技术先进性、创新亮点、应用前景:
高速感应式电机转子位置传感器(e-Motor Rotor Position Sensor,以下简称eRPS),可精确检测同步电机中转子的位置,从而有助于提高电机工作效率并实现更平稳的运行。与现有的旋转变压器型传感器(以下简称“旋变传感器”)相比,eRPS更紧凑,重量可减轻40%。旋变传感器作为目前最常见的旋转检测方案,由于其复杂的工作原理,导致对不同类型的同步电机需要进行专门的适配。而eRPS产品,由于其标准化的核心部件可适用于不同极对数的电机,因此将此传感器从已应用电机沿用至新电机将变得非常容易,这对电动汽车市场来说极具吸引力。
eRPS专为控制同步电机而开发。为了实现最大的电机效率,电机控制单元需要获取转子的准确位置,这使得此类传感器成为同步电机应用的重要组成部分。eRPS传感器可以实现穿轴式安装,也能够以集成密封功能的形式安装在转子轴的末端。旋变传感器外型相对较大,而eRPS非常轻薄,适用于总长度较小的紧凑型电机。该传感器的设计基于涡流原理,通过优化提高了对机械公差的鲁棒性。此产品中用于信号处理的集成电路芯片采用了最先进的技术,并且其设计符合ISO 26262功能安全车规标准,并可符合达到ASIL C标准。此外,也可以采用在eRPS中嵌入两个集成电路芯片的冗余式设计,以适用于更高等级的功能安全需求。
eRPS的信号格式比旋变传感器的信号格式更容易处理。其测量原理有着极高的响应速度和信号稳定性,适用于高速度和高加速的电机应用。精确的电气角度位置数据可辅助实现更高效的电机扭矩控制以及更长的电机使用寿命。
尽管电动或混合动力汽车的牵引电机非常重要,但在电动汽车中同时还有很多同步电机的应用。例如,未来的干式制动系统(没有液压系统)也将以电动方式驱动并需要旋转传感器。在开发eRPS时,大陆集团采用了已有的感应技术知识和经验。例如,线控制动系统MK C2使用的感应式电机位置传感器方案,由于其优异的速度能力和精度表现,使其成为旋转传感器的开发标准。因此使用相同感应技术的eRPS也具有同样的性能特点。
市场表现及未来发展趋势:
随着汽车电气化的不断发展,搭载同步电机的汽车越来越多,包括牵引电机这样的大型电机,以及电动泵这种小型电机。大陆集团的标准化eRPS技术在电动汽车中有着广泛的应用前景。测量精准、尺寸紧凑、集多种功能于一体的传感器概念提高了汽车的集成度。