NTC-termistorer och andra temperatursensorer (t.ex. termoelement, RTD:er, digitala sensorer etc.) spelar en nyckelroll i det termiska styrsystemet i ett elfordon och används huvudsakligen för realtidsövervakning och temperaturreglering för att säkerställa effektiv och säker drift av fordonet. Följande är deras huvudsakliga tillämpningsscenarier och roller.
1. Termisk hantering av kraftbatterier
- ApplikationsscenarioTemperaturövervakning och balansering i batteripaket.
- Funktioner:
- NTC-termistorerPå grund av sin låga kostnad och kompakta storlek används ofta NTC:er på flera kritiska punkter i batterimoduler (t.ex. mellan celler, nära kylvätskekanaler) för att övervaka lokala temperaturer i realtid, vilket förhindrar överhettning på grund av överladdning/urladdning eller prestandaförsämring vid låga temperaturer.
- Andra sensorerHögprecisions-RTD:er eller digitala sensorer (t.ex. DS18B20) används i vissa scenarier för att övervaka batteriets övergripande temperaturfördelning, vilket hjälper BMS (Battery Management System) att optimera laddnings-/urladdningsstrategier.
- SäkerhetsskyddUtlöser kylsystem (vätske-/luftkylning) eller minskar laddningseffekten vid onormala temperaturer (t.ex. föregångare till termisk rusning) för att minska brandrisker.
2. Kylning av motor och kraftelektronik
- ApplikationsscenarioTemperaturövervakning av motorlindningar, växelriktare och DC-DC-omvandlare.
- Funktioner:
- NTC-termistorerInbyggda i motorstatorer eller kraftelektronikmoduler för att snabbt reagera på temperaturförändringar, vilket undviker effektivitetsförlust eller isoleringsfel på grund av överhettning.
- HögtemperatursensorerHögtemperaturområden (t.ex. nära kiselkarbiddrivna enheter) kan använda robusta termoelement (t.ex. typ K) för tillförlitlighet under extrema förhållanden.
- Dynamisk kontroll: Justerar kylvätskeflödet eller fläkthastigheten baserat på temperaturåterkoppling för att balansera kyleffektivitet och energiförbrukning.
3. Laddningssystemets termiska hantering
- ApplikationsscenarioTemperaturövervakning vid snabbladdning av batterier och laddningsgränssnitt.
- Funktioner:
- Övervakning av laddningsportNTC-termistorer detekterar temperaturen vid laddningskontaktens kontaktpunkter för att förhindra överhettning orsakad av för högt kontaktmotstånd.
- BatteritemperaturkoordineringLaddstationer kommunicerar med fordonets BMS för att dynamiskt justera laddströmmen (t.ex. förvärmning i kalla förhållanden eller strömbegränsning vid höga temperaturer).
4. Värmepump, VVS och klimatkontroll för kupé
- ApplikationsscenarioKyl-/värmecykler i värmepumpsystem och reglering av kupétemperatur.
- Funktioner:
- NTC-termistorerÖvervaka temperaturerna på förångare, kondensorer och omgivande miljöer för att optimera värmepumpens värmefaktor (COP).
- Tryck-temperatur hybridsensorerVissa system integrerar trycksensorer för att indirekt reglera köldmedieflödet och kompressorns effekt.
- PassagerarkomfortMöjliggör zonindelad temperaturkontroll via flerpunktsåterkoppling, vilket minskar energiförbrukningen.
5. Andra kritiska system
- Inbyggd laddare (OBC)Övervakar temperaturen på kraftkomponenter för att förhindra överbelastningsskador.
- Reducerare och transmissionerÖvervakar smörjmedlets temperatur för att säkerställa effektivitet.
- Bränslecellssystem(t.ex. i vätgasfordon): Kontrollerar temperaturen i bränslecellsstapeln för att undvika uttorkning eller kondensation av membranet.
NTC vs. andra sensorer: Fördelar och begränsningar
| Sensortyp | Fördelar | Begränsningar | Typiska tillämpningar |
|---|---|---|---|
| NTC-termistorer | Låg kostnad, snabb respons, kompakt storlek | Icke-linjär utsignal, kräver kalibrering, begränsat temperaturområde | Batterimoduler, motorlindningar, laddningsportar |
| FoTU:er (platina) | Hög precision, linjäritet, långsiktig stabilitet | Högre kostnad, långsammare respons | Batteriövervakning med hög noggrannhet |
| Termoelement | Hög temperaturtålighet (upp till 1000°C+), enkel design | Kräver kallkorsningskompensation, svag signal | Högtemperaturzoner inom kraftelektronik |
| Digitala sensorer | Direkt digital utgång, brusimmunitet | Högre kostnad, begränsad bandbredd | Distribuerad övervakning (t.ex. hytt) |
Framtida trender
- Smart integrationSensorer integrerade med BMS och domänkontroller för prediktiv värmehantering.
- MultiparameterfusionKombinerar temperatur-, tryck- och fuktighetsdata för att optimera energieffektiviteten.
- Avancerade materialTunnfilms-NTC:er, fiberoptiska sensorer för förbättrad högtemperaturbeständighet och EMI-immunitet.
Sammanfattning
NTC-termistorer används ofta inom termisk styrning av elbilar för flerpunktstemperaturövervakning tack vare deras kostnadseffektivitet och snabba respons. Andra sensorer kompletterar dem i högprecisions- eller extrema miljöscenarier. Deras synergi säkerställer batterisäkerhet, motoreffektivitet, komfort i kupén och förlängd komponentlivslängd, vilket utgör en avgörande grund för tillförlitlig drift av elbilar.
Publiceringstid: 6 mars 2025