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可實現(xiàn)電動汽車電池超高精度監(jiān)測的TMR傳感器解決方案

發(fā)布時間:2022-05-31 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】電池電量指示儀表是混合動力電動汽車(xEV)的一項基本功能配置。電池監(jiān)測功能可以準(zhǔn)確測量剩余電池容量,有助于精確估算行駛距離,隨著電動汽車耗電量的增加,未來將需要更精確的電池監(jiān)測功能。而電流傳感器就是影響電動汽車電池監(jiān)測性能的元件之一。


電池監(jiān)測面臨的挑戰(zhàn)對于避免“電量耗盡”至關(guān)重要

通常而言,當(dāng)電池耗盡時,電動汽車就無法繼續(xù)行駛。尤其在高速公路上,能否避免電量耗盡非常關(guān)鍵,否則可能會導(dǎo)致重大交通事故,不僅危及人身安全,還會造成嚴(yán)重的交通堵塞。為了避免發(fā)生這種情況,汽車制造商和交通基礎(chǔ)設(shè)施公司提供了各種服務(wù)支持,包括向駕駛員顯示精確的電池電量消耗估算值,以及提供有關(guān)電池充電服務(wù)區(qū)和停車區(qū)的信息。隨著未來電動汽車的普及和電力供應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展,這些配套服務(wù)也將會進(jìn)一步加強。


為了有效估算電池消耗情況,高精度電池監(jiān)測至關(guān)重要。如果無法實現(xiàn)對剩余電池容量的精確測量,就很難獲得有關(guān)剩余可行駛距離的可靠信息。此外,提高電池監(jiān)測的精度不僅可以檢查與剩余電池容量有關(guān)的電池充放電狀態(tài),還可以避免發(fā)生損害電池性能的情況,從而有助于延長電池使用壽命。


電池監(jiān)測


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電池監(jiān)測解決方案可檢測高達(dá)1200 A的大電流,且誤差小于1%


在用于電池監(jiān)測的各類電流傳感器中*1,通常采用閉環(huán)電流傳感器進(jìn)行測量。閉環(huán)電流傳感器有一個由線圈組成的大磁芯,可產(chǎn)生磁通量用于感測。但是,采用這種傳感器會影響電池監(jiān)測設(shè)計的靈活性,并且無法減輕車輛重量。


TDK開發(fā)的新型閉環(huán)隧道磁阻效應(yīng)(TMR)*2電流傳感器可解決這些問題,其中使用了無芯傳感器。TMR電流傳感器的磁檢測部分(由TMR元件、線圈和電阻組成)和專用集成電路(ASIC)*3均集成在一個封裝中,能夠采用非接觸方式高精度測量高達(dá)1200 A的大電流,且誤差小于1%(滿量程)。此外,它的體積小,功耗低,可以實現(xiàn)前所未有的高精度電池監(jiān)測。


傳統(tǒng)閉環(huán)傳感器與TMR電流傳感器


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通過將TMR元件、線圈、磁檢測部分和ASIC集成于單封裝中,減小了尺寸和功耗。


這款新型TMR電流傳感器通過充分運用TDK集團(tuán)的TMR元件技術(shù)和TDK-Micronas的磁傳感器設(shè)計技術(shù)開發(fā)而成,展現(xiàn)了其強大的技術(shù)實力。TMR電流傳感器(產(chǎn)品名稱:CUR 423x)將支持高精度電池監(jiān)測,并進(jìn)一步推動電動汽車的普及。


磁傳感器元件的特性比較


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TMR元件產(chǎn)生的輸出(即該元件檢測到磁場強度和變化并將其轉(zhuǎn)化為電信號之后輸出的值)比AMR(各向異性磁阻)元件和GMR(巨磁阻)元件等其他傳感器元件產(chǎn)生的輸出更高。


TMR電流傳感器CUR 423x


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CUR 423x是一種非接觸式磁場傳感器,可用于汽車和工業(yè)領(lǐng)域的高直流電流和高交流電流測量。這是首個利用TDK TMR技術(shù)開發(fā)的Micronas品牌產(chǎn)品。有關(guān)詳細(xì)信息,請訪問“產(chǎn)品中心”。


術(shù)語


1. 電流傳感器的類型:電流傳感器有多種類型,包括“分流電阻型”:使電流通過小阻值電阻并測量兩端之間的電壓來獲得電流值;以及“閉環(huán)型”:反饋電流通過第二繞組,使輸入電流產(chǎn)生的磁場恒定為零。

2. TMR(隧道磁阻)是一種磁改變通過絕緣膜的隧穿電流的現(xiàn)象;應(yīng)用該機制的元件具有較高的磁阻率(磁阻率體現(xiàn)靈敏度),并且能夠比傳統(tǒng)元件更準(zhǔn)確地讀取高密度信號。

3. ASIC(專用集成電路)是指為信號處理等特定應(yīng)用而設(shè)計的集成電路,其中集成多種功能電路。



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