"בכלי רכב חשמליים, יש לנטר את הטמפרטורה של כל יחידות המערכת באופן רציף. זרם גבוה יגרום לאובדן וייצור חום מתאים, במיוחד במגעים. TDK פיתחה כעת מכשיר גבוה במיוחדמתח טמפרטורת NTC חיישן למדידת מחברים.
"
בכלי רכב חשמליים, יש לנטר את הטמפרטורה של כל יחידות המערכת באופן רציף. זרם גבוה יגרום לאובדן וייצור חום מתאים, במיוחד במגעים. TDK פיתחה כעת חיישן טמפרטורה NTC מיוחד במתח גבוה למדידת מחברים.
כיום, סוללות מתח גבוה המשמשות בכלי רכב חשמליים (xEV) הן בעלות מתח נקוב של עד 1000 וולט, כך שכל רכיבי המערכת חייבים להיות בעלי יכולת מתח גבוה המתאימה. כאשר משיגים כוח הנעה גבוה (חלקם אפילו יותר מ-100 קילוואט) באמצעות ממירים ומנועים, יווצרו מאות A של זרם. יחד עם התנגדות קו והתנגדות למגע, זרמים גבוהים אלה יגרמו לכמות גדולה של פיזור הספק ואיבוד חום קשור, מכיוון שצריכת החשמל היא הריבוע של הזרם: PV = I2 x R. זה מראה בבירור שגם התנגדויות קטנות במיליאוהם טווח ייצור הפסדים גדולים יחסית, כך שהטמפרטורה עלולה לעלות באופן קריטי. לדוגמה, אם ההתנגדות של נקודת המגע היא 10 mΩ ומופעל זרם של 100 A, התוצאה תהיה צריכת חשמל של 100 W, מה שיוביל במהירות להתחממות יתר. זו הסיבה שנקודות המגע העיקריות ב-xEV - כגון המחבר בין הסוללה למהפך המנוע - חייבות להיות במעקב תרמי ויש להפחית את הזרם בזמן כאשר התחממות יתר עומדת להתרחש. חיישני טמפרטורה מבוססי NTC יכולים לשמש כדי לנטר את הטמפרטורה של הנקודה הקריטית ולהתחיל הורדת זרם טֶכנוֹלוֹגִיָה. איור 1 ממחיש את עקרון הבקרה שלו.
איור 1: עקרון הבקרה של יחידת ניטור טמפרטורה עם הורדת זרם תואמת.
הדרישות הגבוהות של xEV עבור חיישני טמפרטורה של NTC
לכלי רכב חשמליים דרישות שונות לחלוטין לפיתוח ועיצוב חיישני טמפרטורה של NTC, במיוחד שילובם במערכות מתח גבוה. אלו כוללים:
לחץ גבוה
זמן תגובה מהיר
יציבות בטמפרטורה גבוהה
דיוק גבוה
ניתן לשלב ישירות במחבר
תחת טמפרטורה גבוהה ולחץ גבוה, אתגר התכנון התמקד במציאת חומר בעל תכונות בידוד חשמלי גבוהות ומוליכות תרמית מצוינת, ופיתוח עיצוב רכיבי NTC משולב. בנוסף, זה צריך לספק יציבות בטמפרטורה גבוהה. התותב הקרמי המיוחד המשולב בשבב החיישן יכול להשיג את המאפיינים הללו בו-זמנית. איור 2 ממחיש את חיישן הטמפרטורה שפותח על ידי TDK.
איור 2: חיישן טמפרטורה חדש לשילוב במחבר.
השימוש בתותבים קרמיים עם רכיבי NTC משולבים יכול להשיג את ההתנגדות הנדרשת למתח גבוה וזמן תגובה מהיר.
חיישן טמפרטורה חדשני TDK עונה על כל הדרישות
בדיקות הוכיחו שחיישן הטמפרטורה החדש שפותח TDK יכול להתמודד עם הדרישות המחמירות של כלי רכב חשמליים. במסגרת בדיקת המתח הגבוה, החיישן הגיע לחוזק דיאלקטרי של 5 קילו וולט DC גבוה משמעותית ממתח המערכת של 1 קילו וולט DC. בנוסף, יש לו גם מאפייני זמן תגובה מהירים, במיוחד במקרה של התחממות יתר פתאומית, חשוב במיוחד להפחית את הזרם בזמן. ערך τ (63%) שנרשם בתנאי התקנה טיפוסיים נמוך בהרבה מאשר
דיוק החיישן הוא גם היבט חשוב. רק כאשר הוא גבוה מספיק, ניתן להתחיל את הירידה במועד ולא בטרם עת. ב-25°C, השגיאה המקסימלית של החיישן היא ±0.2 K, ההתנגדות של R25 היא 10 kΩ, והסובלנות היא 1%.
חלקו העליון של אבזם הפלסטיק של החיישן נועד לענות על דרישות התקנה שונות של הלקוח, כגון בורג-אין, clip-in או clip-in.
בסך הכל, לחיישנים החדשים של TDK יש תכונות חשמליות, תרמיות ומכניות טובות יותר, המסייעות להפוך כלי רכב חשמליים לבטוחים ויעילים יותר.
איור 3: בידוד תרמי מעולה ותוצאות בדיקת זמן תגובה מהיר
בכלי רכב חשמליים, יש לנטר את הטמפרטורה של כל יחידות המערכת באופן רציף. זרם גבוה יגרום לאובדן וייצור חום מתאים, במיוחד במגעים. TDK פיתחה כעת חיישן טמפרטורה NTC מיוחד במתח גבוה למדידת מחברים.
כיום, סוללות מתח גבוה המשמשות בכלי רכב חשמליים (xEV) הן בעלות מתח נקוב של עד 1000 וולט, ולכן כל רכיבי המערכת חייבים להיות בעלי יכולת מתח גבוה המתאימה. כאשר הספק הנעה גבוה (חלקם אפילו יותר מ-100 קילוואט) מושג באמצעות ממירים ומנועים, יווצרו מאות A של זרם. יחד עם התנגדות קו והתנגדות למגע, זרמים גבוהים אלו יגרמו לכמות גדולה של פיזור הספק ואיבוד חום קשור, מכיוון שצריכת החשמל היא הריבוע של הזרם: PV = I2 x R. זה מראה בבירור שאפילו התנגדויות קטנות במיליאוהם טווח ייצור הפסדים גדולים יחסית, כך שהטמפרטורה עלולה לעלות בצורה קריטית. לדוגמה, אם ההתנגדות של נקודת המגע היא 10 mΩ ומופעל זרם של 100 A, התוצאה תהיה צריכת חשמל של 100 W, מה שיוביל במהירות להתחממות יתר. זו הסיבה שנקודות המגע העיקריות ב-xEV - כגון המחבר בין הסוללה למהפך המנוע - חייבות להיות במעקב תרמית ויש להפחית את הזרם בזמן כאשר התחממות יתר עומדת להתרחש. חיישני טמפרטורה מבוססי NTC יכולים לשמש כדי לנטר את הטמפרטורה של הנקודה הקריטית ולהפעיל את טכנולוגיית ההורדה הנוכחית. איור 1 ממחיש את עקרון הבקרה שלו.
איור 1: עקרון הבקרה של יחידת ניטור טמפרטורה עם הורדת זרם תואמת.
הדרישות הגבוהות של xEV עבור חיישני טמפרטורה של NTC
לכלי רכב חשמליים דרישות שונות לחלוטין לפיתוח ועיצוב חיישני טמפרטורה של NTC, במיוחד שילובם במערכות מתח גבוה. אלו כוללים:
לחץ גבוה
זמן תגובה מהיר
יציבות בטמפרטורה גבוהה
דיוק גבוה
ניתן לשלב ישירות במחבר
תחת טמפרטורה גבוהה ולחץ גבוה, אתגר התכנון התמקד במציאת חומר בעל תכונות בידוד חשמלי גבוהות ומוליכות תרמית מצוינת, ופיתוח עיצוב רכיבי NTC משולב. בנוסף, זה צריך לספק יציבות בטמפרטורה גבוהה. התותב הקרמי המיוחד המשולב בשבב החיישן יכול להשיג את המאפיינים הללו בו-זמנית. איור 2 ממחיש את חיישן הטמפרטורה שפותח על ידי TDK.
איור 2: חיישן טמפרטורה חדש לשילוב במחבר.
השימוש בתותבים קרמיים עם רכיבי NTC משולבים יכול להשיג את ההתנגדות הנדרשת למתח גבוה וזמן תגובה מהיר.
חיישן טמפרטורה חדשני TDK עונה על כל הדרישות
בדיקות הוכיחו שחיישן הטמפרטורה החדש שפותח TDK יכול להתמודד עם הדרישות המחמירות של כלי רכב חשמליים. במסגרת בדיקת המתח הגבוה, החיישן הגיע לחוזק דיאלקטרי של 5 קילו וולט DC גבוה משמעותית ממתח המערכת של 1 קילו וולט DC. בנוסף, יש לו גם מאפייני זמן תגובה מהירים, במיוחד במקרה של התחממות יתר פתאומית, חשוב במיוחד להפחית את הזרם בזמן. ערך τ (63%) שנרשם בתנאי התקנה טיפוסיים נמוך בהרבה מאשר
דיוק החיישן הוא גם היבט חשוב. רק כאשר הוא גבוה מספיק, ניתן להתחיל את הירידה במועד ולא בטרם עת. ב-25°C, השגיאה המקסימלית של החיישן היא ±0.2 K, ההתנגדות של R25 היא 10 kΩ, והסובלנות היא 1%.
חלקו העליון של אבזם הפלסטיק של החיישן נועד לענות על דרישות התקנה שונות של הלקוח, כגון בורג-אין, clip-in או clip-in.
בסך הכל, לחיישנים החדשים של TDK יש תכונות חשמליות, תרמיות ומכניות טובות יותר, המסייעות להפוך כלי רכב חשמליים לבטוחים ויעילים יותר.
איור 3: בידוד תרמי מעולה ותוצאות בדיקת זמן תגובה מהיר