Détection de position de rotation au lieu d'un résolveur pour les BEV ...

Jun 28, 2023

Les solutions existantes pour la mesure de la rotation sont souvent basées sur le principe du résolveur, un type de transformateur électrique tournant. Ce système est complexe et doit être spécialement adapté à chaque conception de moteur synchrone. Le nouveau capteur de position de rotation de moteur électrique inductif à grande vitesse (eRPS) de Continental, quant à lui, est un composant standardisé qui convient à tout moteur, quel que soit le nombre de paires de pôles. Les capteurs de cette technologie peuvent être facilement transférés d'un moteur à un autre, promet Continental. Comparé aux capteurs à résolveur, l'eRPS est plus compact, 40 % plus léger et plus robuste, selon Continental.

« L'électrification croissante des véhicules conduit à davantage de moteurs synchrones. Cela va des gros moteurs puissants comme les moteurs de traction aux plus petits comme les pompes électriques. Notre technologie eRPS standardisée offre un large éventail d'applications dans les véhicules électriques », a déclaré Laurent Fabre, responsable du segment Sécurité passive et Sensorique chez Continental. "La précision de mesure, les dimensions compactes et le concept de capteur tout-en-un qui combine plusieurs fonctions contribuent à un haut niveau d'intégration dans la voiture. Continental est désormais l'un des principaux fournisseurs de capteurs de position du moteur. Avec l'introduction de l'eRPS, nous sommes également bien placés pour devenir l'un des principaux fournisseurs de capteurs de position de moteurs électriques."

L'eRPS est spécifiquement conçu pour contrôler les moteurs synchrones où le rotor tourne à la même vitesse que le champ tournant dans la machine. Pour obtenir une efficacité maximale du moteur, le contrôleur de moteur doit connaître la position exacte du rotor, ce qui fait de cette conception de capteur un élément essentiel des applications de moteur synchrone. Alors que le résolveur est un capteur relativement massif, l'eRPS est très plat et prend en charge les conceptions de moteurs compacts avec une courte longueur totale. La conception du capteur est basée sur le principe des courants de Foucault et est optimisée pour augmenter la robustesse face aux tolérances mécaniques. Les circuits intégrés modernes sont utilisés pour le traitement du signal. Ceux-ci ont été développés conformément à la norme ISO 26262 pour la sécurité fonctionnelle dans le secteur automobile afin d'atteindre l'ASIL C. En option, deux circuits intégrés peuvent être embarqués dans l'eRPS pour assurer la redondance, qui est une partie essentielle de la sécurité fonctionnelle des le système global.

Adapté aux moteurs synchrones : l'eRPS de Continental.

Bien que le moteur de traction soit un cas d'utilisation important, il existe d'autres moteurs synchrones dans les véhicules électrifiés. Les systèmes de freinage à sec, par exemple, sont également à commande électrique et nécessitent des capteurs de position. En développant l'eRPS, Continental s'est appuyé sur les connaissances existantes avec des méthodes de mesure inductives. Par exemple, le système de freinage par câble MK C2 utilise un capteur de position de moteur inductif et a servi de base au développement de concepts de capteurs avec une vitesse et une précision accrues, comme c'est le cas avec l'eRPS.

En tant que capteur de position de rotation inductif, l'eRPS couvre plusieurs configurations d'intégration. Le capteur peut être monté à travers l'arbre du rotor ou à l'extrémité de l'arbre. Le module contient des bobines d'excitation et de réception embarquées avec un ou deux circuits intégrés qui détectent directement la position angulaire électrique du codeur métallique sur l'arbre du rotor. Cette solution fournit un signal qui nécessite un post-traitement minimal. Les données de position angulaire électrique sont nécessaires pour un contrôle efficace du couple de la machine électrique et pour obtenir la plus longue durée de vie possible du moteur.

"Le modèle de signal de l'eRPS est plus facile à gérer que celui d'un résolveur. Le principe de mesure est rapide, robuste et adapté aux régimes et accélérations élevés du moteur. Il est très compact et nécessite un nombre minimum de pièces", explique Ronan LeRoy, Responsable du centre de produits Capteurs et sous-systèmes dans le segment Sécurité passive et Sensorique chez Continental.

Avec une consommation de courant maximale de 15 mA, l'eRPS fournit une précision électrique de ±0,5° pour un moteur à quatre paires de pôles. Il est conçu pour couvrir les vitesses requises pour les futures plateformes de véhicules électriques (~24 000 tr/min). Le démarrage de la production de l'eRPS est prévu pour fin 2025.

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