Texas Instruments presenta un sensore ultra-preciso ad effetto Hall, mentre la ricerca globale punta su batterie allo stato solido, intelligenza artificiale e architetture a 800V per ridurre i consumi delle BEV
Aggiungi Rinnovabili tra i preferiti Sensore che “allunga” l’autonomia delle auto elettriche
Più chilometri percorsi, minore il consumo della batteria. E’ il sogno di chi guida un’auto elettrica, e di chi produce BEV. Nelle auto a batteria, l’inverter è il componente che controlla l’energia proveniente dalla batteria e la trasforma per alimentare il motore elettrico. Sapere quanta corrente sta arrivando al motore è fondamentale per gestire in modo preciso prestazioni, consumi e sicurezza nelle BEV.
Autonomia auto elettriche, sensore “miracoloso”
L’americana Texas Instruments ha sviluppato TMCS2100-Q1, un nuovo sensore progettato per misurare la corrente con estrema precisione. Per adempiere al suo obiettivo, il componente utilizza l’effetto Hall, sfrutta il campo magnetico generato dalla corrente elettrica per determinarne l’intensità, senza dover interrompere il circuito.
La particolarità del sensore sta nella capacità di misurare il flusso su due direzioni contemporaneamente sia orizzontale che verticale; in questo modo il sensore riconosce eventuali piccoli spostamenti causati da vibrazioni o imprecisioni di montaggio e corregge la lettura. L’errore rimane inferiore all’1% anche con uno spostamento di 0,4 mm, garantendo una precisione fino a 20 volte superiore rispetto ai sensori tradizionali.
Autonomia auto elettriche: più chilometri, meno vibrazioni
Una misura di corrente più accurata consente all’inverter di inviare al motore l’esatta quantità di elettricità necessaria, eliminando margini di sicurezza inutili. Ciò si traduce in una maggiore autonomia e in una guida più fluida per EV e ibride. A beneficiarne è anche il comfort: un controllo di corrente più reattivo riduce le micro-oscillazioni che generano rumore e vibrazioni meccaniche.
Inoltre, le dimensioni ridotte del TMCS2100-Q1 permettono di realizzare inverter di trazione più leggeri e compatti, liberando spazio nel vano motore e riducendo il peso complessivo del veicolo. Il guadagno in termini di accuratezza risulta prezioso soprattutto nelle architetture moderne a 800 volt, dove la gestione termica ed elettrica richiede tolleranze estremamente ridotte.
La ricerca internazionale: il punto
Il sensore dell’azienda americana è solo uno dei tasselli del puzzle della ricerca scientifica e industriale internazionale, focalizzata sull’ottimizzazione dell’efficienza energetica dei veicoli elettrici. Sicuramente lo sviluppo di batterie allo stato solido e al sodio è uno dei focus più avanzati. Questa, infatti, punta a sostituire gli elettroliti liquidi con materiali solidi per aumentare la densità energetica e ridurre le dispersioni di calore. In parallelo, le celle agli ioni di sodio e la chimica LFP sono ottimizzate per mantenere un’alta efficienza a pesi e costi ridotti.
Architetture Cell-to-Pack
La ricerca ingegneristica lavora per eliminare i moduli intermedi, integrando le celle direttamente nel pacco batteria. Ridurre la massa complessiva del veicolo del 10% consente di incrementare l’autonomia fino al 13% a parità di energia erogata.
E ancora. I moderni sistemi di gestione della batteria, BMS, utilizzano algoritmi di machine learning per prevedere i picchi di assorbimento, condizionare la temperatura delle celle in tempo reale ed evitare lo spreco di carica nelle fasi di accelerazione o rigenerazione.
Infine, l’intero settore dell’elettronica di potenza sta sostituendo il silicio tradizionale con materiali ad ampiezza di banda, capaci di ridurre fino al 70% le perdite di conversione energetica all’interno dell’inverter durante il passaggio da corrente continua a corrente alternata.
