Новий датчик струму підвищить точність інверторів електромобілів

Компанія Texas Instruments анонсувала новий датчик струму TMCS2100-Q1, призначений для тягових інверторів гібридів та електромобілів. За заявою виробника, пристрій поєднує компактні розміри з високою точністю вимірювань, що дозволяє зменшити втрати енергії, зробити прискорення плавнішим і знизити шум електродвигуна.

Тяговий інвертор регулює передавання енергії від акумулятора до електродвигуна, тому система повинна постійно вимірювати силу струму. Похибки в цих даних можуть призводити до коливань крутного моменту, які водій відчуває як нерівномірний рух, а частина енергії втрачається у вигляді тепла, що підвищує шум двигуна.

Традиційні датчики з магнітним осердям забезпечують високу точність, але мають більші розміри та масу. Компактні безосердні аналоги менші, проте чутливіші до вібрацій і зміщень відносно струмопровідної шини. TMCS2100-Q1 вимірює одночасно горизонтальну та вертикальну складові магнітного поля, а вбудований алгоритм компенсує похибки, спричинені механічними впливами.

За даними Texas Instruments, новинка у 20 разів точніша за наявні одноосьові датчики без осердя. При зміщенні на 0,4 мм похибка залишається меншою за 1%, а при зміщенні на 0,1 мм — близько 0,25%. Для порівняння, у деяких сучасних безосердних датчиків похибка за таких умов може перевищувати 20%.

Точніше вимірювання струму дозволяє інвертору краще регулювати крутний момент за різних навантажень і температур, а також зменшує вплив магнітних завад між фазами двигуна. Це скорочує втрати енергії, зменшує пульсації моменту та робить роботу силової установки плавнішою. Особливо це важливо для електромобілів із 800-вольтовою архітектурою, де навіть невеликі похибки ускладнюють точне керування.

Ще одна перевага — для встановлення датчика не потрібно змінювати форму струмопровідної шини. Інші безосердні рішення можуть вимагати вирізів, отворів або звужень, що ускладнює охолодження. Нова конструкція дає інженерам більше свободи в компонуванні та дозволяє зменшити розміри інвертора.

Texas Instruments пов'язує новий датчик із потенційним підвищенням ефективності електромобіля та збільшенням запасу ходу без заміни акумулятора, проте конкретних цифр не наводить. Реальний результат залежатиме від конструкції інвертора, налаштувань силової установки та того, як виробник використає датчик. TMCS2100-Q1 уже доступний для замовлення виробничими партіями, також пропонуються випробувальні модулі та готова схема для впровадження.