NTC термистори и други температурни сензори (нпр. термопарови, RTD-ови, дигитални сензори итд.) играју кључну улогу у систему термалног управљања електричног возила и углавном се користе за праћење и контролу температуре у реалном времену како би се осигурао ефикасан и безбедан рад возила. У наставку су наведени њихови главни сценарији примене и улоге.
1. Термално управљање батеријама
- Сценарио применеПраћење и балансирање температуре унутар батеријских пакета.
- Функције:
- НТЦ термисториЗбог своје ниске цене и компактне величине, NTC сензори се често постављају на више критичних тачака у батеријским модулима (нпр. између ћелија, близу канала за расхладну течност) како би се пратиле локализоване температуре у реалном времену, спречавајући прегревање услед прекомерног пуњења/пражњења или деградације перформанси на ниским температурама.
- Остали сензориВисокопрецизни RTD-ови или дигитални сензори (нпр. DS18B20) се користе у неким сценаријима за праћење укупне расподеле температуре батерије, помажући BMS-у (Battery Management System) у оптимизацији стратегија пуњења/пражњења.
- Безбедносна заштита: Покреће системе за хлађење (течност/ваздушно хлађење) или смањује снагу пуњења током абнормалних температура (нпр. претеча термичког бекства) како би се ублажили ризици од пожара.
2. Хлађење мотора и енергетске електронике
- Сценарио применеПраћење температуре намотаја мотора, инвертора и DC-DC конвертора.
- Функције:
- НТЦ термисториУграђени су у статоре мотора или модуле енергетске електронике ради брзог реаговања на промене температуре, избегавајући губитак ефикасности или квар изолације услед прегревања.
- Сензори високе температуреУ регионима са високим температурама (нпр. близу силицијум-карбидних уређаја) могу се користити робусни термопарови (нпр. тип К) ради поузданости у екстремним условима.
- Динамичка контролаПодешава проток расхладне течности или брзину вентилатора на основу температурних повратних информација како би се уравнотежила ефикасност хлађења и потрошња енергије.
3. Термално управљање системом пуњења
- Сценарио применеПраћење температуре током брзог пуњења батерија и интерфејса за пуњење.
- Функције:
- Праћење порта за пуњењеNTC термистори детектују температуру на контактним тачкама пуњача како би спречили прегревање узроковано прекомерним контактним отпором.
- Координација температуре батеријеПуњачке станице комуницирају са системом за управљање возилом (BMS) како би динамички подешавале струју пуњења (нпр. претходно загревање у хладним условима или ограничавање струје током високих температура).
4. Топлотна пумпа, грејање, вентилација и климатизација и контрола климе у кабини
- Сценарио применеЦиклуси хлађења/грејања у системима топлотних пумпи и регулација температуре у кабини.
- Функције:
- НТЦ термисториПратите температуре испаривача, кондензатора и околине како бисте оптимизовали коефицијент перформанси (COP) топлотне пумпе.
- Хибридни сензори притиска и температуреНеки системи интегришу сензоре притиска како би индиректно регулисали проток расхладног средства и снагу компресора.
- Удобност путникаОмогућава зонску контролу температуре путем вишетачкасте повратне спреге, смањујући потрошњу енергије.
5. Остали критични системи
- Уграђени пуњач (OBC)Прати температуру компоненти за напајање како би се спречило оштећење услед преоптерећења.
- Редуктори и мењачиПрати температуру мазива како би се осигурала ефикасност.
- Системи горивних ћелија(нпр. у возилима на водоник): Контролише температуру горивних ћелија како би се избегло сушење или кондензација мембране.
NTC сензори у односу на друге сензоре: предности и ограничења
Тип сензора | Предности | Ограничења | Типичне примене |
---|---|---|---|
НТЦ термистори | Ниска цена, брз одзив, компактна величина | Нелинеарни излаз, захтева калибрацију, ограничен температурни опсег | Модули батерија, намотаји мотора, портови за пуњење |
РТД-ови (платина) | Висока прецизност, линеарност, дугорочна стабилност | Виши трошкови, спорији одзив | Високопрецизно праћење батерије |
Термопарови | Толеранција на високе температуре (до 1000°C+), једноставан дизајн | Захтева компензацију хладног споја, слаб сигнал | Зоне високих температура у енергетској електроници |
Дигитални сензори | Директни дигитални излаз, имунитет на шум | Виши трошкови, ограничен пропусни опсег | Дистрибуирано праћење (нпр. кабина) |
Будући трендови
- Паметна интеграцијаСензори интегрисани са BMS-ом и контролерима домена за предиктивно управљање температуром.
- Фузија више параметараКомбинује податке о температури, притиску и влажности како би оптимизовао енергетску ефикасност.
- Напредни материјалиТанкослојни NTC-ови, сензори са оптичким влакнима за побољшану отпорност на високе температуре и имунитет на електромагнетне сметње.
Резиме
НТЦ термистори се широко користе у термалном управљању електричним возилима за вишетачкасто праћење температуре због своје исплативости и брзог одзива. Други сензори их допуњују у сценаријима високе прецизности или екстремних услова. Њихова синергија осигурава безбедност батерије, ефикасност мотора, удобност кабине и продужени век трајања компоненти, чинећи кључну основу за поуздан рад електричних возила.
Време објаве: 06.03.2025.