一、NTC熱敏電阻選用要點
采用NTC熱敏電阻采集鋰動力鋰電池模組內的溫度時,應考慮以下9點因素:
①NTC熱敏外殼:NTC熱敏電阻的外殼應光潔、色澤均勻、無裂縫、無變形、無嚴重劃傷,每批產品(含引出線)的顏色應一致,無任何腐蝕。
②溫度范圍:根據應用的工作環境溫度選擇材質不同的NTC熱敏電阻。NTC熱敏電阻一般由感溫頭(金屬或塑膠外殼)、端子、線材、連接器、環氧樹脂以及其他填充材料組成。
③精度(誤差2℃內):在整個溫度檢測范圍內,NTC熱敏電阻線性度好、特性符合整個參數范圍,同時也要考慮3點對溫度檢測精度的影響:· 阻值精度 · B常數精度 · 熱擴散常數C。精度為重要的性能指標,關系到整個測量系統的測量精度,是非常重要的環節,因此精度越高價格也越貴。直接接觸比間接接觸的測量精度高,另因NTC熱敏電阻的R-T曲線是非線性的,不可能保證在較寬泛的工作溫度范圍內精度都相同。因此,要有高測量精度,就要選擇工作場合的中心工作溫度點。因為離中心工作溫點越遠,溫度點的精度誤差就越大。
決定NTC熱敏電阻精度的因素:1、本身的誤差;2、阻值、B值誤差越小,精度越高;3、感溫頭與測溫對象的接觸方式。
特普生-BMS電池管理系統用溫度傳感器
④NTC熱敏電阻響應速度:在測量過程中NTC熱敏電阻的響應速度快,達到最接近溫度時間要不超過10秒,否則在實用性上達不到效率的要求。不同的應用環境要求的響應速度快慢不一,而且不同材料也具有不同的導熱系數。
特普生-電池包用溫度傳感器
NTC熱敏電阻響應速度影響因素:1、芯片的熱時間常數。 常數越小響應速度快;2、感溫頭外殼材質的導熱系數。系數越高熱傳導性能更優秀;3、感溫頭的尺寸大小。 尺寸越小熱傳導時間越短,反應速度越快;4、感溫頭內部填充的導熱膠。感溫頭內填充了導熱系數高的導熱硅脂,會比沒填充或填充了導熱系數低的導熱硅脂反應速度快。
特普生-電池組母線檢測溫度傳感器
⑤自加熱:在一定范圍內,電阻的選值要考慮到其自加熱,否則其自發熱會影響到溫度的測量。同時,NTC熱敏電阻應具有很好的可靠性,即面對冷熱沖擊性能依然優越,熱時間常數小,響應速度快。
⑥穩定性:穩定性即NTC熱敏電阻使用一段時間后,其性能保持長期不變的能力。影響長期穩定性的因素除芯片的穩定性、可靠性,以及傳感器本身和結構外,還有使用的環境。NTC熱敏電阻具有優秀的穩定性,就必須具備優秀的環境適應能力。
⑦壽命:不少于6年(含儲存期限2年)。
⑧環境沖擊狀態:在-55℃~70℃環境下進行3次沖擊,NTC溫度傳感器應當無機械損傷和任何松脫情況。
⑨絕緣電阻:大于10M/500V。
二、NTC熱敏電阻布置
動力鋰電池模組由多個電芯組成,正常運作時電芯的溫度是均勻的,而在出現異常情況下,不同的動力鋰電池模組電芯的溫度會出現較大溫差。
監控整個動力鋰電池模組的溫度,通常以3~4個采集點實現。采集的溫度數據輸入管理單元后,由管理單元推算出整個動力鋰電池模組管理單元的溫度情況。
在設計動力鋰電池模組溫度采集點時,采用的溫度采集的方法有:
①直接采集電芯溫度:把NTC熱敏電阻布置在模組電芯的表面。在動力鋰電池模組電芯的特性比較均勻時,NTC熱敏電阻在模組電芯表面上布置時采取粘貼方法。
②間接通集電芯溫度:在模組的兩個端板處,在端板上嵌入NTC熱敏電阻,這樣能準確的感知到頭尾兩片動力鋰電池電芯的溫度。根據采集的溫度推算出整個動力鋰電池模組電芯的溫度,這也是比較典型的辦法。
③采集動力鋰電池電芯互聯板上端的溫度:將NTC熱敏電阻嵌入到電芯的內部互聯板內,準確的感知動力鋰電池電芯的最高溫度。
④采集動力鋰電池模組母線溫度:在動力鋰電池模組母線上設有凹槽,溫度傳感器固定于所述凹槽中,凹槽內設有用于固定溫度傳感器的固定膠。
⑤采集動力鋰電池模組蓋板表面的溫度:將NTC熱敏電阻直接粘貼在動力鋰電池模組蓋板上。在NTC熱敏電阻與動力鋰電池母線排、電芯互聯板連接或與動力鋰電池模組電芯表面、蓋板表面上粘合時,要考慮操作工藝對NTC熱敏電阻的影響。在固定過程中若操作不當,可能會造成斷線、短路或引線涂層斷裂。
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特普生:
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特普生,成立于2011年,是國家高新技術、專精特新企業。主要研制NTC芯片、熱敏電阻、溫度傳感器、儲能線束、儲能CCS集成采集母排、儲能模組鋁巴等溫度采集產品系列。一體化研制、一致性品質的特普生,競爭力優勢明顯:自主研制NTC芯片核心技術及實現醫用0.3%精度;專利百項,保留不公開技術2項;為全球新能源產品、大消費品與工業品提供了定制化的溫度采集技術。
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