Witamy na naszej stronie internetowej.

Rola czujnika NTC w zarządzaniu temperaturą pojazdów o napędzie elektrycznym

BMS w pojeździe elektrycznym

Termistory NTC i inne czujniki temperatury (np. termopary, czujniki RTD, czujniki cyfrowe itp.) odgrywają kluczową rolę w systemie zarządzania temperaturą pojazdu elektrycznego i są wykorzystywane głównie do monitorowania i kontrolowania temperatury w czasie rzeczywistym, aby zapewnić wydajną i bezpieczną eksploatację pojazdu. Poniżej przedstawiono ich główne zastosowania i role.

1. Zarządzanie temperaturą akumulatorów mocy

  • Scenariusz aplikacji:Monitorowanie i równoważenie temperatury w pakietach akumulatorowych.
  • Funkcje:
    • Termistory NTC:Z uwagi na niski koszt i kompaktowe rozmiary czujniki NTC są często instalowane w wielu krytycznych punktach modułów akumulatorowych (np. pomiędzy ogniwami, w pobliżu kanałów chłodzących) w celu monitorowania lokalnych temperatur w czasie rzeczywistym, zapobiegając przegrzaniu na skutek nadmiernego ładowania/rozładowania lub pogorszeniu wydajności w niskich temperaturach.
    • Inne czujniki:W niektórych scenariuszach stosuje się czujniki RTD o wysokiej precyzji lub czujniki cyfrowe (np. DS18B20) w celu monitorowania ogólnego rozkładu temperatury akumulatora, wspomagając BMS (system zarządzania akumulatorem) w optymalizacji strategii ładowania/rozładowywania.
    • Ochrona bezpieczeństwa: Uruchamia układy chłodzenia (chłodzenie cieczą/powietrzem) lub zmniejsza moc ładowania w przypadku wystąpienia nienormalnych temperatur (np. w sytuacjach poprzedzających niekontrolowany wzrost temperatury), aby ograniczyć ryzyko pożaru.

2. Chłodzenie silnika i elektroniki mocy

  • Scenariusz aplikacji:Monitorowanie temperatury uzwojeń silników, falowników i przetwornic DC-DC.
  • Funkcje:
    • Termistory NTC:Wbudowane w stojany silników lub moduły elektroniki mocy, aby szybko reagować na zmiany temperatury, zapobiegając utracie wydajności lub uszkodzeniu izolacji z powodu przegrzania.
    • Czujniki wysokiej temperatury:W obszarach o wysokich temperaturach (np. w pobliżu urządzeń elektroenergetycznych z węglika krzemu) można stosować wytrzymałe termopary (np. typu K) w celu zapewnienia niezawodności w ekstremalnych warunkach.
    • Kontrola dynamiczna:Dostosowuje przepływ chłodziwa lub prędkość wentylatora na podstawie informacji zwrotnych o temperaturze w celu zrównoważenia wydajności chłodzenia i zużycia energii.

3. Zarządzanie temperaturą układu ładowania

  • Scenariusz aplikacji:Monitorowanie temperatury podczas szybkiego ładowania akumulatorów i interfejsów ładowania.
  • Funkcje:
    • Monitorowanie portu ładowania:Termistory NTC mierzą temperaturę w punktach styku wtyczki ładowania, zapobiegając przegrzaniu spowodowanemu nadmierną rezystancją styku.
    • Koordynacja temperatury akumulatora:Stacje ładowania komunikują się z systemem BMS pojazdu w celu dynamicznego dostosowywania prądu ładowania (np. podgrzewania w niskich temperaturach lub ograniczania prądu w wysokich temperaturach).

4. Pompa ciepła HVAC i klimatyzacja kabiny

  • Scenariusz aplikacji:Cykle chłodnicze/grzewcze w systemach pomp ciepła i regulacja temperatury w kabinie.
  • Funkcje:
    • Termistory NTC:Monitoruj temperaturę parowników, skraplaczy i otoczenia, aby zoptymalizować współczynnik wydajności (COP) pompy ciepła.
    • Hybrydowe czujniki ciśnienia i temperatury:Niektóre systemy integrują czujniki ciśnienia w celu pośredniej regulacji przepływu czynnika chłodniczego i mocy sprężarki.
    • Komfort pasażerów:Umożliwia strefową kontrolę temperatury poprzez wielopunktowe sprzężenie zwrotne, co zmniejsza zużycie energii.

5. Inne krytyczne systemy

  • Ładowarka pokładowa (OBC):Monitoruje temperaturę podzespołów zasilających, aby zapobiec uszkodzeniom spowodowanym przeciążeniem.
  • Reduktory i przekładnie: Monitoruje temperaturę środka smarnego w celu zapewnienia wydajności.
  • Systemy ogniw paliwowych(np. w pojazdach wodorowych): Kontroluje temperaturę ogniw paliwowych, aby zapobiec wysuszeniu lub kondensacji membrany.

NTC kontra inne czujniki: zalety i ograniczenia

Typ czujnika Zalety Ograniczenia Typowe zastosowania
Termistory NTC Niski koszt, szybka reakcja, kompaktowy rozmiar Wyjście nieliniowe, wymaga kalibracji, ograniczony zakres temperatur Moduły akumulatorowe, uzwojenia silników, porty ładowania
RTD (Platynowe) Wysoka precyzja, liniowość, długoterminowa stabilność Wyższy koszt, wolniejsza reakcja Wysoka dokładność monitorowania baterii
Termopary Wysoka odporność na temperaturę (do 1000°C+), prosta konstrukcja Wymaga kompensacji złącza zimnego, słaby sygnał Strefy wysokich temperatur w elektronice mocy
Czujniki cyfrowe Bezpośrednie wyjście cyfrowe, odporność na zakłócenia Wyższy koszt, ograniczona przepustowość Rozproszony monitoring (np. kabina)

Przyszłe trendy

  • Inteligentna integracja:Czujniki zintegrowane z BMS i kontrolerami domeny w celu predykcyjnego zarządzania ciepłem.
  • Fuzja wieloparametrowaŁączy dane dotyczące temperatury, ciśnienia i wilgotności w celu optymalizacji efektywności energetycznej.
  • Zaawansowane materiały:Cienkowarstwowe czujniki NTC, światłowodowe czujniki zapewniające zwiększoną odporność na wysokie temperatury i zakłócenia elektromagnetyczne.

Streszczenie

Termistory NTC są szeroko stosowane w systemach zarządzania temperaturą pojazdów elektrycznych do wielopunktowego monitorowania temperatury ze względu na ich opłacalność i szybką reakcję. Inne czujniki uzupełniają je w sytuacjach wymagających wysokiej precyzji lub w ekstremalnych warunkach. Ich synergia zapewnia bezpieczeństwo akumulatora, wydajność silnika, komfort w kabinie i wydłużoną żywotność podzespołów, stanowiąc kluczowy fundament niezawodnej pracy pojazdów elektrycznych.


Czas publikacji: 06-03-2025