Continental bringt E-Autos mit neuem Sensor auf Touren
Leicht, kompakt, hocheffizient und einfach einsetzbar in einer Vielzahl von Motoren – der neue Rotationspositionssensor von Continental soll durch präzise Bewegungserkennung einen wirkungsvollen sowie reibungslosen Betrieb von Elektroautos ermöglichen.
Der standardisierte E-Motor-Rotationspositionssensor ist einfach einsetzbar, hocheffizient sowie kompakt und leicht.
Foto: Continental AG
Der Markt rund um das Thema Elektromobilität wächst. Gleichzeitig werden E-Fahrzeuge aufgrund ihrer schnellen Weiterentwicklung immer effizienter. Neben der Speicherkapazität der Batterien spielt hier auch die Sensortechnik eine wichtige Rolle. Denn Sensoren sind ein wesentlicher Bestandteil elektronischer Regelsysteme. Sie erfassen physikalische oder chemische Eigenschaften und wandeln diese in elektrische Größen um, die sich wiederum leicht übertagen und verarbeiten lassen.
Continental hat jetzt einen Sensor vorgestellt, der den Betrieb von E-Autos insgesamt effizienter gestalten soll. Es handelt sich um einen sogenannten Rotationspositionssensor, der durch Induktion die Winkelposition der Rotorwelle in synchronen Elektromotoren erfasst. Der Betrieb des Motors soll dadurch reibungsloser funktionieren. Nach Aussage von Continental punktet der innovative Sensor zudem mit seiner präzisen Bewegungserkennung und zahlreichen weiteren Vorteilen, die vielfältige Anwendungsmöglichkeiten bieten.
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Sensor von Continental eignet sich für Synchronmotoren
Dem Sensor hat Continental einen komplizierten Namen verpasst: induktiver Hochgeschwindigkeits-E-Motor-Rotationspositionssensor (eRPS). Das Unternehmen hat ihn speziell für die Steuerung von Synchronmotoren entwickelt. Ein Synchronmotor ist ein spezieller Elektromotor, der mit Wechselstrom oder Drehstrom angetrieben wird. Bei diesem dreht sich der Rotor mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Drehfeld in der Maschine – daher der Name. Um den maximalen Wirkungsgrad des Synchronmotors zu erzielen, muss die Motorsteuerung die genaue Position des Rotors kennen. An dieser Stelle kommt der neue Sensor von Continental ins Spiel. Er erfasst und sendet die präzise die Position des Rotors an die Motorsteuerung und erhöht dadurch die Effizienz der Elektromotoren.
„Die zunehmende Elektrifizierung von Fahrzeugen führt zu mehr Synchronmotoren. Das reicht von großen und leistungsstarken Motoren wie Traktionsmotoren bis hin zu kleineren wie elektrischen Pumpen. Unsere standardisierte eRPS-Technologie bietet vielfältige Anwendungsmöglichkeiten in Elektrofahrzeugen“, sagte Laurent Fabre, Leiter des Segments Passive Safety and Sensorics bei Continental.
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Continentals Sensor ist leicht und flach
Bestehende Lösungen für die Rotationsmessung basieren auf einem komplizierten System (Resolverprinzip), das je nach Synchronmotor angepasst werden muss. Der neuartige Sensor von Continental hingegen ist ein standardisiertes Bauteil, das für jeden Motor geeignet ist.
Sensoren, die auf dem Resolverprinzip basieren, sind zudem vergleichsweise groß und schwer. Der eRPS ist dagegen eher leicht und sehr flach. Dazu gründet die Bauweise des Rotationspositionssensors von Continental auf dem Wirbelstromprinzip und ist dadurch besonders robust gegenüber mechanischen Toleranzen.
Insgesamt bietet der Sensor von Continental viele Vorteile und überholt damit nach Aussage des Herstellers bestehende Lösungen zur Rotationsmessung. „Messgenauigkeit, kompakte Abmessungen und das All-in-One-Sensorkonzept, das mehrere Funktionen kombiniert, tragen zu einem hohen Integrationsgrad im Auto bei“, sagt Fabre.
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Viele Einsatzmöglichkeiten für neuen Sensort
Die Bewegungserkennung des Rotationspositionssensors erfolgt durch elektromagnetische Induktion und ist daher sehr schnell und präzise. Das Modul enthält Erreger- und Empfangsspulen, die unmittelbar die elektrische Winkelposition des metallischen Encorders auf der Rotorwelle erfassen. Dazu kann der Sensor auf verschiedene Weise angebracht werden. So lässt er sich entweder durch die Rotorwelle hindurch oder am Ende der Welle montieren, in diesem Fall sogar mit Dichtungsfunktion. Der Rotationspositionssensor sendet schließlich die Position des Rotors in Form eines Signals, das nur eine minimale Nachbearbeitung erfordert.
„Das Signalmuster des eRPS ist viel einfacher zu handhaben als das eines Resolvers. Das Messprinzip ist sehr schnell, äußerst robust und eignet sich für hohe Motordrehzahlen und Beschleunigungen. Es ist sehr kompakt und kommt mit einer minimalen Anzahl von Teilen aus“, sagt Ronan LeRoy, Leiter des Product Centers Sensors and Subsystems im Segment Passive Safety and Sensorics bei Continental.
Neben dem Traktionsmotor kann der Rotationspositionssensor beispielsweise für trockene Bremssysteme in Elektrofahrzeugen eingesetzt werden. Denn auch sie werden elektrisch betätigt und benötigen Positionssensoren. Weitere Anwendungsmöglichkeiten für den innovativen Sensor von Continental bieten sowohl kleine als auch leistungsstarke Synchronmotoren, wie sie zum Beispiel auch vielfach in der Industrie zum Einsatz kommen.
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