Texas Instruments представила новий датчик струму TMCS2100-Q1 для тягових інверторів гібридів та електромобілів. Компанія стверджує, що він поєднує компактні розміри з високою точністю та може допомогти зменшити втрати енергії, зробити прискорення плавнішим і знизити шум електродвигуна.

Тяговий інвертор керує передаванням енергії від акумулятора до електродвигуна. Для точного регулювання його потужності система повинна постійно вимірювати силу струму. Помилки в цих даних можуть спричиняти коливання крутного моменту, які водій відчуває як нерівномірне прискорення. Частина енергії при цьому втрачається у вигляді тепла, а двигун працює гучніше.

Датчики струму визначають магнітне поле, яке виникає навколо струмопровідної шини між інвертором та електродвигуном. Традиційні пристрої з магнітним осердям забезпечують високу точність, але мають більші розміри та масу. Компактні датчики без осердя позбавлені цих недоліків, однак чутливіші до вібрацій і зміщення відносно шини.

Під час руху автомобіля взаємне положення датчика та провідника може трохи змінюватися. Звичайні безосердні датчики вимірюють магнітне поле лише вздовж однієї осі, тому навіть незначне зміщення здатне спотворити їхні показання.

TMCS2100-Q1 одночасно вимірює горизонтальну та вертикальну складові магнітного поля. Власний алгоритм Texas Instruments використовує дані з обох напрямків, щоб компенсувати похибку, спричинену вібрацією або зміщенням датчика.

За даними компанії, новинка у 20 разів точніша за наявні одноосьові датчики без магнітного осердя. За зміщення на 0,4 мм похибка залишається меншою за 1%, а за зміщення на 0,1 мм може становити лише 0,25%. У деяких сучасних безосердних датчиків похибка за подібних умов перевищує 20%.

Точніше вимірювання струму допомагає інвертору краще регулювати крутний момент за різного навантаження та температури. Воно також зменшує вплив магнітних завад між фазами електродвигуна. У результаті можна скоротити втрати енергії, зменшити пульсації крутного моменту та зробити роботу силової установки плавнішою.

Особливо важливою точність стає в електромобілях із 800-вольтовою архітектурою. Такі системи працюють із високою потужністю, тому навіть невеликі похибки у вимірюваннях ускладнюють точне керування двигуном.

Ще одна перевага TMCS2100-Q1 полягає в тому, що для його встановлення не потрібно змінювати форму струмопровідної шини. Інші безосердні датчики можуть вимагати вирізів, отворів або звужень у провіднику, що ускладнює його охолодження. Нова конструкція дає інженерам більше свободи під час компонування та дозволяє зменшити розміри тягового інвертора.

Texas Instruments пов’язує новий датчик із можливістю підвищити ефективність електромобіля та збільшити запас ходу без заміни акумулятора. Однак компанія не вказує, скільки додаткових кілометрів забезпечить ця технологія. Реальний результат залежатиме від конструкції інвертора, налаштувань силової установки та способу використання датчика конкретним виробником.

TMCS2100-Q1 уже доступний для замовлення виробничими партіями. Texas Instruments також пропонує випробувальні модулі та готову схему, які допоможуть виробникам перевірити датчик і впровадити його у власні силові установки.