Après plusieurs années de collaboration étroite, LEM et Semikron Danfoss ont conçu Nano, un nouveau concept qui combine les capacités de la gamme de capteurs de courant LEM et de la plateforme de modules de puissance demi-pont DCM de Semikron Danfoss pour les applications automobiles haute puissance. Cette collaboration a permis de développer un capteur à noyau 60 % plus petit que les capteurs précédents, sans compromis sur les performances.
« Le capteur de courant Nano illustre parfaitement la capacité de LEM à collaborer étroitement avec les spécialistes du secteur pour répondre aux défis des systèmes de ses clients et créer des solutions de détection de courant innovantes offrant des performances optimales. Ce projet, véritable défi, doit son succès en grande partie à l'excellente collaboration avec Semikron Danfoss, les deux équipes travaillant quasiment de concert. La synergie de nos expertises respectives nous a permis de repousser les limites», explique Damien Coutellier, ingénieur électronique senior et chef de projet Nano chez LEM.
Le capteur nouvellement développé offre la possibilité d'intégrer pleinement la fonction de détection au sein du module de puissance, minimisant ainsi l'encombrement, simplifiant l'assemblage et réduisant les coûts. Il est particulièrement adapté aux onduleurs de traction utilisés dans les véhicules électriques équipés de la plateforme DCM, mais il est également compatible avec d'autres plateformes de modules de puissance Semikron Danfoss. L'idée novatrice à l'origine du concept Nano était de concevoir un capteur de courant à noyau pouvant s'insérer entre la face supérieure du module de puissance et la carte de commande de grille.
Cela permet à l'encombrement du capteur de courant de chevaucher celui du module de puissance. Par conséquent, le capteur de courant Nano n'occupe aucun espace supplémentaire dans l'onduleur.
Aucun composant additionnel n'est nécessaire pour fixer mécaniquement le capteur et le connecter électriquement à la carte de commande. On obtient ainsi le plus haut niveau d'intégration possible pour un capteur de courant à noyau. Le capteur de courant Nano est monté sur le module de puissance DCM™, qui utilise la dernière génération de MOSFET SiC 750 V et 1 200 V, d'une intensité nominale de 200 A à 1 000 A.
Les caractéristiques de la plateforme DCM permettent au nouvel appareil de répondre aux exigences de coordination d'isolation des batteries 800 V conformément à la norme IEC 60664-1. Parallèlement, une robustesse mécanique supérieure, une stabilité à haute température et une protection contre l'humidité et les vibrations permettent aux onduleurs de fournir des performances stables et fiables dans divers environnements.
« Grâce à une étroite collaboration avec LEM, Semikron Danfoss a pu développer une solution unique qui combine le meilleur des deux mondes : notre expertise en électronique de puissance et celle de LEM en matière de détection et de métrologie du courant. Cette solution prête à l’emploi permettra ainsi à nos clients de gagner un temps précieux et de s’épargner bien des efforts, car ils n’auront plus à se soucier de l’encombrement du capteur de courant, de son assemblage, de sa validation, de ses tests, ni même de ses performances ; tout est intégré», explique Thomas Zöls, ingénieur électricien senior chez Semikron Danfoss.
