Texas Instruments ha sviluppato un sensore per gli inverter di trazione che, secondo l’azienda, raggiunge una precisione venti volte superiore rispetto alle attuali soluzioni coreless a singolo asse. Il TMCS2100-Q1 mantiene l’errore provocato dal disallineamento sotto l’1 per cento anche quando la sua posizione varia di 0,4 millimetri, aiutando il sistema di propulsione delle auto elettriche a regolare con maggiore accuratezza l’energia inviata al motore.
Un sensore minuscolo può aiutare le auto elettriche a consumare meno
L’inverter trasforma la corrente continua fornita dalla batteria nell’alimentazione richiesta dal motore elettrico e deve conoscere istante per istante la quantità di corrente che attraversa il circuito. Una misurazione imprecisa rende meno regolare il controllo della coppia, generando piccole oscillazioni che possono tradursi in vibrazioni, rumorosità e dispersione di energia sotto forma di calore.
I sensori dotati di nucleo magnetico garantiscono normalmente letture accurate, ma occupano più spazio e aumentano massa e complessità dell’inverter. Le alternative prive di nucleo riducono gli ingombri, però possono risentire maggiormente delle vibrazioni e del disallineamento rispetto al conduttore. Un movimento minimo diventa rilevante perché modifica il campo magnetico rilevato e altera il valore utilizzato dall’elettronica di controllo.
Il TMCS2100-Q1 affronta questo limite misurando contemporaneamente le componenti orizzontale e verticale del campo magnetico, invece di affidarsi a una sola direzione. Un algoritmo proprietario confronta i due segnali e compensa gli effetti prodotti dallo spostamento del sensore. Texas Instruments indica un errore dello 0,25 per cento con una variazione di posizione di 0,1 millimetri e sostiene che il dispositivo non richieda intagli o fori specifici nella barra conduttrice.
La maggiore precisione assume particolare rilievo nelle architetture a 800 volt, dove potenze elevate e variazioni rapide della corrente richiedono un controllo molto accurato. Una regolazione più uniforme può ridurre le oscillazioni di coppia e migliorare la risposta dell’acceleratore, contribuendo anche a contenere il rumore del motore. Le dimensioni del sensore permettono inoltre di progettare inverter più piccoli, con possibili vantaggi per peso e disposizione dei componenti.
Il nuovo dispositivo non aggiunge però da solo una quantità prestabilita di chilometri all’autonomia di un’auto elettrica. Il beneficio effettivo dipenderà dal progetto dell’inverter, dal software di gestione e dalle caratteristiche dell’intera catena di trazione. TI offre quindi ai costruttori uno strumento per ridurre alcune perdite, senza fornire una stima applicabile indistintamente a ogni veicolo.
