Inginerii de la Continental Timișoara dezvoltă senzori care protejează bateria vehiculelor electrice

Reading Time: 3 minute

Continental își extinde portofoliul larg de senzori prin lansarea a doi noi senzori pentru vehicule electrificate: modulul cu senzori de curent (CSM) și sistemul de detectare a impactului bateriei (BID). Ambele soluții noi se concentrează pe protejarea bateriei și/sau pe păstrarea parametrilor acesteia.

Specialiști din cadrul centrului de cercetare și dezvoltare al Continental din Timișoara lucrează în echipe internaționale pentru dezvoltarea și implementarea soluției Battery Impact Detection (BID).

Curentul și temperatura

Acest senzor modular compact măsoară curentul și detectează simultan temperatura. Ambele valori sunt foarte relevante ca intrare pentru gestionarea bateriei. Un alt element inovator de protecție a bateriei va fi adus pe piață de către Continental: soluția Battery Impact Detection (BID) este o alternativă ușoară la „blindarea” grea de sub podea împotriva daunelor.

„Electrificarea vehiculelor aduce noi cazuri de utilizare și, prin urmare, deschide mai multe oportunități pentru activitățile noastre cu senzori, deoarece o mașină electrică are toate toti senzorii de care are nevoie o mașină convențională – și mai mult”, spune Laurent Fabre, șeful Passive Safety and Sensorics din cadrul Continental. „Protecția bateriei și menținerea performanței acesteia, de exemplu, sunt două sarcini suplimentare în vehiculele electrificate. Modulul cu senzor de curent și soluțiile de detectare a impactului bateriei servesc ambelor scopuri.”

Cea mai scumpă componentă

Având în vedere că bateria este cea mai scumpă componentă dintr-o mașină electrică, CSM nu a fost dezvoltat doar pentru a proteja bateria la supracurenți, ci va ajuta și la păstrarea parametrilor bateriei prin limitarea efectelor de îmbătrânire. Integrat fiind în unitatea de deconectare a bateriei, fie în bateria însăși, CSM va furniza cele două informații decisive pentru protecția bateriei, precum și pentru monitorizarea fiabilă a intervalului de rulare. Pentru a susține cerințe stricte de siguranță funcțională, CSM este disponibil ca senzor cu două canale, măsurarea curentului făcându-se independent prin utilizarea unui shunt și a unui senzor hall, ambele integrate într-o singură unitate compactă.

BID în combinație cu scutul de protecție realizat dintr-o structură ușoară detectează impacturile sub șasiu și avertizează șoferul dacă este necesară o oprire la o unitate service/garaj. Acest sistem scutește conducătorul auto de o decizie dificilă dacă bateria a suferit daune ca urmare a unui impact având o viteză mai mare sau la un contact cu solul rulând cu o viteză mai mică. În comparație cu protecția metalică actuală sub podea (scutul de protecție), soluția BID poate economisi până la 50% din greutate.

Monitorizarea încărcării

Bateriile litiu-ion stochează o cantitate mare de energie pentru a oferi o autonomie atractivă. În special în timpul încărcării, curentul mare trece în baterie. Din cauza efectelor fizice inevitabile, încărcarea (și descărcarea) bateriei va duce la o încălzire – în special încărcarea rapidă de mare putere sau conducerea sportivă. Pentru a preveni suprasolicitarea bateriei mașinii, curentul trebuie controlat pentru a limita gradientul de temperatură.

„O baterie litiu-ion are o temperatură optimă în care este foarte sigură și îmbătrânește foarte lent”, spune Horst Gering, Manager de Program în Segmentul Siguranță Pasivă și Senzorială. „Cu toate acestea, încărcarea rapidă a bateriei este un compromis între menținerea bateriei în siguranță și sănătoasă și limitarea duratei de încărcare. Cel mai bine se face acest lucru pe baza de date exacte.” De asemenea, CSM ajută la calcularea intervalului rămas precis prin monitorizarea consumului de curent.

Detectarea impactului bateriei

În mod obișnuit, bateria litiu-ion a unei mașini electrice este integrată într-o poziție de sub podea, unde greutatea sa contribuie la un centru de greutate scăzut și unde este bine protejată de structura vehiculului. Există două potențiale excepții: la viteze ridicate, obiecte de o dimensiune mai mare pot fi mișcate în sus și pot deteriora podeaua. La viteze mici, contactul cu solul în timpul unei manevre de parcare poate provoca, de asemenea, daune. Prin urmare, vehiculele electrice sunt echipate cu un capac mare și adesea greu pentru a proteja compartimentul bateriei de dedesubt. Astfel, dacă are loc un impact, șoferul va decide dacă mașina trebuie verificată la un service.

„Aceasta nu este o situație satisfăcătoare, deoarece există o vizibilitate slabă sub o mașină, în plus este nevoie de un ochi instruit pentru a evalua daunele reale”, spune Johannes Clemm, Managing Director Continental Safety Engineering International în Alzenau. Pentru a face posibilă o protecție ușoară a podelei, Continental a dezvoltat soluția de detectare a impactului bateriei bazată pe senzori de presiune.