Potenzialfreie Stromsensoren steigern Wirkungsgrad von Elektro- und Hybridautos

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MES Electronic Connect GmbH & Co. KG

IBR Leiterplatten GmbH & Co. KG

Shanghai Yongming Electronic Co., Ltd.

TDK Electronics AG

Open-Loop-Sensoren für die Batteriesteuerung

Mit der Serie SAA0020 liefert TDK-EPC einen kostengünstigen Open-Loop-Stromsensor ohne magnetischen Ausgleich, der Stromstärken bis 800 A abdeckt. Um die erforderliche Genauigkeit erzielen zu können, wird bei diesem Sensortyp die Offset-Spannung geregelt.

Die Bauart ermöglicht die Stromzufuhr zur Busbar durch den Sensor. Die Abmessungen betragen 45 mm x 22 mm x 55 mm. Der Betriebstemperaturbereich reicht von -40 bis 105 °C, und der thermische Fehler beträgt nur 3% FS. Der Sensor ist individuell kalibrierbar, sodass der thermische Fehler bis auf typisch 0,2% FS (full scale) reduziert werden kann. Ein gängiges Einsatzgebiet für diesen Sensor ist die Batteriesteuerung in HEVs.

Sensor mit kurzer Ansprechzeit für die Motorsteuerung

Anwendungen für die Motorsteuerung erfordern besonders große Stromstärkenbereiche und äußerst kurze Ansprechzeiten.

Der SAA0010 ist ein Stromsensor, der speziell für die Umrichtersteuerung in EVs und HEVs konzipiert wurde. Als Open-Loop-Sensor deckt der SAA0010 einen großen Strombereich bis zu 600 A ab und erfasst dabei die Ströme, die durch das Sensorgehäuse eingespeist werden können, für drei Einzelphasen gleichzeitig.

Mit einer Ansprechzeit von unter 10 µs ist dieser Sensor für die Anforderungen von Anwendungen in Motorumrichtern ausgelegt. Die Maße des dreiphasigen Sensors betragen 130 mm x 30 mm x 30 mm.

Präziser On-Board-Sensor für das Bord-Batterieladesystem

Batterieladesysteme benötigen extrem kleine Stromsensoren, die direkt auf die Platine bestückt werden können. Mit nur 25 mm x 15 mm x 30 mm und seiner platinentauglichen Bauform erfüllt der SAA0040X1 diese Anforderungen.

Er ist für Ströme bis 32 A geeignet und arbeitet in einem Temperaturbereich von -40 bis 105 °C. Dabei ist er nicht nur sehr kompakt, sondern zeichnet sich zusätzlich durch einen kleinen thermischen Fehler von weniger als 1% FS und eine kurze Ansprechzeit von typischen 5 µs aus. Somit ist der SAA0040X1 für den Einsatz in EV-Ladesystemen und Plug-In-HEVs prädestiniert.

Anspruchsvolle Sensoren nutzen den GMR-Effekt

Das TDK-EPC-Produktspektrum der potenzialfreien Stromsensoren weist eine Vielzahl von Eigenschaften auf, die in Anwendungen der E-Mobilität benötigt werden.

Derzeit werden Sensoren entwickelt, die statt eines Hall-Elements ein Sensorelement auf Basis des GMR-Effekts (Giant Magneto-Resistive) verwenden. Diese technologisch sehr anspruchsvollen Bauelemente liefern ein Ausgangssignal mit einem hervorragenden Signal-Rausch-Verhältnis und ermöglichen somit hohe Bandbreiten.

Darüber hinaus wird dieser On-Board-Sensor mit einem geringen thermischen Fehler von 1% FS, einer Ansprechzeit von deutlich unter 3 µs und einer sehr niedrigen Leistungsaufnahme in einem Miniaturgehäuse von 20 mm x 30 mm x 15 mm zur Abrundung des Portfolios beitragen.

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