EO_509

ci sono molti nuovi prodotti interessanti in uscita nello stesso periodo. Per il futuro, la crescita maggiore per TTI sarà rappre- sentata dai sensori digitali che consumano pochissi- ma energia e sono di dimensioni notevolmente ridotte; tuttavia, descrivere tutti i potenziali casi d’uso sarebbe un’impresa decisamente ardua. Per tale motivo in questo articolo l’attenzione sarà focalizzata sul settore automo- bilistico e, più specificamente, su come l’uso combinato di diverse tecnologie di sensori, noto come “sensor fu- sion” (fusione di sensori), stia supportando i sistemi di gestione delle batterie (BMS – Battery Management Sy- stem) e l’intero sistema di trazione (drivetrain) dei veicoli elettrici (EV). Sebbene la maggior parte delle attuali architetture di batterie per veicoli elettrici sia a 400 V, il calore generato dai più recenti caricabatterie veloci a corrente continua può surriscaldare le batterie e questo è uno dei motivi per cui la velocità di carica tende a diminuire dopo l’80%. Per ottenere velocità di ricarica significativamente più ele- vate, gli OEM hanno iniziato ad adottare architetture a 800 V, in modo che la batteria riceva più energia dal ca- ricabatterie ma a una corrente inferiore. Una corrente più bassa riduce anche le perdite di natura resistiva, mi- gliorando l’efficienza termica e impedendo il potenzia- le surriscaldamento della batteria. L’altro vantaggio del punto di ricarica EV è che i cavi di ricarica possono avere lo stesso spessore, dato che aumenta solo la tensione e non la corrente, riducendo così gli oneri legati al raffred- damento dei cavi. Tra le altre tendenze relative ai propulsori dei veicoli elet- trici si possono annoverare l’estensione dell’autonomia, che può essere notevolmente migliorata sviluppando un BMS efficiente ed efficace che bilanci dinamicamente le celle durante la guida e la ricarica dell’auto. Le batterie dei veicoli elettrici hanno una finestra di temperatura operativa ideale molto stretta, compresa tra 20 e 40 °C, e il superamento di questi limiti può avere un forte impat- to sulla degradazione della batteria e ridurre l’autonomia del veicolo. Un altro elemento da tenere in considerazio- ne è la sicurezza. Se la batteria si surriscalda troppo, le reazioni chimiche al suo interno accelerano e potrebbero portare a una fuga termica (thermal runaway). Tipologie di sensori utilizzati L’evoluzione verso sistemi critici più intelligenti, effi- cienti e sicuri è possibile grazie ai sensori. I tipi di sen- sori più comuni utilizzati nei gruppi propulsori dei veicoli elettrici sono quelli per il monitoraggio della tempera- tura, la pressione, la posizione, la proprietà dei fluidi, il livello dei fluidi, la concentrazione di gas, la corrente e la velocità (Fig. 1). Di seguito vengono esaminate le prin- cipali aree di applicazione e descritte quali soluzioni di rilevamento vengono utilizzate nel veicolo per garantir- ne un funzionamento sicuro e prolungare la durata della batteria. COMPONENTS BMS Fig. 1 – Sensori per la trasmissione dei veicoli elettrici (Fonte: TE Connectivity) ELETTRONICA OGGI 509 - APRILE 2023 59