Continental präsentiert Temperatursensor für E-Motor-Rotoren
Der E-Motor-Rotor-Temperatursensor (eRTS) liefert nach Angaben des Automobilzulieferers deutlich präzisere Messergebnisse als die aktuell gängige softwarebasierte Temperatursimulation – mit einem von 15 auf nur noch drei Grad Celsius reduzierten Toleranzbereich, wie Continental mitteilt.
Die Möglichkeiten, die sich damit bei der Entwicklung neuer E-Motoren ergeben, sind aber größer, als es ein kleinerer Toleranzbereich um wenige Grad erwarten für Laien lässt. Denn mit dem eRTS und den damit gewonnenen Daten können Fahrzeughersteller die Menge an seltenen Erden verringern. Diese werden etwa genutzt, um die Magnete innerhalb der PSM-Rotoren hitzebeständiger zu machen. Mit exakt gemessenen anstatt errechneter Temperaturen können nicht nur die Seltenen Erden in der Entwicklung genauer dosiert werden, sondern auch das Kühlsystem im Betrieb genauer und zielgerichteter angesteuert werden. Und reizt man die Grenzen des bisher großzügigen Toleranzbereichs aus, kann auch die Leistung gesteigert werden.
Die Rotoren können unter Volllast Temperaturen von bis zu 150 Grad Celsius erreichen und müssen daher gekühlt werden – werden die Dauermagnete zu heiß, können sie sich entmagnetisieren und somit ihre wichtigste Eigenschaft verlieren. Die aktuell gängigen Lösungen messen sie nicht direkt, sondern berechnen sie auf der Grundlage von Informationen des Statortemperatursensors, der Phasenstrommessungen und von Umgebungsvariablen, wie Continental erklärt – die Simulation habe aber einen Toleranzbereich von bis zu 15 Grad. Der zweiteilige eRTS – ein kleiner Sensor namens „Mote“ befindet sich in der Nähe der Magnete im Rotor, eine Empfangseinheit „Transducer“ außerhalb des Motors – soll einen deutlich präziseren Temperaturwert liefern. Der Transducer ist mit der Invertersteuerung verbunden und überträgt an diese die Temperaturmessdaten über eine Kommunikationsschnittstelle.
„Mit einem geringeren Ressourcenverbrauch und niedrigeren Kosten ist die eRTS-Sensortechnologie gegenüber den derzeitigen Lösungen im Vorteil“, sagt Bin Huo, Leiter des Segments Passive Safety and Sensorics (PSS) im Unternehmensbereich Automotive von Continental. „Die Innovation zeigt, dass es richtig war, Ressourcen und Fachwissen in unserem Produktzentrum zu konzentrieren. Wir werden unser Portfolio in diesem Bereich kontinuierlich ausbauen.“
„Wir arbeiten seit einiger Zeit intensiv an Sensorlösungen, die Effizienz und Nachhaltigkeit von E-Fahrzeugen steigern“, ergänzt Christoph Busch, Leiter des Produktcenter E-Mobility Sensors. „Die eRTS-Technologie ist dafür ein gutes Beispiel: Den Einsatz seltener Erden zu reduzieren ist ein Beitrag zu mehr Nachhaltigkeit in der Lieferkette, zumal die Zahl der Elektrofahrzeuge in den nächsten Jahren und Jahrzehnten voraussichtlich stark zunehmen wird. In Kombination mit anderen Sensortechnologien, wie zum Beispiel dem e-Motor-Rotor-Positionssensor, lassen sich sogar Systemlösungen schaffen. Mit solchen Synergien können Automobilhersteller noch mehr Geld und Aufwand sparen.“
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