"ในรถยนต์ไฟฟ้า ต้องมีการตรวจสอบอุณหภูมิของยูนิตระบบทั้งหมดอย่างต่อเนื่อง กระแสไฟสูงจะทำให้สูญเสียและสร้างความร้อนที่สอดคล้องกันโดยเฉพาะที่หน้าสัมผัส TDK ได้พัฒนาระบบไฮ-แรงดันไฟฟ้า อุณหภูมิกทช เซ็นเซอร์ สำหรับวัดคอนเนคเตอร์
"
ในรถยนต์ไฟฟ้า ต้องมีการตรวจสอบอุณหภูมิของยูนิตระบบทั้งหมดอย่างต่อเนื่อง กระแสไฟสูงจะทำให้สูญเสียและสร้างความร้อนที่สอดคล้องกันโดยเฉพาะที่หน้าสัมผัส TDK ได้พัฒนาเซ็นเซอร์อุณหภูมิ NTC แรงสูงพิเศษสำหรับการวัดคอนเนคเตอร์
ในปัจจุบัน แบตเตอรี่ไฟฟ้าแรงสูงที่ใช้ในยานพาหนะไฟฟ้า (xEV) มีแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดสูงถึง 1000 V ดังนั้นส่วนประกอบทั้งหมดของระบบจึงต้องมีความสามารถด้านไฟฟ้าแรงสูงที่สอดคล้องกัน เมื่อได้รับกำลังขับเคลื่อนสูง (บางแห่งอาจมากกว่า 100 กิโลวัตต์) ผ่านอินเวอร์เตอร์และมอเตอร์ กระแสไฟฟ้าหลายร้อย A จะถูกสร้างขึ้น เมื่อรวมกับความต้านทานของเส้นและความต้านทานต่อการสัมผัส กระแสสูงเหล่านี้จะทำให้เกิดการสูญเสียพลังงานจำนวนมากและการสูญเสียความร้อนที่เกี่ยวข้อง เนื่องจากการใช้พลังงานคือกำลังสองของกระแสไฟฟ้า: PV = I2 x R ซึ่งแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าแม้แต่ความต้านทานเพียงเล็กน้อยในมิลลิโอห์ม ช่วงจะทำให้เกิดการสูญเสียค่อนข้างมาก ดังนั้นอุณหภูมิจึงอาจสูงขึ้นอย่างมาก ตัวอย่างเช่น หากความต้านทานของจุดสัมผัสคือ 10 mΩ และใช้กระแส 100 A ผลลัพธ์ที่ได้คือการใช้พลังงาน 100 W ซึ่งจะทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไปอย่างรวดเร็ว นี่คือเหตุผลว่าทำไมจุดสัมผัสหลักใน xEV เช่น ขั้วต่อระหว่างแบตเตอรี่และอินเวอร์เตอร์ของมอเตอร์ จึงต้องได้รับการตรวจสอบความร้อน และจะต้องลดกระแสไฟให้ทันเวลาเมื่อกำลังจะเกิดความร้อนสูงเกินไป เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิแบบ NTC สามารถใช้ในการตรวจสอบอุณหภูมิของจุดวิกฤตและเริ่มต้นการลดกระแสไฟได้ เทคโนโลยี. รูปที่ 1 แสดงหลักการควบคุม
รูปที่ 1: หลักการควบคุมของหน่วยตรวจสอบอุณหภูมิที่มีการลดค่ากระแสที่สอดคล้องกัน
ความต้องการสูงของ xEV สำหรับเซ็นเซอร์อุณหภูมิ NTC
รถยนต์ไฟฟ้ามีข้อกำหนดที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงสำหรับการพัฒนาและออกแบบเซ็นเซอร์อุณหภูมิ NTC โดยเฉพาะอย่างยิ่งการรวมเข้ากับระบบไฟฟ้าแรงสูง ซึ่งรวมถึง:
ความดันสูง
เวลาตอบสนองที่รวดเร็ว
เสถียรภาพอุณหภูมิสูง
ความแม่นยำสูง
สามารถรวมเข้ากับตัวเชื่อมต่อได้โดยตรง
ภายใต้อุณหภูมิสูงและความดันสูง ความท้าทายในการออกแบบมุ่งเน้นไปที่การหาวัสดุที่มีคุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้าสูงและมีค่าการนำความร้อนที่ดีเยี่ยม และพัฒนาการออกแบบส่วนประกอบ NTC แบบบูรณาการ นอกจากนี้ควรให้ความเสถียรที่อุณหภูมิสูง บุชชิ่งเซรามิกแบบพิเศษที่รวมเข้ากับชิปเซ็นเซอร์สามารถบรรลุคุณสมบัติเหล่านี้ได้ในเวลาเดียวกัน รูปที่ 2 แสดงเซ็นเซอร์อุณหภูมิที่พัฒนาโดย TDK
รูปที่ 2: เซ็นเซอร์อุณหภูมิใหม่สำหรับการรวมเข้ากับขั้วต่อ
การใช้บุชเซรามิกที่มีส่วนประกอบ NTC ในตัวสามารถทำให้เกิดความต้านทานไฟฟ้าแรงสูงที่ต้องการและมีเวลาตอบสนองที่รวดเร็ว
เซ็นเซอร์อุณหภูมิ TDK ที่เป็นนวัตกรรมใหม่ตรงตามความต้องการทั้งหมด
การทดสอบได้พิสูจน์แล้วว่าเซ็นเซอร์อุณหภูมิ TDK ที่พัฒนาขึ้นใหม่สามารถรับมือกับข้อกำหนดที่เข้มงวดของรถยนต์ไฟฟ้าได้ ภายใต้การทดสอบแรงดันสูง เซ็นเซอร์มีความเป็นฉนวนไฟฟ้ากระแสตรง 5 kV ซึ่งสูงกว่าแรงดันไฟฟ้าของระบบ DC 1 kV อย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ยังมีคุณลักษณะเวลาตอบสนองที่รวดเร็ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่เกิดความร้อนสูงเกินไปอย่างกะทันหัน การลดกระแสในเวลาเป็นสิ่งสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ค่า τ (63%) ที่บันทึกภายใต้สภาวะการติดตั้งทั่วไปนั้นต่ำกว่ามาก
ความแม่นยำของเซ็นเซอร์ก็เป็นสิ่งสำคัญเช่นกัน เฉพาะเมื่อสูงพอเท่านั้นที่สามารถเริ่มการลดระดับได้ทันท่วงทีและไม่เกิดก่อนเวลาอันควร ที่ 25°C ข้อผิดพลาดสูงสุดของเซ็นเซอร์คือ ±0.2 K ความต้านทานของ R25 คือ 10 kΩ และความคลาดเคลื่อนคือ 1%
ส่วนหัวเข็มขัดพลาสติกด้านบนของเซ็นเซอร์ได้รับการออกแบบมาเพื่อตอบสนองความต้องการการติดตั้งของลูกค้าที่แตกต่างกัน เช่น ขันเกลียว คลิปเข้า หรือคลิปเข้า
โดยรวมแล้ว เซ็นเซอร์ใหม่ของ TDK มีคุณสมบัติทางไฟฟ้า ความร้อน และทางกลที่ดีขึ้น ซึ่งช่วยให้ยานพาหนะไฟฟ้าปลอดภัยและมีประสิทธิภาพมากขึ้น
รูปที่ 3: ฉนวนกันความร้อนที่ดีเยี่ยมและผลการทดสอบเวลาตอบสนองที่รวดเร็ว
ในรถยนต์ไฟฟ้า ต้องมีการตรวจสอบอุณหภูมิของยูนิตระบบทั้งหมดอย่างต่อเนื่อง กระแสไฟสูงจะทำให้สูญเสียและสร้างความร้อนที่สอดคล้องกันโดยเฉพาะที่หน้าสัมผัส TDK ได้พัฒนาเซ็นเซอร์อุณหภูมิ NTC แรงสูงพิเศษสำหรับการวัดคอนเนคเตอร์
ปัจจุบัน แบตเตอรี่ไฟฟ้าแรงสูงที่ใช้ในรถยนต์ไฟฟ้า (xEV) มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 1000 V ดังนั้นส่วนประกอบทั้งหมดของระบบจึงต้องมีความสามารถด้านไฟฟ้าแรงสูงที่สอดคล้องกัน เมื่อกำลังขับสูง (มากกว่า 100 กิโลวัตต์) เกิดขึ้นจากอินเวอร์เตอร์และมอเตอร์ กระแสไฟฟ้าจำนวนหลายร้อย A จะถูกสร้างขึ้น เมื่อรวมกับความต้านทานของสายและความต้านทานการสัมผัส กระแสสูงเหล่านี้จะทำให้เกิดการกระจายพลังงานจำนวนมากและการสูญเสียความร้อนที่เกี่ยวข้อง เนื่องจากการใช้พลังงานเป็นกำลังสองของกระแส: PV = I2 x R นี่แสดงให้เห็นชัดเจนว่าแม้แต่ความต้านทานเล็กน้อยในมิลลิโอห์ม พิสัยจะทำให้เกิดการสูญเสียค่อนข้างมาก ดังนั้นอุณหภูมิอาจสูงขึ้นอย่างมาก ตัวอย่างเช่น หากความต้านทานของจุดสัมผัสคือ 10 mΩ และกระแสไฟ 100 A ถูกใช้ ผลลัพธ์ที่ได้คือการใช้พลังงาน 100 W ซึ่งจะทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไปอย่างรวดเร็ว นี่คือสาเหตุที่จุดสัมผัสที่สำคัญใน xEV เช่น ขั้วต่อระหว่างแบตเตอรี่และอินเวอร์เตอร์ของมอเตอร์ต้องได้รับการตรวจสอบด้วยความร้อน และจะต้องลดกระแสไฟในเวลาที่ความร้อนสูงเกินไปจะเกิดขึ้น เซ็นเซอร์อุณหภูมิแบบ NTC สามารถใช้เพื่อตรวจสอบอุณหภูมิของจุดวิกฤตและเริ่มต้นเทคโนโลยีการลดค่าปัจจุบัน รูปที่ 1 แสดงหลักการควบคุม
รูปที่ 1: หลักการควบคุมของหน่วยตรวจสอบอุณหภูมิที่มีการลดค่ากระแสที่สอดคล้องกัน
ความต้องการสูงของ xEV สำหรับเซ็นเซอร์อุณหภูมิ NTC
รถยนต์ไฟฟ้ามีข้อกำหนดที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงสำหรับการพัฒนาและออกแบบเซ็นเซอร์อุณหภูมิ NTC โดยเฉพาะอย่างยิ่งการรวมเข้ากับระบบไฟฟ้าแรงสูง ซึ่งรวมถึง:
ความดันสูง
เวลาตอบสนองที่รวดเร็ว
เสถียรภาพอุณหภูมิสูง
ความแม่นยำสูง
สามารถรวมเข้ากับตัวเชื่อมต่อได้โดยตรง
ภายใต้อุณหภูมิสูงและความดันสูง ความท้าทายในการออกแบบมุ่งเน้นไปที่การหาวัสดุที่มีคุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้าสูงและมีค่าการนำความร้อนที่ดีเยี่ยม และพัฒนาการออกแบบส่วนประกอบ NTC แบบบูรณาการ นอกจากนี้ควรให้ความเสถียรที่อุณหภูมิสูง บุชชิ่งเซรามิกแบบพิเศษที่รวมเข้ากับชิปเซ็นเซอร์สามารถบรรลุคุณสมบัติเหล่านี้ได้ในเวลาเดียวกัน รูปที่ 2 แสดงเซ็นเซอร์อุณหภูมิที่พัฒนาโดย TDK
รูปที่ 2: เซ็นเซอร์อุณหภูมิใหม่สำหรับการรวมเข้ากับขั้วต่อ
การใช้บุชเซรามิกที่มีส่วนประกอบ NTC ในตัวสามารถทำให้เกิดความต้านทานไฟฟ้าแรงสูงที่ต้องการและมีเวลาตอบสนองที่รวดเร็ว
เซ็นเซอร์อุณหภูมิ TDK ที่เป็นนวัตกรรมใหม่ตรงตามความต้องการทั้งหมด
การทดสอบได้พิสูจน์แล้วว่าเซ็นเซอร์อุณหภูมิ TDK ที่พัฒนาขึ้นใหม่สามารถรับมือกับข้อกำหนดที่เข้มงวดของรถยนต์ไฟฟ้าได้ ภายใต้การทดสอบแรงดันสูง เซ็นเซอร์มีความเป็นฉนวนไฟฟ้ากระแสตรง 5 kV ซึ่งสูงกว่าแรงดันไฟฟ้าของระบบ DC 1 kV อย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ยังมีคุณลักษณะเวลาตอบสนองที่รวดเร็ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่เกิดความร้อนสูงเกินไปอย่างกะทันหัน การลดกระแสในเวลาเป็นสิ่งสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ค่า τ (63%) ที่บันทึกภายใต้สภาวะการติดตั้งทั่วไปนั้นต่ำกว่ามาก
ความแม่นยำของเซ็นเซอร์ก็เป็นสิ่งสำคัญเช่นกัน เฉพาะเมื่อสูงพอเท่านั้นที่สามารถเริ่มการลดระดับได้ทันท่วงทีและไม่เกิดก่อนเวลาอันควร ที่ 25°C ข้อผิดพลาดสูงสุดของเซ็นเซอร์คือ ±0.2 K ความต้านทานของ R25 คือ 10 kΩ และความคลาดเคลื่อนคือ 1%
ส่วนหัวเข็มขัดพลาสติกด้านบนของเซ็นเซอร์ได้รับการออกแบบมาเพื่อตอบสนองความต้องการการติดตั้งของลูกค้าที่แตกต่างกัน เช่น ขันเกลียว คลิปเข้า หรือคลิปเข้า
โดยรวมแล้ว เซ็นเซอร์ใหม่ของ TDK มีคุณสมบัติทางไฟฟ้า ความร้อน และทางกลที่ดีขึ้น ซึ่งช่วยให้ยานพาหนะไฟฟ้าปลอดภัยและมีประสิทธิภาพมากขึ้น
รูปที่ 3: ฉนวนกันความร้อนที่ดีเยี่ยมและผลการทดสอบเวลาตอบสนองที่รวดเร็ว