"Em veículos elétricos, a temperatura de todas as unidades do sistema precisa ser monitorada continuamente. A alta corrente vai causar perda e gerar o calor correspondente, especialmente nos contatos. TDK desenvolveu agora um especial altoVoltagem Temperatura NTC sensor para conectores de medição.
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Em veículos elétricos, a temperatura de todas as unidades do sistema precisa ser monitorada continuamente. A alta corrente vai causar perda e gerar o calor correspondente, especialmente nos contatos. A TDK desenvolveu agora um sensor de temperatura NTC de alta tensão especial para conectores de medição.
Hoje em dia, as baterias de alta tensão utilizadas em veículos eléctricos (xEV) têm uma tensão nominal de até 1000 V, pelo que todos os componentes do sistema devem ter a correspondente capacidade de alta tensão. Ao atingir alta potência de acionamento (alguns até mais de 100 kW) através de inversores e motores, serão geradas centenas de A de corrente. Juntamente com a resistência da linha e a resistência de contato, essas altas correntes causarão uma grande dissipação de energia e perda de calor relacionada, porque o consumo de energia é o quadrado da corrente: PV = I2 x R. Isso mostra claramente que mesmo pequenas resistências na ordem de miliohm faixa produzirá perdas relativamente grandes, então a temperatura pode subir criticamente. Por exemplo, se a resistência do ponto de contato for de 10 mΩ e for aplicada uma corrente de 100 A, o resultado será um consumo de energia de 100 W, o que levará rapidamente ao superaquecimento. É por isso que os principais pontos de contato no xEV – como o conector entre a bateria e o inversor do motor – devem ser monitorados termicamente e a corrente deve ser reduzida a tempo quando o superaquecimento estiver prestes a ocorrer. Sensores de temperatura baseados em NTC podem ser usados para monitorar a temperatura do ponto crítico e iniciar a redução da corrente tecnologia. A Figura 1 ilustra seu princípio de controle.
Figura 1: O princípio de controle de uma unidade de monitoramento de temperatura com redução de corrente correspondente.
Os altos requisitos do xEV para sensores de temperatura NTC
Os veículos elétricos têm requisitos completamente diferentes para o desenvolvimento e design de sensores de temperatura NTC, especialmente sua integração em sistemas de alta tensão. Esses incluem:
Alta pressão
Tempo de resposta rápido
Estabilidade a alta temperatura
alta precisão
Pode ser integrado diretamente no conector
Sob alta temperatura e alta pressão, o desafio do projeto se concentrou em encontrar um material com altas propriedades de isolamento elétrico e excelente condutividade térmica e desenvolver um projeto de componente NTC integrado. Além disso, deve fornecer estabilidade a altas temperaturas. A bucha de cerâmica especial integrada ao chip do sensor pode atingir essas características ao mesmo tempo. A Figura 2 ilustra o sensor de temperatura desenvolvido pela TDK.
Figura 2: Novo sensor de temperatura para integração no conector.
O uso de buchas de cerâmica com componentes NTC integrados pode atingir a resistência de alta tensão necessária e o tempo de resposta rápido.
O sensor de temperatura TDK inovador atende a todos os requisitos
Os testes provaram que o sensor de temperatura TDK recém-desenvolvido pode atender aos requisitos rigorosos dos veículos elétricos. No teste de alta tensão, o sensor atingiu uma rigidez dielétrica de 5 kV DC - significativamente maior do que a tensão do sistema de 1 kV DC. Além disso, também tem características de tempo de resposta rápido, especialmente no caso de superaquecimento súbito, é particularmente importante reduzir a corrente no tempo. O valor τ (63%) registrado em condições de instalação típicas é muito menor do que
A precisão do sensor também é um aspecto importante. Somente quando estiver alto o suficiente, a redução de potência pode ser iniciada em tempo hábil e não prematuramente. A 25 ° C, o erro máximo do sensor é de ± 0.2 K, a resistência de R25 é de 10 kΩ e a tolerância é de 1%.
A parte superior da fivela de plástico do sensor é projetada para atender aos diferentes requisitos de instalação do cliente, como aparafusar, encaixar ou encaixar.
Ao todo, os novos sensores da TDK têm melhores propriedades elétricas, térmicas e mecânicas, que ajudam a tornar os veículos elétricos mais seguros e eficientes.
Figura 3: Excelente isolamento térmico e resultados de teste de tempo de resposta rápido
Em veículos elétricos, a temperatura de todas as unidades do sistema precisa ser monitorada continuamente. A alta corrente vai causar perda e gerar o calor correspondente, especialmente nos contatos. A TDK desenvolveu agora um sensor de temperatura NTC de alta tensão especial para conectores de medição.
Hoje em dia, as baterias de alta tensão usadas em veículos elétricos (xEV) têm uma tensão nominal de até 1000 V, portanto, todos os componentes do sistema devem ter a capacidade de alta tensão correspondente. Quando uma alta potência de acionamento (alguns até mais de 100 kW) é alcançada por meio de inversores e motores, centenas de A de corrente serão gerados. Junto com a resistência de linha e resistência de contato, essas altas correntes causarão uma grande quantidade de dissipação de energia e perda de calor relacionada, porque o consumo de energia é o quadrado da corrente: PV = I2 x R. Isso mostra claramente que mesmo pequenas resistências na casa dos miliohm intervalo produzirá perdas relativamente grandes, então a temperatura pode subir criticamente. Por exemplo, se a resistência do ponto de contato for de 10 mΩ e uma corrente de 100 A for aplicada, o resultado será um consumo de energia de 100 W, o que levará rapidamente ao superaquecimento. É por isso que os principais pontos de contato no xEV - como o conector entre a bateria e o inversor do motor - devem ser monitorados termicamente e a corrente deve ser reduzida no momento em que o superaquecimento estiver prestes a ocorrer. Sensores de temperatura baseados em NTC podem ser usados para monitorar a temperatura do ponto crítico e iniciar a tecnologia de redução da corrente. A Figura 1 ilustra seu princípio de controle.
Figura 1: O princípio de controle de uma unidade de monitoramento de temperatura com redução de corrente correspondente.
Os altos requisitos do xEV para sensores de temperatura NTC
Os veículos elétricos têm requisitos completamente diferentes para o desenvolvimento e design de sensores de temperatura NTC, especialmente sua integração em sistemas de alta tensão. Esses incluem:
Alta pressão
Tempo de resposta rápido
Estabilidade a alta temperatura
alta precisão
Pode ser integrado diretamente no conector
Sob alta temperatura e alta pressão, o desafio do projeto se concentrou em encontrar um material com altas propriedades de isolamento elétrico e excelente condutividade térmica e desenvolver um projeto de componente NTC integrado. Além disso, deve fornecer estabilidade a altas temperaturas. A bucha de cerâmica especial integrada ao chip do sensor pode atingir essas características ao mesmo tempo. A Figura 2 ilustra o sensor de temperatura desenvolvido pela TDK.
Figura 2: Novo sensor de temperatura para integração no conector.
O uso de buchas de cerâmica com componentes NTC integrados pode atingir a resistência de alta tensão necessária e o tempo de resposta rápido.
O sensor de temperatura TDK inovador atende a todos os requisitos
Os testes provaram que o sensor de temperatura TDK recém-desenvolvido pode atender aos requisitos rigorosos dos veículos elétricos. No teste de alta tensão, o sensor atingiu uma rigidez dielétrica de 5 kV DC - significativamente maior do que a tensão do sistema de 1 kV DC. Além disso, também tem características de tempo de resposta rápido, especialmente no caso de superaquecimento súbito, é particularmente importante reduzir a corrente no tempo. O valor τ (63%) registrado em condições de instalação típicas é muito menor do que
A precisão do sensor também é um aspecto importante. Somente quando estiver alto o suficiente, a redução de potência pode ser iniciada em tempo hábil e não prematuramente. A 25 ° C, o erro máximo do sensor é de ± 0.2 K, a resistência de R25 é de 10 kΩ e a tolerância é de 1%.
A parte superior da fivela de plástico do sensor é projetada para atender aos diferentes requisitos de instalação do cliente, como aparafusar, encaixar ou encaixar.
Ao todo, os novos sensores da TDK têm melhores propriedades elétricas, térmicas e mecânicas, que ajudam a tornar os veículos elétricos mais seguros e eficientes.
Figura 3: Excelente isolamento térmico e resultados de teste de tempo de resposta rápido