NTC termistori i drugi temperaturni senzori (npr. termoelementi, RTD-ovi, digitalni senzori itd.) igraju ključnu ulogu u sustavu upravljanja toplinom električnog vozila i uglavnom se koriste za praćenje i kontrolu temperature u stvarnom vremenu kako bi se osigurao učinkovit i siguran rad vozila. U nastavku su navedeni njihovi glavni scenariji primjene i uloge.
1. Toplinsko upravljanje baterijama
- Scenarij primjenePraćenje i balansiranje temperature unutar baterijskih paketa.
- Funkcije:
- NTC termistoriZbog niske cijene i kompaktne veličine, NTC-ovi se često postavljaju na više kritičnih točaka u baterijskim modulima (npr. između ćelija, u blizini kanala rashladne tekućine) kako bi se pratile lokalizirane temperature u stvarnom vremenu, sprječavajući pregrijavanje zbog prekomjernog punjenja/pražnjenja ili degradacije performansi na niskim temperaturama.
- Ostali senzoriVisokoprecizni RTD-ovi ili digitalni senzori (npr. DS18B20) koriste se u nekim scenarijima za praćenje ukupne raspodjele temperature baterije, pomažući BMS-u (Battery Management System) u optimizaciji strategija punjenja/pražnjenja.
- Sigurnosna zaštita: Aktivira sustave hlađenja (hlađenje tekućinom/zrakom) ili smanjuje snagu punjenja tijekom abnormalnih temperatura (npr. preteča termalnog bijega) kako bi se ublažio rizik od požara.
2. Hlađenje motora i energetske elektronike
- Scenarij primjenePraćenje temperature namota motora, invertera i DC-DC pretvarača.
- Funkcije:
- NTC termistoriUgrađeni u statore motora ili module energetske elektronike za brzu reakciju na promjene temperature, izbjegavajući gubitak učinkovitosti ili kvar izolacije zbog pregrijavanja.
- Senzori visoke temperatureU područjima s visokim temperaturama (npr. u blizini silicij-karbidnih energetskih uređaja) mogu se koristiti robusni termoelementi (npr. tip K) radi pouzdanosti u ekstremnim uvjetima.
- Dinamičko upravljanje: Podešava protok rashladne tekućine ili brzinu ventilatora na temelju povratne informacije o temperaturi kako bi se uravnotežila učinkovitost hlađenja i potrošnja energije.
3. Upravljanje toplinom sustava punjenja
- Scenarij primjenePraćenje temperature tijekom brzog punjenja baterija i sučelja za punjenje.
- Funkcije:
- Praćenje priključka za punjenjeNTC termistori detektiraju temperaturu na kontaktnim točkama utikača za punjenje kako bi spriječili pregrijavanje uzrokovano prekomjernim kontaktnim otporom.
- Koordinacija temperature baterijeStanice za punjenje komuniciraju s BMS-om vozila kako bi dinamički prilagodile struju punjenja (npr. predgrijavanje u hladnim uvjetima ili ograničavanje struje tijekom visokih temperatura).
4. HVAC sustav s toplinskom pumpom i kontrola klime u kabini
- Scenarij primjeneCiklusi hlađenja/grijanja u sustavima toplinskih pumpi i regulacija temperature u kabini.
- Funkcije:
- NTC termistoriPratite temperature isparivača, kondenzatora i okoline kako biste optimizirali koeficijent učinkovitosti (COP) toplinske pumpe.
- Hibridni senzori tlaka i temperatureNeki sustavi integriraju senzore tlaka za neizravnu regulaciju protoka rashladnog sredstva i snage kompresora.
- Udobnost putnikaOmogućuje zonsku kontrolu temperature putem višetočkovne povratne informacije, smanjujući potrošnju energije.
5. Ostali kritični sustavi
- Ugrađeni punjač (OBC)Prati temperaturu energetskih komponenti kako bi spriječio oštećenja od preopterećenja.
- Reduktori i mjenjačiPrati temperaturu maziva kako bi se osigurala učinkovitost.
- Sustavi gorivnih ćelija(npr. u vozilima na vodik): Kontrolira temperaturu snopa gorivnih ćelija kako bi se izbjeglo isušivanje ili kondenzacija membrane.
NTC u odnosu na druge senzore: prednosti i ograničenja
| Vrsta senzora | Prednosti | Ograničenja | Tipične primjene |
|---|---|---|---|
| NTC termistori | Niska cijena, brz odziv, kompaktna veličina | Nelinearni izlaz, zahtijeva kalibraciju, ograničen temperaturni raspon | Baterijski moduli, namoti motora, priključci za punjenje |
| RTD-ovi (platina) | Visoka preciznost, linearnost, dugoročna stabilnost | Viša cijena, sporiji odziv | Visokoprecizno praćenje baterije |
| Termoelementi | Otpornost na visoke temperature (do 1000°C+), jednostavan dizajn | Zahtijeva kompenzaciju hladnog spoja, slab signal | Visokotemperaturne zone u energetskoj elektronici |
| Digitalni senzori | Izravni digitalni izlaz, imunitet na šum | Viša cijena, ograničena propusnost | Distribuirani nadzor (npr. kabina) |
Budući trendovi
- Pametna integracijaSenzori integrirani s BMS-om i kontrolerima domene za prediktivno upravljanje toplinom.
- Višeparametarska fuzijaKombinira podatke o temperaturi, tlaku i vlažnosti kako bi optimizirao energetsku učinkovitost.
- Napredni materijaliTankoslojni NTC-ovi, optički senzori za poboljšanu otpornost na visoke temperature i imunitet na EMI.
Sažetak
NTC termistori se široko koriste u termalnom upravljanju električnih vozila za višetočkovno praćenje temperature zbog svoje isplativosti i brzog odziva. Drugi senzori ih nadopunjuju u visokopreciznim ili ekstremnim uvjetima okoline. Njihova sinergija osigurava sigurnost baterije, učinkovitost motora, udobnost kabine i produljeni vijek trajanja komponenti, tvoreći ključnu osnovu za pouzdan rad električnog vozila.
Vrijeme objave: 06.03.2025.