Új módszerrel detektálja a Continental az elektromos autót a kőfelverődéseit

A Continental bővíti széles érzékelőportfólióját azzal, hogy két új szenzorrendszert vezet be az elektromos járművekhez: az áramérzékelő modult (CSM) és a Battery Impact Detection (BID) rendszert. Mindkét új megoldás az akkumulátor védelmére és/vagy az akkumulátor paramétereinek megőrzésére összpontosít.

2022-ben a Continental megkezdi a vadonatúj nagyfeszültségű áramérzékelő modul (CSM) gyártását. Ez a kompakt moduláris érzékelő kialakítás méri az áramerősséget és egyidejűleg érzékeli a hőmérsékletet. Mindkét érték nagyon fontos az akkumulátorkezelés bemeneteként. Az akkumulátorvédelem másik innovatív elemét hozza piacra a Continental Battery Impact Detection (BID) néven. A megoldásnak hála az alsó fém burkolatok egy jelentős része elhagyható a jármű építésénél.

“A járművek villamosítása új felhasználási eseteket hoz, és így több lehetőséget nyit meg az érzékelő tevékenységeink előtt, mivel az elektromos autók minden érzékelővel rendelkeznek, amire egy hagyományos autónak szüksége van – és még annál is többel” – mondja Laurent Fabre, a Continental passzív biztonsági és szenzorikai szegmensének vezetője. “Például az akkumulátor védelme és teljesítményének megőrzése két további feladat az elektromos járműveknél. Az áramérzékelő modul és az akkumulátorütés-érzékelő megoldások mindkét célt szolgálják.”

Tekintettel arra, hogy az akkumulátor az elektromos autók legdrágább alkatrésze, a CSM-et nem csak arra fejlesztették ki, hogy megvédje az akkumulátort a túláramoktól, hanem segít megőrizni az akkumulátor paramétereit az öregedési hatások korlátozásával.

Az akkumulátor leválasztó egységébe vagy magába az akkumulátorba integrálva a CSM biztosítja a két döntő információt az akkumulátor védelméhez, valamint a megbízható távfelügyelethez. A szigorú funkcionális biztonsági követelmények támogatása érdekében a CSM kétcsatornás érzékelőként áll rendelkezésre.

A BID a könnyű szerkezettel kombinálva érzékeli a padló alatti mechanikai hatásokat, és figyelmezteti a vezetőt, ha emiatt meg kell állnia egy szerviz erejéig. Ez mentesíti a vezetőt attól a kihívást jelentő döntéstől, hogy az adott esemény károsíthatta-e az akkumulátort. A jelenlegi fém padlóvédelemmel összehasonlítva a BID megoldás akár 50 százalékos súlymegtakarítást is lehetővé tesz.

BID – Védelem a lábunk alatt

Az elektromos autók lítium-ion akkumulátorát jellemzően olyan padló alatti lokációba építik be, ahol a súlya hozzájárul az alacsony súlyponthoz, és ahol jól védi a jármű szerkezete – két lehetséges kivétellel: Nagy sebességnél tárgyak, mint pl. rögzítőhevederek, károsíthatják a padlót.

Alacsony sebességnél a parkolási manőver során a talajjal való érintkezés is károkat okozhat. Ezért az elektromos járműveket nagy és gyakran nehéz burkolattal látják el, hogy megvédjék az akkumulátorteret az alsó oldalról. Ha azonban ütközés történik, a sofőr dönti el, hogy kell-e az autót szervizben ellenőrizni.

„Ez a helyzet nem kielégítő, mivel rossz a látási viszonyok egy autó alatt, ráadásul gyakorlott szem szükséges a valódi károk felméréséhez” – mondja Johannes Clemm, az Alzenau-i Continental Safety Engineering International ügyvezető igazgatója.

A helyzet javítása és a kis tömegű padló alatti védelem megvalósíthatósága érdekében a Continental kifejlesztette a nyomásérzékelő alapú akkumulátor-ütődés-érzékelő megoldást.

Ez a rendszer észleli és osztályozza a padló alatti ütközéseket, hogy figyelmeztesse a vezetőt, ha az akkumulátor megsérülhetett. Így az autó tulajdonosa óvintézkedéseket tehet, mielőtt a hibás akkumulátor egy későbbi időpontban meggyullad.

“Emellett a BID azonosítja a sérülés területét, így az akkumulátor-menedzsment kiürítheti az adott területen lévő cellákat a tűzveszély elkerülése érdekében” – teszi hozzá Clemm.

A BID két tipikus ütközési kockázatot fed le: Az egyik a kis sebességű talajérintkezés, például parkolási manőverek során, amikor a jármű lassan átgurul a járdaszegélyen, és nekiütközik a talajnak. Az ilyen típusú események során a BID jel arra is használható, hogy elindítson egy gyors működésű aktív felfüggesztési rendszert, amely ideiglenesen növeli a padló alatti hézagot a károk mérséklése érdekében.

A másik felhasználási eset a nagysebességű mechanikai hatás, amelyet felkapott nehéz tárgyak, például kavicsok okozhatnak. Tekintettel a sebességre és az ütközésre, az ilyen típusú tárgyak károsíthatják a padlót, és akár az akkumulátor szerkezetébe is behatolhatnak.

A jelenlegi megoldásokhoz képest az érzékelő alapú padlóvédelem a jelenlegi akkumulátor-árnyékoló megoldás tömegének akár 50 százalékát is megtakaríthatja járművenként. A BID-ben használt nyomásérzékelő csoportok a már bevált gyalogosvédelmi rendszerből (PPS pSAT) származnak, amelyet sorozatgyártásban és több mint tíz éve több millió járműben alkalmaznak.

Bármilyen ütést a rendszer egy nyomásjellel érzékel egy levegővel töltött szilikoncsőben, amely az akkumulátor platform alján található szerpentinbe van beépítve. A jelnek a cső mindkét végén lévő két pressure satellite-re való érkezése közötti időkülönbség lehetővé teszi a becsapódási terület kiszámítását. Az ütközés súlyossága a jelzési küszöbértékek alapján osztályozható, amelyek arra szolgálnak, hogy kaszkádos riasztást indítsanak el a vezető felé.