Um sensor do tamanho de uma unha pode ajudar o teu próximo elétrico a ir mais longe com a mesma bateria

A Texas Instruments (TI) revelou o TMCS2100-Q1, aquilo que descreve como o primeiro sensor de corrente multiaxial e sem núcleo (coreless), baseado no efeito Hall, desenhado especificamente para inversores de tração de veículos elétricos e híbridos. Segundo a própria empresa, este componente consegue medir campos magnéticos em duas direções, horizontal e vertical, em vez de apenas um único eixo, como acontece nos sensores convencionais deste tipo, uma diferença que a TI diz traduzir-se numa precisão até 20 vezes superior.

Para entender porque é que isto importa, é preciso perceber o papel do inversor de tração num elétrico: é o componente responsável por converter a energia da bateria, em corrente contínua, na corrente alternada que move efetivamente o motor. Para fazer esse trabalho com precisão, o inversor precisa de saber exatamente quanta eletricidade está a fluir em cada instante, e é aí que entra o sensor de corrente. Medições menos precisas podem causar pequenas flutuações de potência, conhecidas tecnicamente como “torque ripple”, que se traduzem em perda de eficiência, vibrações subtis e maior desgaste do sistema ao longo do tempo.

Segundo dados técnicos divulgados pela TI, o erro de posicionamento do novo sensor é inferior a 1% com um deslocamento de 0,4 mm, e desce até aos 0,25% com apenas 0,1 mm de deslocamento, valores conseguidos através da combinação da medição multiaxial com um algoritmo proprietário da própria empresa. Jason Cole, vice-presidente e diretor-geral da divisão de produtos de deteção da TI, sublinhou que esta é a primeira vez que os engenheiros têm acesso a um sensor de efeito Hall capaz de ultrapassar as limitações das soluções atuais, “algo especialmente crítico à medida que as arquiteturas de 800 volts elevam a fasgueira de exigência de precisão dos inversores de tração”, uma tecnologia que já explorámos aqui em vários modelos recentes.

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Por eliminar o núcleo magnético tradicionalmente necessário sem sacrificar a precisão, o sensor permite ainda construir inversores mais compactos e mais densos em termos de potência, com benefícios que se estendem a toda a cadeia do sistema: maior eficiência, potencialmente mais autonomia com a mesma bateria, aceleração mais suave e um motor mais silencioso. É importante gerir as expectativas: um único componente como este não acrescenta, sozinho, um número previsível de quilómetros à autonomia de um elétrico. O seu impacto real vai depender de como cada fabricante o vai integrar no resto do sistema de tração, mas insere-se numa lógica mais ampla que já é comum na engenharia de elétricos: a eficiência não vem de um único avanço espetacular, mas da soma de muitas pequenas melhorias, cada uma a contribuir um pouco para o resultado final.

Fontes: Texas Instruments, Electrek, Charged EVs, The Elec, eeNews Europe.