигателем необходимо знать точное положение ротора, что делает датчики этого типа важной частью приложений с синхронными двигателями. Хотя резольвер представляет собой сравнительно массивный датчик, eRPS очень плоский и поддерживает компактные конструкции двигателей с небольшой общей длиной. Конструкция датчика основана на принципе вихревых токов и оптимизирована для повышения устойчивости к механическим допускам. Для обработки сигналов используются современные интегральные схемы (ИС). Микросхема была разработана в соответствии с автомобильными стандартами функциональной безопасности ISO 26262 для достижения уровня ASIL C. В качестве опции в eRPS могут быть встроены две микросхемы, чтобы обеспечить резервирование, которое является неотъемлемой частью функциональной безопасности.

Хотя тяговый двигатель электрического или гибридного автомобиля является наиболее распространенным вариантом использования, в электрифицированных транспортных средствах существует гораздо больше синхронных двигателей. Например, будущие системы сухих тормозов (без гидравлики) также будут иметь электрическое управление и потребуют датчиков вращения. При разработке eRPS компания Continental использовала существующие знания и опыт работы с индуктивными технологиями. Например, система электронного торможения MK C2 использует индуктивный датчик положения двигателя и стала эталоном для разработки концепции измерения с повышенной скоростью и точностью, как в случае с eRPS.

Новый eRPS — это индуктивный датчик положения ротора, охватывающий несколько конфигураций интеграции. Датчик может быть установлен на валу или встроен в конец вала ротора, включая в этом случае функцию уплотнения. Модуль содержит катушки возбуждения и приема, в которые встроены одна или две микросхемы, которые непосредственно определяют электрическое угловое положение металлического энкодера на валу ротора. Это простое и эффективное решение обеспечивает выходной сигнал в формате, требующем минимальной постобработки сигнала. Данные об электрическом угловом положении необходимы для эффективного управления крутящим моментом электронной машины и достижения максимального срока службы двигателя.

«С шаблоном сигнала eRPS гораздо проще работать, чем у резольвера. Принцип измерения очень быстрый, чрезвычайно надежный и подходит для высоких скоростей и ускорений двигателя. Он очень компактен и работает с минимальным количеством деталей. — сказал Ронан Лерой, руководитель центра продуктов датчиков и подсистем в сегменте пассивной безопасности и сенсорики компании Continental.