Zukünftige Elektrofahrzeuge könnten durch diesen kleinen TI-Sensor eine größere Reichweite erreichen.
Ein neuer, winziger Sensor von Texas Instruments (TI) könnte zukünftigen Elektrofahrzeugen helfen, mehr Reichweite aus ihren Batterien zu gewinnen, während gleichzeitig eine smoothere Beschleunigung und weniger Motorgeräusche erzielt werden.
TIs neuer TMCS2100-Q1-Sensor ist für den Traktionsumwandler konzipiert – jenen Teil eines Elektrofahrzeugs, der steuert, wie Strom von der Batterie zum Motor fließt. Man kann den Umwandler als Leistungsmanager des Motors betrachten: Er muss genau wissen, wie viel Strom fließt, um zum richtigen Zeitpunkt die richtige Menge an Leistung bereitzustellen.
Höhere Präzision der Messung bedeutet, dass das Elektrofahrzeug seinen Motor genauer steuern kann. Das ist für Fahrer wichtig, denn ungenaue Messungen können zu geringen Schwankungen der Leistung führen, die als Drehmomentrauschen bekannt sind. Die Fahrer spüren dies in Form einer weniger gleichmäßigen Beschleunigung, während das Elektrofahrzeug Energie als zusätzliche Wärme und Motorgeräusche verlieren kann.
Bestehende Sensoren zwingen die Automobilhersteller zu Kompromissen. Sensoren mit Magnetkern sind präzise, doch sie sind größer und schwerer. Kleinere Sensoren ohne Kern nehmen weniger Platz ein, doch Vibrationen können ihre Messwerte beeinflussen, wenn das Fahrzeug sich bewegt.
Der neue Sensor von TI ist kompakt und auf hohe Präzision ausgelegt. Anstatt das Magnetfeld um den elektrischen Strom nur in einer Richtung zu messen, misst er es gleichzeitig horizontal und vertikal. Dadurch kann er Ausgleich schaffen, wenn Vibrationen den Sensor leicht aus der Position bringen.
TI behauptet, dadurch sei der TMCS2100-Q1 20 Mal genauer als aktuelle einrichtungsorientierte kabellose Sensoren. Er hält die Messfehler unter 1 %, selbst wenn sich seine Position um 0,4 Millimeter verschiebt.
Das mag wie eine absurd geringe Bewegung erscheinen, doch Elektrofahrzeugantriebe benötigen äußerst präzise Messungen – insbesondere die neueren 800-Volt-Systeme, die sehr schnell viel Leistung liefern können.
Für Elektrofahrzeugfahrer umfassen die möglichen Vorteile eine smoothere Beschleunigung, einen leiseren Motor, höhere Effizienz sowie potenziell eine größere Reichweite mit derselben Batterie. Da der Sensor kompakt ist, könnte er Herstellern zudem helfen, kleinere und leichtere Antriebsumwandler zu entwickeln.
Dieser eine Komponente wird die Reichweite eines Elektrofahrzeugs nicht um einen vorhersehbaren Betrag in Meilen erhöhen. Sein tatsächlicher Einfluss hängt davon ab, wie die Automobilhersteller ihn sowie den Rest des Antriebsstrangs einsetzen. Doch die Effizienz von Elektrofahrzeugen entsteht durch viele kleine Verbesserungen, und eine präzisere Steuerung der zum Antrieb des Motors verwendeten Elektrizität ist eine nützliche davon.