蓋世汽車訊 5月24日，大陸集團（Continental）擴大其廣泛的傳感器產(chǎn)品組合，推出兩款用于電動汽車的新型傳感器：電流傳感器模塊（CSM）和電池沖擊檢測（BID）系統(tǒng)。這兩種新的解決方案都專注于保護電池和/或電池參數(shù)保持。大陸將于2022年開始生產(chǎn)該全新的高壓電流傳感器模塊（CSM）。這種緊湊的模塊化傳感器設計可測量電流并同時檢測溫度，其中電流和溫度都與電池管理的輸入高度相關。大陸還計劃將重量較輕的電池沖擊檢測（BID）解決方案推向市場，以替代沉重的地板下“裝甲”以防止損壞。

圖片來源：大陸

大陸集團被動安全和傳感器部門負責人Laurent Fabre表示：“汽車電氣化帶來了新的用例，從而為我們的傳感器應用開辟了更多機會，因為電動汽車同樣需要傳統(tǒng)汽車所具備的所有傳感器，甚至更多。例如，電動汽車還需要保護電池并保持其性能，而電流傳感器模塊和電池沖擊檢測解決方案可同時滿足這兩個需求?！?/p>

考慮到電池是電動汽車中最昂貴的部件，該CSM不僅可保護電池免受過電流的影響，而且還有助于通過限制老化效應來保持電池參數(shù)。該CSM集成在電池斷開單元或電池本身中，將為電池保護和可靠的續(xù)航里程監(jiān)控提供兩個決定性信息。為了符合嚴格的功能安全要求，CSM可用作雙通道傳感器，通過將分流技術和霍爾技術集成在一個緊湊的單個單元中來獨立測量電流。

新BID采用輕型結構，可檢測地板下的撞擊，并在需要停車時提醒駕駛員。因此駕駛員無需做出具有挑戰(zhàn)性的決定，即高速撞擊或低速地面接觸是否會損壞電池。與目前的金屬地板保護相比，該BID解決方案可以減少50%的重量。

可靠的充電監(jiān)控：電流傳感器模塊確保電池安全和“健康”

鋰離子電池可儲存大量能量，以提供較遠的續(xù)航里程。但由于不可避免的物理效應，電池進行充電（和放電）時會變熱，尤其是大功率快速充電或運動駕駛。特別是充電期間，大電流會流入電池。為了防止汽車電池過載，必須控制電流以限制溫度梯度。被動安全和傳感器部門的項目經(jīng)理Horst Gering表示：“鋰離子電池有一個最佳溫度跨度，在這個溫度范圍內(nèi)會非常安全且老化非常緩慢。然而，快速充電電池需要在保持電池安全和健康與限制充電持續(xù)時間之間進行權衡。因此需要準確的數(shù)據(jù)基礎?！贝送?，該CSM可通過監(jiān)控電流消耗來幫助計算精確的剩余續(xù)航。

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該CSM測量電流可校準高達2,000安培，分流通道精度優(yōu)于±1%，霍爾通道精度優(yōu)于±3%，溫度范圍在-40°C至125°C之間。目前的兩種測量技術都提供了完全的電流分離。然后通過CAN接口將該輸入提供給電池管理系統(tǒng)。除了在保護電池的同時優(yōu)化充電效率，該CSM還有助于檢測機械故障，避免引起火災。該CSM在系統(tǒng)級別完全符合ASIL D級。該CSM將于2022年生產(chǎn)，提供給一家全球汽車制造商的最先進電動汽車。第一個產(chǎn)品是模塊化傳感平臺的一部分，該平臺可擴展為附加功能，例如電壓測量和測量通道數(shù)量。

電池撞擊檢測——智能地板保護

電動汽車的鋰離子電池通常集成在地板下方，有助于降低重心，并可受到車輛結構的良好保護，但也有兩種潛例外情況：高速行駛時的綁扎帶等物體，可能會向上旋轉并損壞地板；低速行駛期間的地面接觸也會造成損壞。因此，電動汽車會配備一個大且重的蓋子，以從底部保護電池盒。但如果發(fā)生碰撞，駕駛員需要判斷是否需要在車庫檢查汽車。大陸安全國際工程董事總經(jīng)理Johannes Clemm表示：“人為檢測并不保險，因為汽車下方的能見度很差，因此需要經(jīng)過培訓的專業(yè)人來評估是否真正發(fā)生損壞?！睘榱私鉀Q這種情況并使輕型地板保護變得可行，大陸集團開發(fā)出基于壓力傳感器的電池沖擊檢測解決方案。

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該系統(tǒng)可檢測并分類地板下撞擊事件，以在電池完整性可能已被破壞時向駕駛員發(fā)出警報。這樣，車主就可以在被刺破的電池發(fā)生起火前采取預防措施。Clemm補充道：“此外BID可識別損壞區(qū)域，因此電池管理可以清空該區(qū)域的電池，以降低起火風險?！?/p>

該BID涵蓋兩種典型的撞擊風險：一種是低速地面接觸，例如，在停車操作期間，當車輛緩慢翻過路邊并撞到地面時。在此類事件中，BID信號還可用于觸發(fā)快速作用的主動懸掛系統(tǒng)，以暫時增加地板下的間隙，以減輕損壞。另一個用例是高速入侵，這可能是由旋轉的重物（如道路上的巖石或綁扎帶）引起的。考慮到速度和沖擊力，這些類型的物體可能會損壞地板，甚至可能穿透電池結構。

與當前的解決方案相比，基于傳感器的地板下保護可以為每輛車節(jié)省重量多達50%。該BID方案中使用的壓力傳感器衛(wèi)星源自經(jīng)過驗證的行人保護系統(tǒng)（PPS pSAT），目前已在數(shù)百萬輛汽車中量產(chǎn)并應用了十多年。任何撞擊都可通過充氣硅膠管中的壓力信號檢測到，而該硅膠管集成在電池倉底部的蛇形管中。信號到達管兩端的兩個壓力衛(wèi)星會有時間差，因此可以計算撞擊面積。影響的嚴重程度可通過用于向駕駛員觸發(fā)級聯(lián)警報的信號閾值進行分類。

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