TDK разработал высоковольтный датчик температуры NTC, подходящий для электромобилей.

Обновление: 16 ноября 2021 г.

В электромобилях необходимо постоянно контролировать температуру всех системных блоков. Сильный ток вызовет потери и выделит соответствующее тепло, особенно на контактах. Компания TDK разработала специальный высокоэффективныйнапряжение Температура NTC датчик для измерительных разъемов.

В электромобилях необходимо постоянно контролировать температуру всех системных блоков. Сильный ток вызовет потери и выделит соответствующее тепло, особенно на контактах. Компания TDK разработала специальный высоковольтный датчик температуры NTC для измерения разъемов.

В настоящее время высоковольтные аккумуляторы, используемые в электромобилях (xEV), имеют номинальное напряжение до 1000 В, поэтому все компоненты системы должны иметь соответствующую высоковольтную способность. При достижении высокой мощности привода (некоторые даже более 100 кВт) с помощью инверторов и двигателей будут генерироваться силы тока в сотни А. Вместе с сопротивлением линии и сопротивлением контактов эти высокие токи вызывают большое рассеивание мощности и связанные с этим тепловые потери, поскольку потребляемая мощность равна квадрату тока: PV = I2 x R. Это ясно показывает, что даже небольшие сопротивления в миллиомах Диапазон приведет к относительно большим потерям, поэтому температура может критически повыситься. Например, если сопротивление точки контакта составляет 10 мОм и подается ток 100 А, в результате будет потребляемая мощность 100 Вт, что быстро приведет к перегреву. Вот почему ключевые точки контакта в xEV, такие как разъем между аккумулятором и инвертором двигателя, должны подвергаться термическому контролю и вовремя снижать ток, когда может произойти перегрев. Датчики температуры на основе NTC могут использоваться для контроля температуры критической точки и инициирования снижения номинальных характеристик тока. technology. Рисунок 1 иллюстрирует принцип его управления.


Рисунок 1: Принцип управления устройством контроля температуры с соответствующим снижением номинальных значений тока.

Высокие требования xEV к датчикам температуры NTC

У электромобилей совершенно другие требования к разработке и проектированию датчиков температуры NTC, особенно к их интеграции в высоковольтные системы. Это включает:

Высокое давление
Быстрое время отклика
Высокая температурная стабильность
Высокая точность
Возможность непосредственной интеграции в разъем

В условиях высокой температуры и высокого давления задача проектирования была сосредоточена на поиске материала с высокими электроизоляционными свойствами и отличной теплопроводностью, а также на разработке конструкции интегрированного компонента NTC. Кроме того, он должен обеспечивать высокую температурную стабильность. Специальная керамическая втулка, встроенная в чип датчика, может одновременно достичь этих характеристик. На рисунке 2 показан датчик температуры, разработанный TDK.


Рисунок 2: Новый датчик температуры для интеграции в разъем.
Использование керамических втулок со встроенными компонентами NTC позволяет достичь требуемого высокого сопротивления напряжению и короткого времени отклика.

Инновационный датчик температуры TDK отвечает всем требованиям

Испытания подтвердили, что новый датчик температуры TDK соответствует строгим требованиям электромобилей. При испытании на высокое напряжение датчик достиг диэлектрической прочности 5 кВ постоянного тока, что значительно выше, чем напряжение в системе постоянного тока 1 кВ. Кроме того, он также имеет характеристики быстрого отклика, особенно в случае внезапного перегрева, особенно важно уменьшить ток во времени. Значение τ (63%), зарегистрированное в типичных условиях установки, намного ниже, чем
Точность датчика также является важным аспектом. Только когда он будет достаточно высоким, снижение номинальных характеристик может быть начато своевременно, а не преждевременно. При 25 ° C максимальная погрешность датчика составляет ± 0.2 К, сопротивление R25 - 10 кОм, допуск - 1%.
Верхняя пластиковая пряжка датчика предназначена для удовлетворения различных требований заказчика к установке, таких как привинчивание, защелкивание или защелкивание.

В целом, новые датчики TDK обладают лучшими электрическими, тепловыми и механическими свойствами, что помогает сделать электромобили более безопасными и эффективными.


Рисунок 3: Результаты испытаний с отличной теплоизоляцией и малым временем отклика

В электромобилях необходимо постоянно контролировать температуру всех системных блоков. Сильный ток вызовет потери и выделит соответствующее тепло, особенно на контактах. Компания TDK разработала специальный высоковольтный датчик температуры NTC для измерения разъемов.

В настоящее время высоковольтные батареи, используемые в электромобилях (xEV), имеют номинальное напряжение до 1000 В, поэтому все компоненты системы должны иметь соответствующую высоковольтную способность. Когда высокая мощность привода (в некоторых случаях даже более 100 кВт) достигается с помощью инверторов и двигателей, генерируются сотни А. Вместе с линейным сопротивлением и контактным сопротивлением эти высокие токи вызовут большое количество рассеиваемой мощности и связанных с этим потерь тепла, поскольку потребляемая мощность является квадратом тока: PV = I2 x R. Это ясно показывает, что даже небольшие сопротивления в миллиомах диапазон приведет к относительно большим потерям, поэтому температура может резко повыситься. Например, если сопротивление точки контакта составляет 10 мОм и приложен ток 100 А, в результате будет потребляемая мощность 100 Вт, что быстро приведет к перегреву. Вот почему ключевые точки контакта в xEV, такие как соединитель между батареей и инвертором двигателя, должны подвергаться термическому контролю, а ток должен снижаться вовремя, когда вот-вот произойдет перегрев. Датчики температуры на основе NTC могут использоваться для контроля температуры критической точки и запуска технологии снижения номинальных характеристик тока. На рисунке 1 показан принцип управления.


Рисунок 1: Принцип управления устройством контроля температуры с соответствующим снижением номинальных значений тока.

Высокие требования xEV к датчикам температуры NTC

У электромобилей совершенно другие требования к разработке и проектированию датчиков температуры NTC, особенно к их интеграции в высоковольтные системы. Это включает:

Высокое давление
Быстрое время отклика
Высокая температурная стабильность
Высокая точность
Возможность непосредственной интеграции в разъем

В условиях высокой температуры и высокого давления задача проектирования была сосредоточена на поиске материала с высокими электроизоляционными свойствами и отличной теплопроводностью, а также на разработке конструкции интегрированного компонента NTC. Кроме того, он должен обеспечивать высокую температурную стабильность. Специальная керамическая втулка, встроенная в чип датчика, может одновременно достичь этих характеристик. На рисунке 2 показан датчик температуры, разработанный TDK.


Рисунок 2: Новый датчик температуры для интеграции в разъем.
Использование керамических втулок со встроенными компонентами NTC позволяет достичь требуемого высокого сопротивления напряжению и короткого времени отклика.

Инновационный датчик температуры TDK отвечает всем требованиям

Испытания подтвердили, что новый датчик температуры TDK соответствует строгим требованиям электромобилей. При испытании на высокое напряжение датчик достиг диэлектрической прочности 5 кВ постоянного тока, что значительно выше, чем напряжение в системе постоянного тока 1 кВ. Кроме того, он также имеет характеристики быстрого отклика, особенно в случае внезапного перегрева, особенно важно уменьшить ток во времени. Значение τ (63%), зарегистрированное в типичных условиях установки, намного ниже, чем
Точность датчика также является важным аспектом. Только когда он будет достаточно высоким, снижение номинальных характеристик может быть начато своевременно, а не преждевременно. При 25 ° C максимальная погрешность датчика составляет ± 0.2 К, сопротивление R25 - 10 кОм, допуск - 1%.
Верхняя пластиковая пряжка датчика предназначена для удовлетворения различных требований заказчика к установке, таких как привинчивание, защелкивание или защелкивание.

В целом, новые датчики TDK обладают лучшими электрическими, тепловыми и механическими свойствами, что помогает сделать электромобили более безопасными и эффективными.


Рисунок 3: Результаты испытаний с отличной теплоизоляцией и малым временем отклика