Immer mehr Fahrzeuge sind mit Elektromotoren anstelle von Verbrennungsmotoren ausgestattet und es werden zunehmend mehr intelligente Komponenten in die Fahrzeuge eingebaut. Die Umstellung auf E-Mobilität stellt die Automobilindustrie vor grosse Herausforderungen, da ein Elektrofahrzeug zusätzliche Sensoren benötigt, die in der rauen Fahrzeugumgebung messen und steuern.

Automobilhersteller und ihre Zulieferer entwickeln neues Wissen und Know-how. Neue Komponenten wie Elektrobatterien, Elektromotoren und der dazugehörige Antriebsstrang werden mit einem hohen Automatisierungsgrad produziert und montiert. Auch die zunehmende Vielfalt der Komponenten im Fahrzeug führt zu Bauteilen und Komponenten, die mit Sensoren zuverlässig erkannt, geprüft und identifiziert werden müssen. Neue kompakte, leichte und leistungsstarke Elektromotoren und Steuergeräte ermöglichen beispielsweise die Hybridisierung und Elektrifizierung von Fahrzeugen - insbesondere bei begrenztem Bauraum im Antriebsstrang.

Energiemanagement in Elektromotoren

New generation electric motors

Eine neue Generation von Elektromotoren

Leichtere und energieeffizientere E-Mobilitätsprodukte sind die Wegbereiter einer neuen Generation von Elektromotoren und Generatoren. Die Axialfluss-Technologie hat zu einer Motortechnologie geführt, die im Vergleich zu herkömmlichen EV-Motoren eine 3 bis 5-mal höhere Leistungsdichte aufweist. Herkömmliche Permanentmagnet-EV-Motoren leiden unter Verlusten aufgrund der grossen Menge an Eisen in den Motoren. Im Vergleich zu herkömmlichen Permanentmagnet-EV-Motoren weisen Axialflussmotoren 80 % weniger Eisenkernverluste und eine mehr als 5-mal geringere Eisenmasse auf, die durch Kupferwicklungen ersetzt wird und ermöglichen eine bis zu 24 % höhere Fahrzeugreichweite.

Diese neue Hochgeschwindigkeits-Axialflussmotoren liefern Spitzenleistungsdichten von über 15 kW/kg und erfordern ein intelligentes Energiemanagement des Motors durch die Kühlung der Wicklungen, um die Temperaturen im Stator möglichst niedrig zu halten. Folglich ist eine hochpräzise Temperaturmessung der Kupferwicklungen erforderlich.

Platinum Temperature sensor Pt100 reverse welded wires

Temperatursensoren nach Wahl

Ein äusserst zuverlässiger, kundenspezifischer Platin-Dünnfilm-RTD-Temperatursensor, der in einem Stator-Anschlussmodul installiert ist, gewährleistet die genaue Messung der Temperatur gemäss der Norm IEC 60751 in den Wicklungen des Elektromotors.

Die Platin-Dünnfilm-RTD-Temperatursensoren von IST AG werden mit den hochwertigsten Materialien entwickelt und decken einen grossen Temperaturbereich ab. Diese Sensoren können unter härtesten Bedingungen betrieben werden und weisen dabei eine minimale Drift auf. Die Konstruktion ist äusserst robust, und aufgrund der geringen Abmessungen werden die Sensoren in verschiedenen Gehäusen angeboten. Die Platin-Temperatursensoren sind mit einem Standard-TCR von 3850 ppm/K und mit Genauigkeiten gemäss der Norm IEC 60751 erhältlich.

Brennstoffzellen

Conductivity measurement in Fuel Cells

Elektrische Batteriemodule

Grössere Sicherheit bei Brennstoffzellen, höhere Leistung und längere Betriebsdauer treiben die Entwicklung von Elektrobatterien voran. Ungenauigkeiten bei der herkömmlichen Messung von Batterietemperaturen führen zu grossen Abweichungen, die die Reichweite aufgrund von Leistungseinbussen des Motors verringern. Das Eindringen von Wasser und Kühlflüssigkeit in das Batteriegehäuse kann das Risiko eines Ausfalls des Batterieblocks und eines möglichen Stromschlages erhöhen.

Präzisionsdünnschichtsensoren aus Platin eignen sich ideal für die Temperaturüberwachung der Kühlflüssigkeit in einer Niedertemperatur-Brennstoffzelle, während ein Leckerkennungs-Feuchtigkeitssensor das Auslaufen von Kühlflüssigkeit oder das Eindringen von Wasser über eine Änderung des Feuchtigkeitsgehalts erkennt.

Platin-Dünnschichtsensoren messen auch unter widrigen Bedingungen mit extrem hoher Stabilität und geringer Drift und maximieren so die Effizienz und Lebensdauer der elektrischen Batterie. Die Platin-Dünnschicht-RTD-Temperatursensoren der IST AG werden mit den hochwertigsten Materialien entwickelt und decken einen grossen Temperaturbereich ab. Diese Sensoren können unter den härtesten Bedingungen eingesetzt werden und weisen nur eine minimale Drift auf. Die Konstruktion ist äusserst robust, und aufgrund der geringen Abmessungen werden die Sensoren in verschiedenen Gehäusen angeboten. Die Platin-Temperatursensoren sind mit einem Standard-TCR von 3850 ppm/K und mit Genauigkeiten gemäss der Norm IEC 60751 erhältlich.

Hydrogen fuel cell

CGH2-komprimierter gasförmiger Wasserstoff

Brennstoffzellen arbeiten mit höheren Wirkungsgraden als Verbrennungsmotoren und können die chemische Energie des Brennstoffs mit einem Wirkungsgrad von bis zu 60 % in elektrische Energie umwandeln und Brennstoffzellen verursachen geringere Emissionen als Verbrennungsmotoren. Wasserstoff-Brennstoffzellen sondern lediglich Wasser ab, so dass am Betriebsort keine Kohlendioxid-Emissionen und keine Luftschadstoffe entstehen. Ausserdem sind Brennstoffzellen im Betrieb leiser, da sie weniger bewegliche Teile haben.

Brennstoffzellen funktionieren wie Batterien, jedoch entladen sie sich nicht und müssen nicht wieder aufgeladen werden. Sie erzeugen Strom und Wärme, solange Brennstoff zugeführt wird. Als Kraftstoff erfordert CGH2-komprimierter (und erweitert komprimierter) gasförmiger Wasserstoff extrem kalte Lagertemperaturen, die genau überwacht werden müssen, da der höchstmögliche Lagerdruck unter kryogenen Bedingungen (nach dem Tanken) 350 Bar beträgt und die Temperatur unter 100 Kelvin liegt.

Aufgrund des speziellen Aufbaus eines ZrO2-Substrats mit einem auf Platin abgestimmten thermischen Ausdehnungskoeffizienten und einer stabilen Kennlinie, ist der Platin-RTD-Temperatursensor der "PW-Serie" der IST AG ideal geeignet für Tieftemperaturmessungen bis -200 °C . Die Vorteile dieses Sensortyps sind, dass keine Spannungen in der Platinschicht entstehen und die Hysterese reduziert wird.

Conductivity measurement in Fuel Cells

Leitfähigkeitssensoren für die Kühlmittelüberwachung

Um den aktuellen Fortschritten in der Brennstofftechnologie gerecht zu werden, werden spezielle Kühlmittel für Brennstoffzellen in den Fahrzeugen mit Brennstoffzelle benötigt. Diese neuen Kühlmittel bieten Schutz vor Korrosion, Überhitzung und Frost und können gefahrlos mit Ionenaustauschharzen im Brennstoffzellen-Kühlsystem verwendet werden.

Im Vergleich zu nicht-inhibierten Glykol-Wasser-Mischungen können diese Kühlmittel konstant eine niedrige elektrische Leitfähigkeit aufrechterhalten und so die elektrische elektrische Sicherheit des Systems gewährleisten und Energieverluste reduzieren. Die kontinuierliche Leitfähigkeitsmessung ermöglicht eine schnelle und zuverlässige Überwachung der Qualität des Kühlmittels.

Die Messungen werden mit Leitfähigkeitssensoren durchgeführt, die nach der Zwei-Elektroden-Methode arbeiten. [Interdigitale planare Elektrode und Pt1000 Temperatursensor]. Die Zellkonstante einer Messzelle muss vom Hersteller zertifiziert sein. Die IST AG verfügt über langjährige Erfahrung in der Herstellung von Messzellen, die den höchsten Anforderungen genügen. Der Messzellen-Transmitter wird mit einem Gehäuse angeboten, das die Elektronik auf der Basis unserer Leitfähigkeitssensoren enthält.

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E-Mobilität

Coolant leakage detection with humidity sensor MK33

Sensoren zur Erkennung von Kühlmittelleckagen

Der kapazitive rH-Feuchtesensor MK33-W von der IST AG wurde speziell für High-End-Messanwendungen und extreme Umgebungen entwickelt und eignet sich daher optimal für Kühlmittelleckage-Anwendungen. Der MK33-W zeichnet sich durch einen extrem hohen Feuchte- und Temperaturbereich aus und eignet sich aufgrund seiner hervorragenden chemischen Beständigkeit für die raue Umgebung von elektrischen Batterien.

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Precision temperature measurement for charging plugs

Präzise Temperaturmessung für Ladestecker

Die hohen Anforderungen an die elektrische Sicherheit führen zu neuen, fortschrittlichen Konstruktionen von Ladesteckern und Leistungsverbesserungen. Ladestecker müssen eine Lebensdauer von mehr als 10 Jahren ohne Verschlechterung der Ladeeffizienz erreichen. Dies erfordert präzise, stabile und driftfreie Temperaturmessungen während der gesamten Lebensdauer und eine schnelle Reaktion auf plötzliche Temperaturanstiege, die auf einen Steckerausfall hindeuten.

Für eine optimale Ladezeit, Effizienz und Sicherheit, Langzeitstabilität und Zuverlässigkeit ist eine präzise Temperaturmessung mit innovativen Montage- und Verbindungstechnologien im Inneren des Steckers erforderlich.

Platin-Dünnschichtsensoren messen unter harten Bedingungen mit extrem hoher Stabilität und geringer Drift, wodurch die Effizienz und Lebensdauer des Ladesteckers maximiert wird. Die IST AG entwickelte ihre Platin-Dünnschicht-RTD-Temperatursensoren mit den hochwertigsten Materialien, die einen grossen Temperaturbereich abdecken. Die Sensoren können unter den härtesten Bedingungen eingesetzt werden und weisen nur eine minimale Drift auf. Die Konstruktion ist äusserst robust, und aufgrund der geringen Abmessungen werden die Sensoren in verschiedenen Gehäusen angeboten. Die Platin-Temperatursensoren sind mit einem Standard-TCR von 3850 ppm/K und mit Genauigkeiten gemäss der Norm IEC 60751 erhältlich.

Electric power trains_image_Stadler rail

Temperatursensoren mit Langzeitstabilität für elektrische Antriebssysteme

Elektrische Antriebssysteme werden immer leichter und kleiner, was ein robustes Design und einen geringeren Energieverbrauch erfordert, um die Reichweite des Fahrzeugs zu erhöhen. Für einen maximalen Wirkungsgrad des Antriebs ist ein Betrieb an oder nahe der Belastungsgrenze des Kraftwerks erforderlich. Um die Effizienz des Systems, die Langzeitstabilität und die Zuverlässigkeit zu gewährleisten, ist eine präzise Temperaturmessung mit innovativen Montage- und Verbindungsmethoden erforderlich, die bis zu einem Temperaturbereich von 300 °C funktionieren.

Ein Platin-Dünnschichtsensor, der in einem flachen Sondenkopf für eine optimale Temperaturübertragung von flachen Oberflächen montiert ist, gewährleistet eine genaue Temperaturmessung gemäss der Norm IEC 60751 im elektronischen Leistungsmodul.

Die Platin-Dünnfilm-RTD-Temperatursensoren von der IST AG werden mit den hochwertigsten Materialien entwickelt und decken einen grossen Temperaturbereich ab. Die Sensoren können unter härtesten Bedingungen betrieben werden und weisen dabei eine minimale Drift auf. Die Konstruktion ist äusserst robust und die Sensoren werden aufgrund ihrer geringen Abmessungen in verschiedenen Gehäusen angeboten. Die Platin-Temperatursensoren sind mit einem Standard-TCR von 3850 ppm/K und mit Genauigkeiten gemäss der Norm IEC 60751 erhältlich.

Sensors for automotive and transportation

LiDAR

LiDAR-Geräte fungieren als das Auge der selbstfahrenden autonomen Fahrzeuge. Sie bieten eine 360-Grad-Vogelperspektive des umgebenden Geländes, die ihnen ein sicheres Fahren ermöglicht.

Die IST AG bietet Lösungen für das thermische Management von LiDAR-Lasermodulen und optischen Komponenten.

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