"Trong xe điện, nhiệt độ của tất cả các đơn vị hệ thống cần được theo dõi liên tục. Dòng điện cao sẽ gây ra tổn thất và sinh nhiệt tương ứng, đặc biệt là tại các điểm tiếp xúc. TDK hiện đã phát triển một mức cao đặc biệtVôn NTC nhiệt độ cảm biến để đo các đầu nối.
"
Trong xe điện, nhiệt độ của tất cả các đơn vị hệ thống cần được theo dõi liên tục. Dòng điện cao sẽ gây ra tổn thất và sinh nhiệt tương ứng, đặc biệt là tại các điểm tiếp xúc. TDK hiện đã phát triển một cảm biến nhiệt độ cao áp NTC đặc biệt để đo các đầu nối.
Ngày nay, pin điện áp cao được sử dụng trong xe điện (xEV) có điện áp định mức lên tới 1000 V, vì vậy tất cả các thành phần của hệ thống phải có khả năng điện áp cao tương ứng. Khi đạt được công suất truyền động cao (thậm chí có nơi lên tới hơn 100 kW) thông qua bộ biến tần và động cơ, dòng điện hàng trăm A sẽ được tạo ra. Cùng với điện trở đường dây và điện trở tiếp xúc, những dòng điện cao này sẽ gây ra lượng tiêu tán điện năng lớn và tổn thất nhiệt liên quan, vì điện năng tiêu thụ là bình phương của dòng điện: PV = I2 x R. Điều này cho thấy rõ ràng rằng ngay cả những điện trở nhỏ tính bằng miliohm phạm vi sẽ tạo ra tổn thất tương đối lớn, do đó nhiệt độ có thể tăng lên nghiêm trọng. Ví dụ: nếu điện trở của điểm tiếp xúc là 10 mΩ và đặt dòng điện 100 A thì kết quả sẽ là mức tiêu thụ điện là 100 W, điều này sẽ nhanh chóng dẫn đến quá nhiệt. Đây là lý do tại sao các điểm tiếp xúc chính trong xEV - chẳng hạn như đầu nối giữa pin và bộ biến tần của động cơ - phải được theo dõi nhiệt và dòng điện phải được giảm kịp thời khi sắp xảy ra hiện tượng quá nhiệt. Cảm biến nhiệt độ dựa trên NTC có thể được sử dụng để theo dõi nhiệt độ của điểm tới hạn và bắt đầu giảm dòng điện công nghệ. Hình 1 minh họa nguyên tắc điều khiển của nó.
Hình 1: Nguyên tắc điều khiển của bộ giám sát nhiệt độ với dòng giảm dần tương ứng.
Yêu cầu cao của xEV đối với cảm biến nhiệt độ NTC
Xe điện có những yêu cầu hoàn toàn khác đối với việc phát triển và thiết kế cảm biến nhiệt độ NTC, đặc biệt là việc tích hợp chúng vào hệ thống điện áp cao. Bao gồm các:
Áp lực cao
Thời gian phản hồi nhanh
Ổn định nhiệt độ cao
độ chính xác cao
Có thể được tích hợp trực tiếp vào đầu nối
Dưới nhiệt độ cao và áp suất cao, thách thức thiết kế tập trung vào việc tìm kiếm một vật liệu có cả đặc tính cách điện cao và dẫn nhiệt tuyệt vời, đồng thời phát triển một thiết kế thành phần NTC tích hợp. Ngoài ra, nó phải cung cấp sự ổn định nhiệt độ cao. Ống lót gốm đặc biệt được tích hợp với chip cảm biến có thể đạt được những đặc điểm này cùng một lúc. Hình 2 minh họa cảm biến nhiệt độ do TDK phát triển.
Hình 2: Cảm biến nhiệt độ mới để tích hợp trong đầu nối.
Việc sử dụng ống lót bằng sứ với các thành phần NTC tích hợp có thể đạt được điện trở điện áp cao cần thiết và thời gian đáp ứng nhanh.
Cảm biến nhiệt độ TDK cải tiến đáp ứng mọi yêu cầu
Các thử nghiệm đã chứng minh rằng cảm biến nhiệt độ TDK mới được phát triển có thể đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt của xe điện. Trong thử nghiệm điện áp cao, cảm biến đạt đến độ bền điện môi 5 kV DC - cao hơn đáng kể so với điện áp hệ thống 1 kV DC. Ngoài ra, nó cũng có đặc điểm thời gian đáp ứng nhanh, đặc biệt trong trường hợp quá nóng đột ngột, điều đặc biệt quan trọng là phải giảm dòng điện trong thời gian. Giá trị τ (63%) được ghi lại trong các điều kiện lắp đặt điển hình thấp hơn nhiều so với
Độ chính xác của cảm biến cũng là một khía cạnh quan trọng. Chỉ khi nó đủ cao mới có thể bắt đầu giảm tốc kịp thời và không quá sớm. Ở 25 ° C, sai số tối đa của cảm biến là ± 0.2 K, điện trở của R25 là 10 kΩ và dung sai là 1%.
Phần khóa nhựa phía trên của cảm biến được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu lắp đặt khác nhau của khách hàng, chẳng hạn như vít vào, kẹp vào hoặc kẹp vào.
Nhìn chung, các cảm biến mới của TDK có các đặc tính điện, nhiệt và cơ học tốt hơn, giúp xe điện an toàn hơn và hiệu quả hơn.
Hình 3: Kết quả kiểm tra thời gian phản hồi nhanh và cách nhiệt tuyệt vời
Trong xe điện, nhiệt độ của tất cả các đơn vị hệ thống cần được theo dõi liên tục. Dòng điện cao sẽ gây ra tổn thất và sinh nhiệt tương ứng, đặc biệt là tại các điểm tiếp xúc. TDK hiện đã phát triển một cảm biến nhiệt độ cao áp NTC đặc biệt để đo các đầu nối.
Ngày nay, ắc quy cao áp được sử dụng trong xe điện (xEV) có điện áp định mức lên đến 1000 V, vì vậy tất cả các bộ phận của hệ thống phải có khả năng điện áp cao tương ứng. Khi đạt được công suất truyền động cao (thậm chí hơn 100 kW) thông qua biến tần và động cơ, dòng điện hàng trăm A sẽ được tạo ra. Cùng với điện trở đường dây và điện trở tiếp xúc, những dòng điện cao này sẽ gây ra một lượng lớn công suất tiêu tán và tổn thất nhiệt liên quan, bởi vì công suất tiêu thụ là bình phương của dòng điện: PV = I2 x R. Điều này cho thấy rõ ràng rằng ngay cả những điện trở nhỏ cũng tính theo miliohm phạm vi sẽ tạo ra tổn thất tương đối lớn, vì vậy nhiệt độ có thể tăng lên nghiêm trọng. Ví dụ, nếu điện trở của điểm tiếp xúc là 10 mΩ và đặt dòng điện 100 A, kết quả là công suất tiêu thụ là 100 W, điều này sẽ nhanh chóng dẫn đến quá nhiệt. Đây là lý do tại sao các điểm tiếp xúc chính trong xEV - chẳng hạn như đầu nối giữa pin và biến tần động cơ - phải được theo dõi nhiệt và dòng điện phải được giảm kịp thời khi sắp xảy ra hiện tượng quá nhiệt. Cảm biến nhiệt độ dựa trên NTC có thể được sử dụng để theo dõi nhiệt độ của điểm tới hạn và bắt đầu công nghệ giảm nhiệt hiện tại. Hình 1 minh họa nguyên tắc điều khiển của nó.
Hình 1: Nguyên tắc điều khiển của bộ giám sát nhiệt độ với dòng giảm dần tương ứng.
Yêu cầu cao của xEV đối với cảm biến nhiệt độ NTC
Xe điện có những yêu cầu hoàn toàn khác đối với việc phát triển và thiết kế cảm biến nhiệt độ NTC, đặc biệt là việc tích hợp chúng vào hệ thống điện áp cao. Bao gồm các:
Áp lực cao
Thời gian phản hồi nhanh
Ổn định nhiệt độ cao
độ chính xác cao
Có thể được tích hợp trực tiếp vào đầu nối
Dưới nhiệt độ cao và áp suất cao, thách thức thiết kế tập trung vào việc tìm kiếm một vật liệu có cả đặc tính cách điện cao và dẫn nhiệt tuyệt vời, đồng thời phát triển một thiết kế thành phần NTC tích hợp. Ngoài ra, nó phải cung cấp sự ổn định nhiệt độ cao. Ống lót gốm đặc biệt được tích hợp với chip cảm biến có thể đạt được những đặc điểm này cùng một lúc. Hình 2 minh họa cảm biến nhiệt độ do TDK phát triển.
Hình 2: Cảm biến nhiệt độ mới để tích hợp trong đầu nối.
Việc sử dụng ống lót bằng sứ với các thành phần NTC tích hợp có thể đạt được điện trở điện áp cao cần thiết và thời gian đáp ứng nhanh.
Cảm biến nhiệt độ TDK cải tiến đáp ứng mọi yêu cầu
Các thử nghiệm đã chứng minh rằng cảm biến nhiệt độ TDK mới được phát triển có thể đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt của xe điện. Trong thử nghiệm điện áp cao, cảm biến đạt đến độ bền điện môi 5 kV DC - cao hơn đáng kể so với điện áp hệ thống 1 kV DC. Ngoài ra, nó cũng có đặc điểm thời gian đáp ứng nhanh, đặc biệt trong trường hợp quá nóng đột ngột, điều đặc biệt quan trọng là phải giảm dòng điện trong thời gian. Giá trị τ (63%) được ghi lại trong các điều kiện lắp đặt điển hình thấp hơn nhiều so với
Độ chính xác của cảm biến cũng là một khía cạnh quan trọng. Chỉ khi nó đủ cao mới có thể bắt đầu giảm tốc kịp thời và không quá sớm. Ở 25 ° C, sai số tối đa của cảm biến là ± 0.2 K, điện trở của R25 là 10 kΩ và dung sai là 1%.
Phần khóa nhựa phía trên của cảm biến được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu lắp đặt khác nhau của khách hàng, chẳng hạn như vít vào, kẹp vào hoặc kẹp vào.
Nhìn chung, các cảm biến mới của TDK có các đặc tính điện, nhiệt và cơ học tốt hơn, giúp xe điện an toàn hơn và hiệu quả hơn.
Hình 3: Kết quả kiểm tra thời gian phản hồi nhanh và cách nhiệt tuyệt vời