6月3日,大陆集团(Continental)开发出全新传感器技术,首次可直接在转子上测量电动汽车(EV)永磁同步电机内部的温度。电机转子温度传感器(e-Motor Rotor Temperature Sensor,eRTS)提供的测量结果比目前基于软件的温度仿真方法精确得多,容差范围从15°C降至仅3°C。这使得汽车制造商能够减少稀土元素的使用量,从而提高磁体的耐热性,并提升电机的潜在性能,从而实现更高的可持续性。eRTS是电动汽车传感器(E-Mobility Sensors,EMS)产品中心开发的多种电动汽车传感器技术之一。

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大陆汽车被动安全与传感器(PSS)部门负责人Bin Huo表示:“eRTS传感器技术资源消耗更少、成本更低,相比现有解决方案更具优势。这项创新表明,我们投入资源并专注于产品中心的专业知识是正确的决策。我们将继续逐步扩展我们的电动汽车传感器产品组合。”

更高的测量精度有助于减少稀土元素的使用

转子在极端条件下运行,例如150°C的高温。因此,监测和控制电动汽车电机的温度变化至关重要。目前,电机的发热量并非直接测量,而是根据定子温度传感器的信息、相电流测量值和环境变量计算得出。其容差范围高达15°C。为了防止磁体因过高的温度而退磁,需要使用昂贵的稀土元素来覆盖整个容差范围,并确保磁体具有耐热性。更高的测量精度将容差范围降低至3°C,为汽车制造商在永磁同步电动汽车电机设计中带来了新的选择可能性和自由度:可以节省大量昂贵的稀土材料,而这些材料通常出于安全原因必须超出更高的容差范围。另一个值得关注的变量是,可以通过突破容差范围的极限来提高电机性能。

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“我们的电动汽车传感器产品中心致力于提高电动汽车的效率和可持续性,”产品中心负责人Christoph Busch说道。“eRTS技术就是一个很好的例子:减少稀土元素的使用有助于构建更可持续的供应链,尤其是在未来几年乃至几十年电动汽车数量预计将大幅增长的背景下。它甚至可以与其他传感器技术(例如电机转子位置传感器)结合,形成系统解决方案,从而产生协同效应,为汽车制造商节省成本和精力。”

用于供电和通信的超声波技术

eRTS包含两个独立的组件:微尘元件和换能器元件。微尘温度传感器单元直接测量目标区域的温度,尽可能靠近磁铁。无线微尘仅从连接到ECU的有线换能器获取能量,并将测量数据提供给换能器。换能器位于底盘上的电动汽车电机外部。它连接到逆变器控制器,通过通信接口传输温度信息。微尘和换能器通过压电超声波进行通信,压电超声波也用于供电。

扩展电动汽车传感器产品组合

大陆汽车集团的被动安全与传感器(PSS)部门拥有悠久的传感器技术传统。该部门提供约50种不同的传感器产品组合,适用于多种用途,例如胎压监测、底盘位置确定、车轮转速感应,甚至碰撞感应,提供各种车辆状况的关键信息。两年多前,大陆集团专门成立了电动汽车传感器产品中心,致力于该领域,从而快速扩展了其电动汽车专用传感器产品组合。