Le nouveau E de Continental

Toulouse, France, le 22 février 2023. L'entreprise technologique Continental élargit son portefeuille de capteurs pour le marché en pleine croissance des voitures électriques avec le dévoilement d'un nouveau capteur innovant. Le capteur de position du rotor du moteur électrique inductif à grande vitesse (eRPS) détecte la position exacte du rotor dans une machine électrique synchrone, ce qui contribue à augmenter l'efficacité et permet des opérations plus fluides. Comparé aux capteurs résolveurs existants, l'eRPS est plus compact et 40 % plus léger. Les solutions existantes de mesure de rotation reposent souvent sur le principe du résolveur (transformateur électrique rotatif), qui est compliqué et doit être adapté spécifiquement à chaque type de moteur synchrone. L'eRPS, cependant, est un composant standardisé pour chaque moteur, quel que soit le nombre de paires de pôles. Il est facile de transférer ce nouveau capteur d'un moteur à l'autre, ce qui en fait une option intéressante pour les voitures électriques. Le démarrage de la production est prévu pour fin 2025.

« La croissance de l'électrification des véhicules se traduit par davantage de moteurs synchrones dans la voiture. Cela va des gros moteurs puissants comme les moteurs de traction aux plus petits comme les pompes électriques. Notre technologie eRPS standardisée a un large éventail d'applications potentielles 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 combinant plusieurs fonctions ajoutent à un haut niveau d'intégration dans la voiture. Continental est aujourd'hui l'un des leaders dans la fourniture de capteurs de position du moteur. Avec le lancement de l'eRPS , nous sommes désormais bien positionnés pour être également l'un des principaux fournisseurs de capteurs de position de moteurs électriques."

L'eRPS a été spécialement développé 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, l'unité de commande du moteur doit connaître la position exacte du rotor, ce qui fait de ce type de capteur un élément essentiel des applications de moteurs synchrones. 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 petite longueur totale. La conception du capteur est basée sur le principe des courants de Foucault et est optimisée pour augmenter la robustesse aux tolérances mécaniques. Des circuits intégrés (CI) de pointe sont utilisés pour le traitement du signal. Le CI a été conçu selon les normes automobiles de sécurité fonctionnelle ISO 26262 pour atteindre ASIL C. En option, deux CI peuvent être intégrés dans l'eRPS pour assurer la redondance qui fait partie intégrante de la sécurité fonctionnelle.

Bien que le moteur de traction d'un véhicule électrique ou hybride soit un cas d'utilisation important, il existe de nombreux autres moteurs synchrones dans les véhicules électrifiés. Les futurs systèmes de freinage à sec (sans hydraulique), par exemple, seront également actionnés électriquement et nécessiteront des capteurs de rotation. Lors du développement de l'eRPS, Continental s'est appuyé sur les connaissances et l'expérience existantes en matière de technologie inductive. Par exemple, le système de freinage par câble MK C2 utilise un capteur de position de moteur inductif et a été une référence pour le développement du concept de détection avec une vitesse et une précision accrues, comme c'est le cas avec l'eRPS.

Le nouvel eRPS est un capteur inductif de position du rotor couvrant plusieurs configurations d'intégration. Le capteur peut être monté traversant l'arbre, ou il pourrait être intégré à l'extrémité de l'arbre du rotor, incluant dans ce cas la fonction d'étanchéité. Le module contient des bobines d'excitation et de réception intégrant un ou deux circuits intégrés qui détectent directement la position angulaire électrique du codeur métallique sur l'arbre du rotor. Cette solution simple et efficace en termes de poids fournit une sortie dans un format qui nécessite un post-traitement minimal du signal. Les données électriques de position angulaire sont nécessaires pour un contrôle efficace du couple de la machine électrique et pour atteindre la durée de vie maximale d'un moteur.

"Le modèle de signal de l'eRPS est beaucoup plus facile à utiliser que celui d'un résolveur. Le principe de mesure est très rapide, extrêmement robuste et adapté aux vitesses et accélérations élevées du moteur. Il est très compact et fonctionne avec un nombre minimal de pièces ", a déclaré Ronan LeRoy, responsable du centre de produits des capteurs et des sous-systèmes dans le segment de la sécurité passive et des capteurs chez Continental.

Avec une consommation de courant maximale de 15mA, l'eRPS offre une précision électrique de ±0,5° pour un moteur à quatre paires de pôles. Il est conçu pour couvrir les exigences de vitesse de rotation nécessaires aux futures plates-formes de véhicules électriques (~ 24 000 tr/min). La plage de température de fonctionnement du capteur est très large et se situe entre -40 °C et 140 °C et culmine jusqu'à 155 °C.

L'eRPS étend le portefeuille de capteurs de Continental spécialement conçu pour l'électromobilité afin de soutenir à la fois la sécurité routière et l'électrification. Avec le module de capteur de courant et la détection d'impact de batterie, la société a déjà introduit en 2022 deux nouvelles solutions axées sur la protection de la batterie et/ou sur la rétention de la batterie des véhicules électriques.

Soren Pinkow

Porte-parole des médias et gestionnaire de sujets Sécurité et mouvement

Automobile continentale