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技術(shù)文章
NTC溫度傳感器:護航新能源汽車電池安全運行
2024.11.22近幾年隨著新能源汽車的發(fā)展，電池安全性能問題也逐漸成為大家議論的話題之一。汽車電動機動力來源完全依賴于電池組，一旦電池發(fā)生熱失控、短路等故障，可能引發(fā)火災(zāi)甚至爆炸，對車輛及乘員構(gòu)成嚴重威脅。因此，電池溫控是重中之重，NTC溫度傳感器能實時監(jiān)測電池溫度，把數(shù)據(jù)反饋給控制單元，起著高溫預(yù)警和安全保護等作用，從而保證汽車電池安全運行。
先簡單了解下電池工作原理
動力電池負責儲存和釋放電能，給新能源汽車提供前進動力。充電過程，外部電源負責提供電流并轉(zhuǎn)化為化學能儲存到電池內(nèi)。放電過程，當汽車需要啟動時，電池開始放電，給驅(qū)動電機提供動力。
新能源電動汽車通常會使用三元鋰電池（液冷散熱）或磷酸鐵鋰電池（風冷散熱）。我們來分析一下液冷散熱模式的電池結(jié)構(gòu)組成，方便大家更好了解電池溫控如何實現(xiàn)。
新能源汽車電池通常由單體電池包、箱體、液冷板、通訊接口、絕緣板、緩沖泡棉、水管、冷卻水主插口、導(dǎo)熱墊等組成?？刂茊卧獣刂齐姵匕艿览鋮s液流動，從而帶走電池產(chǎn)生的熱量，使電池包能在安全溫度范圍內(nèi)正常運行。
汽車電池正常使用溫度范圍一般在-20℃至60℃之間。如果電池溫度過低，需要先進行預(yù)熱才能進行充電，會延長充電時間，不利于電池保養(yǎng)。如果電池長期處于過熱狀態(tài)，會導(dǎo)致電池性能下降、使用壽命縮短、影響車輛使用性能、更甚至于會引發(fā)安全隱患等問題，由此看來電池溫控需要特別重視。
NTC溫度傳感器通常會安裝在電池包中心位置、電池單元頂部或者側(cè)面，通常一個電池包會配置數(shù)幾十個NTC溫度傳感器。能快速監(jiān)測到整個電池包溫度，避免因溫度過高而導(dǎo)致電池性能下降或引發(fā)安全隱患。
下面來了解一下NTC溫度傳感器如何溫控汽車電池：
1.溫度監(jiān)控：電池在正常充放電過程中會產(chǎn)生一定熱量，NTC溫度傳感器用于實時監(jiān)測電池包溫度。控制單元會接收來自NTC溫度傳感器的溫度數(shù)據(jù)，并根據(jù)設(shè)定溫度范圍進行判斷是否異常狀態(tài)。
2.溫度調(diào)整策略：當NTC溫度傳感器監(jiān)測到電池工作溫度過高，控制單元會開啟冷卻系統(tǒng)，打開冷卻液或者風扇開關(guān)來降低電池溫度。當監(jiān)測到溫度過低，即會立即啟動汽車加熱器加熱，確保電池在適宜溫度下正常工作。
3.數(shù)據(jù)記錄與分析：在新能源汽車中，電池工作溫度對其性能和壽命至關(guān)重要。NTC溫度傳感器還可以用于數(shù)據(jù)記錄，幫助工程師分析電池在不同工作條件下溫度變化。用來調(diào)整出適合汽車和電池包的使用溫度，提高電池的安全性和使用效率。
新能源汽車電池NTC溫度傳感器通常會采用環(huán)氧包封或者地環(huán)金屬頭系列，金屬頭采用黃銅鍍鎳材質(zhì)封裝，具有穩(wěn)定性高、抗機械性強等性能。常用阻值有10K、5OK、100K等，可選常規(guī)B值有3435、3470、3950、3977等。同時還適用于充電樁、汽車變壓器、控制器等需要穩(wěn)定性強的接觸性表面測溫。
在新能源汽車電池包中，NTC溫度傳感器通過實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)反饋，控制單元能夠快速針對溫度異常進行策略調(diào)整，確保其在安全和高效范圍內(nèi)正常工作，這不僅提高電池使用性能，還能延長其使用壽命，保障新能源汽車安全性和可靠性。
內(nèi)容摘錄于專利號：CN202322854762.5