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Swoboda top bei maßgeschneiderten Sensoren

Die Automobilindustrie steht mit dem Umstieg auf die Elektromobilität vor großen Herausforderungen, denn ein Elektrofahrzeug unterscheidet sich auf vielen Ebenen beträchtlich von einem Fahrzeug mit Verbrennungsmotor. Unter anderem benötigt ein Elektrofahrzeug zusätzliche, in der harschen Fahrzeugumgebung fehlerfrei funktionierende Sensoren. Swoboda, einer der führenden Hersteller von Sensoren, hat kürzlich mehrere Volumenaufträge für magnetisch und induktiv messende Rotorlagesensoren und einen intelligenten Stromsensor erhalten.

Swoboda entwickelt und produziert Sensoren für unterschiedlichste Systeme von Elektrofahrzeugen, sowohl für 48 Volt und Hochvolt-Hybridsysteme als auch für rein elektrische Antriebe und ist führend in der Herstellung hochpräziser Sensoren für diese zentralen Fahrzeugsysteme. Die Reichweite eines Elektrofahrzeugs hängt neben der Speicherkapazität der Batterie maßgeblich von den Stromwandlungsprozessen während des Ladevorgangs (Wechsel- oder Drehstrom in Gleichstrom) und der erneuten Wandlung (Gleichstrom und Drehstrom) zum Betrieb der E-Maschine ab. Zur effizienten Steuerung dieser Wandlungsphasen benötigt es neben effizienten Halbleitern eine hochauflösende Sensorik zur Messung der jeweiligen Ströme.

Swoboda stellt diese Sensoren als Stand-alone Lösung aber auch integriert in IGBT/MOSFET Modulen oder in Stromschienen her. Neben rein messenden Sensoren werden diese auch in Verbindung mit Steuerungsfunktionen (Auslösung von Trennschaltern bei Überstrom) angeboten.

Rotorlagesensoren (Bezug auf Synchronmaschine)

Weiterer Einflussfaktor sowohl für die Effizienz als auch die Fahrsicherheit ist eine möglichst genaue Detektion der Lage der E-Maschinen Rotorwelle. Bei den in der Vergangenheit häufig eingesetzten Asynchronmaschinen reicht in der Regel eine reine Drehzahlsensierung aus. Bei den zunehmend häufiger verwendeten Synchronmaschinen ist eine möglichst genaue Detektion der Winkellage der Rotorwelle jedoch erforderlich, um wie der Name der

Antriebsart verrät, einen möglichst hohe Synchronität zwischen den magnetischen Polen des Rotors und den bestromten Polen des Stators zu erzeugen. Hierzu gibt es unterschiedliche Lösungsansätze. Neben den bereits seit vielen Jahren eingesetzten Resolvern, oder auch optischen Sensoren, besteht durch primär die Weiterentwicklung von magnetischen und induktiven Sensoren eine neue Möglichkeit, kosteneffiziente und sehr stark bauraumoptimierte Lösungen anzubieten. Swoboda konnte diese beiden Technologien bereits erfolgreich am Markt platzieren und verfügt dadurch über ein breites Spektrum an Lösungen, um Sensoren bezüglich Funktion und Produktkosten optimal auf den jeweiligen Kundenwunsch auszulegen. Neben der Steigerung der Fahrzeugeffizienz tragen diese Sensoren durch eine gezielte Entwicklung nach funktionalen Sicherheitsaspekten (ISO 26262 ASIL-D) entscheidend zu einem sicheren Fahrbetrieb der Elektroantriebe bei.

Stromsensoren

Basierend auf der langjährigen Erfahrung in der Auslegung magnetischer Sensoren wurde von Swoboda eine neue Generation von Stromsensoren für einen Serienauftrag entwickelt. Die Stromsensoren dienen zur Regelung von Invertern, also von elektrischen Systemen zur Umwandlung von Gleich- in Wechselspannung, und zur Absicherung des Antriebsstrangs. Hierbei ist es eine zusätzliche Aufgabe der Sensoren die Systeme vor Überströmen zu schützen. Swoboda bietet kundenspezifische Lösungen sowohl als Integration in Fahrzeugsystemen (Inverter, On-board-Charger, Batterie-Management usw.) als auch als Stand-alone Systeme zur Leitungsabsicherung an. Von Beginn an werden die Sensoren nach den Kriterien der funktionalen Sicherheit, in den meisten Fällen mit der höchsten Einstufung ASIL-D, entwickelt und abgesichert.

„Wir sind stolz darauf in einem weiten Feld unterschiedlicher Anwendungen zu den führenden Automotive-Sensorherstellern zu zählen.“ erläutert Sascha Jegle, Leiter Technische Geschäftsfeld-Entwicklung bei Swoboda. „Mit unseren internationalen Kunden entwickeln wir die Sensorik seit vielen Jahren weiter. Unser Knowhow und hoher Qualitätsanspruch sowie die Fähigkeit hohe Stückzahlen produzieren zu können, machen uns zum geeigneten Partner führender Hersteller.“