새로운 모빌리티를 위한 센서

Jun 23, 2023

자동차 제조업체가 내연기관(ICE)에서 하이브리드 및 배터리 구동 설계(xEV)로 전환함에 따라 이러한 설계 내에서 센서가 차지하는 배포 범위가 확대되고 있습니다. IHS Markit에 따르면 xEV 모델의 수가 현재 약 335개에서 2030년에는 800개로 증가할 것으로 예상됩니다. 법률, 정부 인센티브, 개선된 충전 인프라가 추가적인 자극을 제공합니다. 자동차 제조업체는 이러한 새로운 센서 기술을 설계에 성공적으로 통합하기 위해 상대적으로 짧은 시간 내에 산업 파트너십을 구축해야 합니다. TDK의 통합 센서 포트폴리오는 자동차 애플리케이션에 완벽하게 적합한 포괄적인 센서 제품군을 제공합니다. 포트폴리오에는 기존 ICE와 확장된 xEV 요구 사항이 모두 포함됩니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.

차량 내에는 기계, 전자 또는 전자기계 프로세스를 모니터링하고 제어하기 위한 폐쇄 루프 피드백 메커니즘이 존재합니다. 센서 또는 센서 조합은 이러한 시스템에 대한 입력을 생성하여 모니터링 중인 프로세스와 관련된 데이터를 제공합니다. 예를 들어, 이 데이터는 바퀴, 차축, 모터의 경우 회전 데이터 형식일 수 있습니다. 차량 제어 온도, 전류 흐름 및 압력 내의 기타 피드백 시스템입니다. 여기에서는 특정 센서 또는 센서 조합(센서 융합)이 관련 측정 데이터를 제공합니다.

TMR 센서 터널 자기저항(TMR) 센서는 차량 내에서 다양한 용도로 사용됩니다. 스티어링 휠 토크 또는 각도, 모터/액슬 위치, 'eCaliper' 제동 시스템 및 와이퍼 작동을 감지하는 데 사용할 수 있습니다. TAS 시리즈 TMR 센서는 높은 출력, 낮은 전력 소비, 우수한 각도 정확도 및 낮은 온도 드리프트가 특징입니다. TMR 소자는 고정 자성층과 자유층의 3개 층으로 구성되며 장벽층(얇은 절연체로 구성)으로 분리됩니다. 자유층의 자화는 노출된 외부 자기장에 따라 변합니다. 두 층의 자기장이 정렬되면 소자의 전기 저항이 낮아집니다. 반대로, 두 층의 자기장이 반대이면 저항이 높습니다.

홀 센서 홀 센서는 자기장이 반도체에 수직으로 적용될 때 반도체 내부에 흐르는 결과적인 전압 차이를 감지합니다. 이러한 방식으로 홀 스위치는 측정된 자기장 강도를 사전 정의된 레벨 또는 센서에서 프로그래밍할 수 있는 레벨과 비교합니다. 이 레벨(스위칭 포인트)을 초과하면 센서의 출력이 변경됩니다. TDK는 홀 스위치 제품군 내에서 프로그래밍 가능 옵션과 고정 옵션을 모두 제공합니다. 홀 스위치는 영구 자석과 함께 사용하여 회전, 속도, 거리, 압력, 각도 및 유체 레벨과 같은 변수를 간접적으로 측정할 수 있습니다. TDK의 3D HAL® 픽셀 셀 기술은 다차원 자기장 측정을 위한 HAL 39xy 직접 각도 센서의 핵심입니다. 이 센서는 표유 자기장에 민감하지 않으면서 자기장을 정확하게 측정합니다. 독특한 컨셉은 홀 플레이트 배열을 기반으로 합니다. 예를 들어 프로그래밍 가능한 3D 위치 센서 HAL 3930에는 내장형 PWM/SENT 또는 SPI 인터페이스가 있습니다.

xEV의 배터리, 충전 회로 및 구동렬 구성 요소의 열 관리는 센서가 중추적인 역할을 하는 확장된 영역의 대표적인 예입니다. 전기 자동차의 최대 주행 거리를 위해서는 구동 트레인의 핵심 구성 요소가 다양한 온도 범위에서 작동해야 합니다. 배터리는 전력 인버터보다 훨씬 낮은 온도를 요구하는 반면, 모터의 자석은 뜨거워지면 힘을 잃습니다. 냉각을 위해 최대 8개의 LIN 버스 제어 전자 밸브가 냉각액을 이러한 구성 요소로 보냅니다. 이러한 밸브는 3D 위치 센서 HAL 3930과 함께 내장형 모터 컨트롤러 HVC 4223F로 제어할 수 있습니다. HVC 4223F가 액추에이터 모터를 직접 구동하는 동안 HAL 3900은 제어 루프를 닫는 위치 피드백을 제공합니다.