可實現電動汽車電池超高精度監測的TMR傳感器解決方案

電池電量指示儀表是混合動力電動汽車(xEV)的一項基本功能配置。電池監測功能可以準確測量剩余電池容量，有助于精確估算行駛距離，隨著電動汽車耗電量的增加，未來將需要更精確的電池監測功能。而電流傳感器就是影響電動汽車電池監測性能的元件之一。

電池監測

●    電池監測面臨的挑戰對于避免“電量耗盡”至關重要 

●    電池監測解決方案可檢測高達1200 A的大電流，且誤差小于1%

傳統閉環傳感器與TMR電流傳感器

通過將TMR元件、線圈、磁檢測部分和ASIC集成于單封裝中，減小了尺寸和功耗。

電池監測面臨的挑戰對于避免“電量耗盡”至關重要

通常而言，當電池耗盡時，電動汽車就無法繼續行駛。尤其在高速公路上，能否避免電量耗盡非常關鍵，否則可能會導致重大交通事故，不僅危及人身安全，還會造成嚴重的交通堵塞。為了避免發生這種情況，汽車制造商和交通基礎設施公司提供了各種服務支持，包括向駕駛員顯示精確的電池電量消耗估算值，以及提供有關電池充電服務區和停車區的信息。隨著未來電動汽車的普及和電力供應基礎設施的發展，這些配套服務也將會進一步加強。

為了有效估算電池消耗情況，高精度電池監測至關重要。如果無法實現對剩余電池容量的精確測量，就很難獲得有關剩余可行駛距離的可靠信息。此外，提高電池監測的精度不僅可以檢查與剩余電池容量有關的電池充放電狀態，還可以避免發生損害電池性能的情況，從而有助于延長電池使用壽命。

磁傳感器元件的特性比較

電池監測解決方案可檢測高達1200 A的大電流，且誤差小于1%

在用于電池監測的各類電流傳感器中*1，通常采用閉環電流傳感器進行測量。閉環電流傳感器有一個由線圈組成的大磁芯，可產生磁通量用于感測。但是，采用這種傳感器會影響電池監測設計的靈活性，并且無法減輕車輛重量。

TDK開發的新型閉環隧道磁阻效應(TMR)*2電流傳感器可解決這些問題，其中使用了無芯傳感器。TMR電流傳感器的磁檢測部分（由TMR元件、線圈和電阻組成）和專用集成電路(ASIC)*3均集成在一個封裝中，能夠采用非接觸方式高精度測量高達1200 A的大電流，且誤差小于1%（滿量程）。此外，它的體積小，功耗低，可以實現前所未有的高精度電池監測。

這款新型TMR電流傳感器通過充分運用TDK集團的TMR元件技術和TDK-Micronas的磁傳感器設計技術開發而成，展現了其強大的技術實力。TMR電流傳感器（產品名稱：CUR 423x）將支持高精度電池監測，并進一步推動電動汽車的普及。

TMR元件產生的輸出（即該元件檢測到磁場強度和變化并將其轉化為電信號之后輸出的值）比AMR（各向異性磁阻）元件和GMR（巨磁阻）元件等其他傳感器元件產生的輸出更高。CUR 423x是一種非接觸式磁場傳感器，可用于汽車和工業領域的高直流電流和高交流電流測量。這是首個利用TDK TMR技術開發的Micronas品牌產品。

TMR電流傳感器CUR 423x

術語

1.       電流傳感器的類型：電流傳感器有多種類型，包括“分流電阻型”：使電流通過小阻值電阻并測量兩端之間的電壓來獲得電流值；以及“閉環型”：反饋電流通過第二繞組，使輸入電流產生的磁場恒定為零。

2.       TMR（隧道磁阻）是一種磁改變通過絕緣膜的隧穿電流的現象；應用該機制的元件具有較高的磁阻率（磁阻率體現靈敏度），并且能夠比傳統元件更準確地讀取高密度信號。

3.       ASIC（專用集成電路）是指為信號處理等特定應用而設計的集成電路，其中集成多種功能電路。

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