Na velké proudy v autech s malými senzory. Nebo i nejmenšími

Když se v souvislosti s elektromobily začne mluvit o dojezdu, myslíme tím často jednu z největších slabin, a tudíž i překážek pro jejich širší nasazení. Nejrůznějších optimalizací z pohledu fyzických rozměrů, hmotnosti a samozřejmě i účinnosti není pochopitelně nikdy dost a každý posun vpřed se proto počítá. Své o tom vědí též vývojáři pracující na systémech trakčních měničů. Pomocnou ruku jim nedávno podali kolegové z firmy LEM, když představili, jak už je to pro zmíněného výrobce příznačné, další proudový senzor. Jeho výjimečnost by měla nyní spočívat v tom, že se na trhu stává nejmenším řešením svého druhu.

S jádrem C jste zbytečně velicí

Co si budeme říkat, v konkurenčním prostředí elektrovozidel je dojezdová vzdálenost společně s rychlostí nabíjení palčivým tématem a výkonové střídače, které v trakčních systémech EV provádí konverzi mezi stejnosměrnou a střídavou oblastí napájení, budou muset, ostatně jako všechny další součásti ve vozidle, stále skloubit vynikající technické parametry s fyzickým provedením o nejmenší možné velikosti a také hmotnosti. Nový proudový snímač HSTDR od společnosti LEM představený letos v únoru [1] zde nepochybně má co říct. Už jen proto, že měří pouhých 29 × 21 × 12 mm a váží jen dvacet sedm gramů, takže se směle poměřuje s klasickými senzory vybavenými jádrem typu C a ve skříních s omezeným prostorem tak ještě snadněji najde své čestné místo.

Obr. 1  Elektronické součástky použitelné v trakčních systémech EV musí být na dobré technické úrovni, kompaktní a také lehké. Nové senzory proudu rodiny HSTDR to splňují beze zbytku [1]

Drobná čidla nebo chcete-li transducery početné rodiny HSTDR, za která se sám výrobce zaručuje po dobu pěti let, umožňují střídačům v trakčních systémech pracovat s maximální účinností. Kombinují totiž vysokou přesnost měření se schopností fungovat i v náročných podmínkách automobilového průmyslu s teplotním rozsahem od –40 °C až do +125 °C, zatímco budou dále dostatečně robustní na to, aby si poradila s nahodilými vibracemi až do 10 G. Snímače provozované v otevřené smyčce staví na Hallově jevu, ale také inovačním návrhu magnetického jádra. Nabízí vynikající odolnost vůči vnějším polím či přeslechům, stejně jako stabilní chování, pokud jde o různé kmitočty, to vše s malou odchylkou fázového posunu mezi jednotlivými součástkami, takže ve výsledku zajišťujeme mnohem přesnější řízení momentu.

Obr. 2  Přesné řešení s integrovanými vývody silové části měří s různými rozsahy až do ±1 500 A, zatímco „v jádru“ zabírá jen 29 × 21 × 12 mm [1]

Jádro, snímací prvek, ale i sběrnice

Nové senzory rodiny HSTDR od společnosti LEM s unipolárním napájením +5 V upoutají nejen svými rozměry, kdy budou v porovnání se svými předchůdci, snímači HSNDR od stejného výrobce, menší o 42 %, ale také poloviční hmotností nebo o 50 % větším rozsahem měření, stejně jako nejvyšší přesností ve své třídě a celkovou odchylkou, počítanou se změnami teploty nebo po dobu existence systému, menší než 3,5 %. Výrobci EV mají navíc v rámci stejného provedení k dispozici odlišné rozsahy při měření proudu, od ±300 A až do ±1 500 A, zatímco senzory dále zajišťují galvanické oddělení mezi primární stranou (výkonová část) a sekundárními elektronickými obvody, což se bude v systémech s 800V bateriemi nepochybně hodit. U nových prvků pro měření stejnosměrných, střídavých, ale i pulzních proudů, se šířkou pásma BW pro pokles o –3 dB minimálně 40 kHz, stojí rovněž za zmínku integrované provedení vývodů silové části, které umožnily minimalizovat výsledné rozměry snímače, když dokonale pasují do nejmenšího možného jádra senzoru.

Obr. 3  K principu činnosti analogového systému pracujícího v otevřené smyčce [2]

Odkazy:

[1] Tisková zpráva, https://www.lem.com/en/file/11850/download

[2] Senzory HSTDR, https://www.lem.com/en/hstdr