"En los vehículos eléctricos, la temperatura de todas las unidades del sistema debe controlarse continuamente. Una corriente alta provocará pérdidas y generará el calor correspondiente, especialmente en los contactos. TDK ha desarrollado ahora un especialvoltaje Temperatura NTC sensor para medir conectores.
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En los vehículos eléctricos, la temperatura de todas las unidades del sistema debe controlarse continuamente. Una corriente alta provocará pérdidas y generará el calor correspondiente, especialmente en los contactos. TDK ha desarrollado ahora un sensor de temperatura NTC de alto voltaje especial para medir conectores.
Hoy en día, las baterías de alto voltaje utilizadas en vehículos eléctricos (xEV) tienen una tensión nominal de hasta 1000 V, por lo que todos los componentes del sistema deben tener la correspondiente capacidad de alto voltaje. Al lograr una alta potencia de accionamiento (algunos incluso más de 100 kW) a través de inversores y motores, se generarán cientos de A de corriente. Junto con la resistencia de línea y la resistencia de contacto, estas corrientes altas causarán una gran cantidad de disipación de energía y pérdida de calor relacionada, porque el consumo de energía es el cuadrado de la corriente: PV = I2 x R. Esto muestra claramente que incluso resistencias pequeñas en miliohmios rango producirá pérdidas relativamente grandes, por lo que la temperatura puede aumentar críticamente. Por ejemplo, si la resistencia del punto de contacto es de 10 mΩ y se aplica una corriente de 100 A, el resultado será un consumo de energía de 100 W, lo que rápidamente provocará un sobrecalentamiento. Es por eso que los puntos de contacto clave en el xEV, como el conector entre la batería y el inversor del motor, deben monitorearse térmicamente y la corriente debe reducirse a tiempo cuando está a punto de ocurrir un sobrecalentamiento. Se pueden utilizar sensores de temperatura basados en NTC para monitorear la temperatura del punto crítico e iniciar la reducción de potencia actual. la tecnología. La Figura 1 ilustra su principio de control.
Figura 1: El principio de control de una unidad de control de temperatura con la reducción de corriente correspondiente.
Los altos requisitos de xEV para sensores de temperatura NTC
Los vehículos eléctricos tienen requisitos completamente diferentes para el desarrollo y diseño de sensores de temperatura NTC, especialmente su integración en sistemas de alta tensión. Éstos incluyen:
Alta presión
Rápido tiempo de respuesta
Estabilidad a altas temperaturas
Alta precisión
Puede integrarse directamente en el conector
Bajo alta temperatura y alta presión, el desafío del diseño se centró en encontrar un material con altas propiedades de aislamiento eléctrico y excelente conductividad térmica, y en desarrollar un diseño de componente NTC integrado. Además, debería proporcionar estabilidad a altas temperaturas. El casquillo cerámico especial integrado con el chip sensor puede lograr estas características al mismo tiempo. La figura 2 ilustra el sensor de temperatura desarrollado por TDK.
Figura 2: Nuevo sensor de temperatura para integración en el conector.
El uso de bujes cerámicos con componentes NTC integrados puede lograr la resistencia de alto voltaje requerida y un tiempo de respuesta rápido.
El innovador sensor de temperatura TDK cumple con todos los requisitos
Las pruebas han demostrado que el sensor de temperatura TDK recientemente desarrollado puede hacer frente a los estrictos requisitos de los vehículos eléctricos. En la prueba de alto voltaje, el sensor alcanzó una rigidez dieléctrica de 5 kV CC, significativamente más alta que la tensión del sistema de 1 kV CC. Además, también tiene características de tiempo de respuesta rápido, especialmente en el caso de sobrecalentamiento repentino, es particularmente importante reducir la corriente en el tiempo. El valor τ (63%) registrado en condiciones de instalación típicas es mucho más bajo que
La precisión del sensor también es un aspecto importante. Solo cuando es lo suficientemente alto se puede iniciar la reducción de potencia de manera oportuna y no prematuramente. A 25 ° C, el error máximo del sensor es de ± 0.2 K, la resistencia de R25 es de 10 kΩ y la tolerancia es del 1%.
La parte superior de la hebilla de plástico del sensor está diseñada para cumplir con los diferentes requisitos de instalación del cliente, como enroscar, enganchar o enganchar.
Con todo, los nuevos sensores de TDK tienen mejores propiedades eléctricas, térmicas y mecánicas, lo que ayuda a que los vehículos eléctricos sean más seguros y eficientes.
Figura 3: Resultados de prueba de excelente aislamiento térmico y tiempo de respuesta rápido
En los vehículos eléctricos, la temperatura de todas las unidades del sistema debe controlarse continuamente. Una corriente alta provocará pérdidas y generará el calor correspondiente, especialmente en los contactos. TDK ha desarrollado ahora un sensor de temperatura NTC de alto voltaje especial para medir conectores.
Hoy en día, las baterías de alto voltaje utilizadas en vehículos eléctricos (xEV) tienen un voltaje nominal de hasta 1000 V, por lo que todos los componentes del sistema deben tener la capacidad de alto voltaje correspondiente. Cuando se logra una alta potencia de accionamiento (algunos incluso más de 100 kW) a través de inversores y motores, se generarán cientos de A de corriente. Junto con la resistencia de línea y la resistencia de contacto, estas altas corrientes causarán una gran cantidad de disipación de energía y la pérdida de calor relacionada, porque el consumo de energía es el cuadrado de la corriente: PV = I2 x R. Esto muestra claramente que incluso pequeñas resistencias en miliohmios rango producirá pérdidas relativamente grandes, por lo que la temperatura puede aumentar de manera crítica. Por ejemplo, si la resistencia del punto de contacto es de 10 mΩ y se aplica una corriente de 100 A, el resultado será un consumo de energía de 100 W, lo que provocará rápidamente un sobrecalentamiento. Es por eso que los puntos de contacto clave en el xEV, como el conector entre la batería y el inversor del motor, deben monitorearse térmicamente y la corriente debe reducirse a tiempo cuando está a punto de ocurrir un sobrecalentamiento. Los sensores de temperatura basados en NTC se pueden usar para monitorear la temperatura del punto crítico e iniciar la tecnología de reducción actual. La figura 1 ilustra su principio de control.
Figura 1: El principio de control de una unidad de control de temperatura con la reducción de corriente correspondiente.
Los altos requisitos de xEV para sensores de temperatura NTC
Los vehículos eléctricos tienen requisitos completamente diferentes para el desarrollo y diseño de sensores de temperatura NTC, especialmente su integración en sistemas de alta tensión. Éstos incluyen:
Alta presión
Rápido tiempo de respuesta
Estabilidad a altas temperaturas
Alta precisión
Puede integrarse directamente en el conector
Bajo alta temperatura y alta presión, el desafío del diseño se centró en encontrar un material con altas propiedades de aislamiento eléctrico y excelente conductividad térmica, y en desarrollar un diseño de componente NTC integrado. Además, debería proporcionar estabilidad a altas temperaturas. El casquillo cerámico especial integrado con el chip sensor puede lograr estas características al mismo tiempo. La figura 2 ilustra el sensor de temperatura desarrollado por TDK.
Figura 2: Nuevo sensor de temperatura para integración en el conector.
El uso de bujes cerámicos con componentes NTC integrados puede lograr la resistencia de alto voltaje requerida y un tiempo de respuesta rápido.
El innovador sensor de temperatura TDK cumple con todos los requisitos
Las pruebas han demostrado que el sensor de temperatura TDK recientemente desarrollado puede hacer frente a los estrictos requisitos de los vehículos eléctricos. En la prueba de alto voltaje, el sensor alcanzó una rigidez dieléctrica de 5 kV CC, significativamente más alta que la tensión del sistema de 1 kV CC. Además, también tiene características de tiempo de respuesta rápido, especialmente en el caso de sobrecalentamiento repentino, es particularmente importante reducir la corriente en el tiempo. El valor τ (63%) registrado en condiciones de instalación típicas es mucho más bajo que
La precisión del sensor también es un aspecto importante. Solo cuando es lo suficientemente alto se puede iniciar la reducción de potencia de manera oportuna y no prematuramente. A 25 ° C, el error máximo del sensor es de ± 0.2 K, la resistencia de R25 es de 10 kΩ y la tolerancia es del 1%.
La parte superior de la hebilla de plástico del sensor está diseñada para cumplir con los diferentes requisitos de instalación del cliente, como enroscar, enganchar o enganchar.
Con todo, los nuevos sensores de TDK tienen mejores propiedades eléctricas, térmicas y mecánicas, lo que ayuda a que los vehículos eléctricos sean más seguros y eficientes.
Figura 3: Resultados de prueba de excelente aislamiento térmico y tiempo de respuesta rápido