Οι νέοι αισθητήρες Continental έχουν σχεδιαστεί ειδικά, με στόχο την υποστήριξη τόσο της οδικής ασφάλειας, όσο και της ηλεκτροκίνησης.
Η Continental διευρύνει το χαρτοφυλάκιο των αισθητήρων της, με δύο νέα προϊόντα για τα ηλεκτροκίνητα οχήματα που επικεντρώνονται στην προστασία της μπαταρίας ή/και στη διατήρηση των παραμέτρων της. Μέσα στο τρέχον έτος, η εταιρεία θα αρχίσει να κατασκευάζει την ολοκαίνουργια μονάδα αισθητήρα ρεύματος υψηλής τάσης CSM (Current Sensor Module). Αυτός ο συμπαγής αρθρωτός σχεδιασμός αισθητήρα μετρά το ρεύμα και, ταυτόχρονα, ανιχνεύει τη θερμοκρασία. Και οι δύο αυτές τιμές είναι πολύ σημαντικές για τη διαχείριση της μπαταρίας.
Καθώς η μπαταρία είναι το πιο ακριβό εξάρτημα σε ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο, η μονάδα CSM δεν αναπτύχθηκε απλώς για να την προστατεύει από το υπερβολικό ρεύμα, αλλά θα συμβάλλει, επίσης, στη διατήρηση των παραμέτρων της, περιορίζοντας τα φαινόμενα γήρανσης.
Ένα ακόμη καινοτόμο εξάρτημα για την προστασία της μπαταρίας είναι η λύση ανίχνευσης πρόσκρουσης μπαταρίας BID (Battery Impact Detection), μία ελαφριά εναλλακτική, αντί της βαριάς «θωράκισης» του δαπέδου έναντι ζημιών.
Το BID, σε συνδυασμό με μία ελαφριά δομή, ανιχνεύει συγκρούσεις κάτω από το δάπεδο και ειδοποιεί τον οδηγό εάν είναι απαραίτητη μία επίσκεψη σε συνεργείο. Αυτό απαλλάσσει τον οδηγό από το άγχος μήπως μία πρόσκρουση σε υψηλή ταχύτητα ή μία χαμηλής ταχύτητας επαφή με το έδαφος μπορεί να έχει καταστρέψει την μπαταρία.
«Η προστασία της μπαταρίας και η διατήρηση της απόδοσής της είναι δύο επιπλέον καθήκοντα στα ηλεκτροκίνητα οχήματα. Οι λύσεις CSM και BID εξυπηρετούν και τους δύο σκοπούς», σημειώνει ο Laurent Fabre, επικεφαλής του τμήματος Παθητικής Ασφάλειας και Αισθητήρων στην Continental.
Η μονάδα αισθητήρα ρεύματος (CSM) διατηρεί την μπαταρία ασφαλή και «υγιή»
Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου αποθηκεύουν μεγάλη ποσότητα ενέργειας για να παρέχουν μία ελκυστική αυτονομία οδήγησης. Ιδιαίτερα κατά τη φόρτιση, ρέει υψηλό ρεύμα στην μπαταρία. Λόγω των αναπόφευκτων φυσικών επιπτώσεων, η φόρτιση (και η αποφόρτιση) μίας μπαταρίας θα τη ζεστάνει -ειδικά, με τη γρήγορη φόρτιση υψηλής ισχύος ή τη σπορ οδήγηση. Για να αποφευχθεί η υπερβολική καταπόνηση, το ρεύμα πρέπει να ελέγχεται για να περιορίζεται η άνοδος της θερμοκρασίας. Επίσης, το CSM βοηθά στον ακριβή υπολογισμό της υπολειπόμενης αυτονομίας, παρακολουθώ-ντας την κατανάλωση ρεύματος.
Ενσωματωμένη είτε στη μονάδα αποσύνδεσης της μπαταρίας είτε στην ίδια την μπαταρία, η CSM θα παρέχει δύο καθοριστικές πληροφορίες για την προστασία της μπαταρίας και την αξιόπιστη παρακολούθηση της αυτονομίας οδήγησης.
Για την υποστήριξη των αυστηρών λειτουργικών απαιτήσεων ασφάλειας, η CSM διατίθεται ως αισθητήρας δύο καναλιών, που μετρά ανεξάρτητα το ρεύμα, ενσωματώνοντας την τεχνολογία γεφυρών (ή διακλαδώσεων) και την τεχνολογία hall σε μία συμπαγή, ενιαία μονάδα.
Μετρούμενο ρεύμα
Το μετρούμενο ρεύμα CSM μπορεί να βαθμονομηθεί έως και 2.000 Amps, με ακρίβεια μεγαλύτερη από ±1% στο κανάλι διακλάδωσης και ±3% ακρίβεια στο κανάλι hall, και η θερμοκρασία στην περιοχή από -40°C έως 125°C. Και οι δύο τρέχουσες τεχνολογίες μέτρησης παρέχουν πλήρη γαλβανικό διαχωρισμό. Αυτή η είσοδος παρέχεται, στη συνέχεια, μέσω διασύνδεσης CAN στο σύστημα διαχείρισης της μπαταρίας. Εκτός από τη βελτιστοποίηση της απόδοσης της φόρτισης και την προστασία της μπαταρίας, η CSM θα βοηθήσει και στον εντοπισμό μηχανικών δυσλειτουργιών, που θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε πυρκαγιά, εάν δεν εντοπιστούν. Η μονάδα υποστηρίζει, πλήρως, το ASIL D σε επίπεδο συστήματος και η παραγωγή της θα ξεκινήσει, σύμφωνα με την Continental, εντός του 2022 για ένα υπερσύγχρονο ηλεκτρικό όχημα ενός παγκόσμιου κατασκευαστή.
Ανίχνευση πρόσκρουσης μπαταρίας (BID) – Έξυπνη προστασία δαπέδου
Συνήθως, η μπαταρία ιόντων λιθίου ενός ηλεκτρικού αυτοκινήτου είναι ενσωματωμένη στο δάπεδο. Εκεί, συμβάλλει στο χαμηλό κέντρο βάρους και προστατεύεται καλά από τη δομή του οχήματος – με δύο πιθανές εξαιρέσεις: Σε υψηλές ταχύτητες, αντικείμενα από τον δρόμο ενδέχεται να προκαλέσουν ζημιά στο κάτω τμήμα. Σε χαμηλές ταχύτητες, η επαφή με το έδαφος μπορεί επίσης να προκαλέσει ζημιά. Ως εκ τούτου, τα ηλεκτρικά οχήματα είναι εφοδιασμένα με ένα μεγάλο και, συχνά, βαρύ κάλυμμα για την προστασία της θήκης των μπαταριών. Ωστόσο, μετά από μία πρόσκρουση, θα κρίνει ο οδηγός εάν το αυτοκίνητο πρέπει να ελεγχθεί στο συνεργείο.
«Ο έλεγχος της κατάστασης της μπαταρίας από τον οδηγό δεν είναι ικανοποιητικός, καθώς η ορατότητα είναι περιορισμένη και απαιτείται ένα εκπαιδευμένο μάτι για να εκτιμήσει την πραγματική ζημιά», επισημαίνει ο Johannes Clemm, Διευθύνων Σύμβουλος της Continental Safety Engineering International.
Γι’ αυτό, η Continental ανέπτυξε τη λύση ανίχνευσης πρόσκρουσης μπαταρίας που βασίζεται σε αισθητήρα πίεσης. Αυτό το σύστημα εντοπίζει και ταξινομεί περιπτώσεις σύγκρουσης, για να ειδοποιήσει τον οδηγό εάν έχει παραβιαστεί η ακεραιότητα της μπαταρίας. Με αυτόν τον τρόπο, ο οδηγός μπορεί να λάβει προφυλάξεις πριν, ενδεχομένως, αναφλεγεί μία μπαταρία με διαρροή.
«Επιπλέον, το BID προσδιορίζει την περιοχή της ζημιάς, ώστε η διαχείριση της μπαταρίας να αδειάσει τα στοιχεία σε αυτήν την περιοχή για να αποτρέψει κάθε κίνδυνο πρόκλησης πυρκαγιάς», προσθέτει ο Clemm.
Το BID καλύπτει δύο τυπικούς κινδύνους πρόσκρουσης: Την χαμηλής ταχύτητας επαφή με το έδαφος, π.χ. κατά τη διάρκεια ελιγμών στάθμευσης, όταν το όχημα κυλά αργά πάνω από ένα κράσπεδο και προσκρούει στο έδαφος, και την υψηλής ταχύτητας πρόσκρουση με αντικείμενα, όπως πέτρες ή ιμάντες πρόσδεσης. Αυτοί οι τύποι αντικειμένων ενδέχεται να καταστρέψουν το δάπεδο και, ενδεχομένως, να διεισδύσουν ακόμη και στη δομή της μπαταρίας. Στην πρώτη περίπτωση πρόσκρουσης, το σήμα BID θα μπορούσε, επίσης, να χρησιμοποιηθεί για να ενεργοποιήσει ένα σύστημα ενεργής ανάρτησης ταχείας δράσης για να αυξήσει προσωρινά την απόσταση, προκειμένου να μετριαστεί η ζημιά.
Η προστασία του δαπέδου που βασίζεται σε αισθητήρες μπορεί να εξοικονομήσει έως και 50% του βάρους, συγκριτικά με την τρέχουσα λύση. Οι δορυφορικοί αισθητήρες πίεσης που χρησιμοποιούνται στο BID προέρχονται από το Σύστημα Προστασίας Πεζών (PPS), το οποίο έχει τοποθετηθεί σε εκατομμύρια οχήματα, εδώ και πάνω από δέκα χρόνια.
Κάθε πρόσκρουση ανιχνεύεται μέσω ενός σήματος πίεσης σε έναν σωλήνα σιλικόνης γεμάτο αέρα που είναι ενσωματωμένος σε σερπαντίνες στο κάτω μέρος της θήκης της μπαταρίας.
Ο χρόνος μεταξύ της άφιξης του σήματος στους δύο δορυφόρους πίεσης και στα δύο άκρα του σωλήνα καθιστά δυνατό τον υπολογισμό της περιοχής της πρόσκρουσης. Η σοβαρότητα της πρόσκρουσης μπορεί να ταξινομηθεί μέσω ορίων σήματος, που χρησιμεύουν για την ενεργοποίηση διαδοχικών συναγερμών στον οδηγό.
Πηγή: ContinentaL
