溫度傳感器（Temperature transducer）是能感受溫度并轉換成可用輸出信號的傳感器。它存在于目前絕大多數的技術內，更是作為安全保障的核心角色。對此，溫度傳感器研究院對海內外的所有相關最新技術文獻等內容進行了探討、研究與分享。“在本指南中，我們將深入探討電動汽車及其電池系統的熱管理以及必要的傳感器技術。”只要有發動機驅動的車輛，熱管理就一直是一個問題——因為發動機以及周圍部件的溫度會影響車輛的性能和安全性。在正常的熱閾值之外，熱管理不善的后果可能像過熱一樣帶來不便，甚至如火災一樣具有破壞性。
所有品牌和型號的車輛都在從化石燃料轉換為電力。 盡管所有交通方式都實現電氣化還需要一段時間，但事實未來的交通工具正在這樣演變。全電動汽車開始主宰道路，在短短幾年內，它們在車中的數量將超過傳統汽車。不久的將來，飛機、輪船和火車也將使用電池技術。與傳統的化石燃料驅動的同類產品一樣，電動汽車的熱管理也很重要，甚至是更為重要。 除了大規模充電基礎設施和范圍之外，電動汽車（主要是電池）的熱管理是使替代車型可行的主要障礙。弄清楚控制電池和發動機溫度的機制，意味著創造能滿足消費者期望的車，使其擁有一輛既可以去超市，短途旅行，又可以與朋友進行長途旅行的車。 現在有了電動汽車，好的熱管理系統可確保下一代交通工具仍然可靠和安全，它能夠滿足正常和長期使用的需求——這在二十年前是不可想象的！但是，電動汽車技術現在也是脆弱的。因為它需要穩定的溫度控制環境才能以最佳性能運行并具有較長的使用壽命。更重要的是，電池熱事件會帶來駕駛員、乘客、急救人員和汽車制造商從未需要監控或應對的獨特安全風險，即熱失控。 對于EV制造商而言，快速、準確和響應迅速的熱管理系統是車輛設計的絕對必要條件——從電池組到發動機缸體。“作為車輛中最昂貴的部分，監控電動汽車的電池健康狀況對于最大限度地提高效率和性能至關重要。”每輛電動汽車的核心都是其鋰離子電池組。 如果沒有它的動力，電動汽車只不過是其傳統車型的美化復制品。 戰略性地集成到 EV 電池組中的傳感器技術可幫助用戶監控電源，不僅可以衡量他們的車輛可以行駛多遠，還可以衡量電池的剩余壽命。智能電池管理系統 (BMS) 可以確保盡管交通擁堵、暴風雪或其他障礙，車輛仍有足夠的能量到達目的地。盡管電動汽車電池熱管理系統幫助管理溫度和能量流，傳感器幫助調節系統本身并提供潛在問題的警報。是“極端溫度”！鋰離子電池在 15-45℃ 的溫度范圍內表現最佳。高于該溫度的溫度會嚴重損壞電池，而較低的溫度會降低電池單元的輸出，從而降低續航里程和可用功率。即使在EV未使用（充電）時，熱管理系統也始終致力于監控或維持電池內部溫度。雖然最佳舒適區之外的任何溫度都會影響 EV 汽車的效率，但車輛具有智能系統，可以將系統保持在自己的舒適區內。一般來說，放電時電池普遍保持在 45℃以下，而在快速充電時，它們的溫度略高于該溫度，即55℃ 左右，以降低電池的內部阻抗，讓電子快速充滿電池。遍布電池組的傳感器技術是短期和長期維護電池的關鍵。傳感器技術使電動汽車中的熱管理系統在記錄到舒適區范圍之外的溫度后立即開始工作。太熱或太冷的溫度對 EV 電池及其健康狀況都有類似的影響。過高的溫度會以多種方式影響電動汽車，包括：在 BMS 持續監控進出電池組的電壓和電流的同時，它還控制電池組外部的系統以管理溫度，例如：制冷劑、冷卻劑回路。為了管理這些系統，BMS 使用電池組冷卻板內外的冷卻劑、溫度傳感器以及電池組內部的電池和母線溫度。這也擴展到監測外部熱交換器的冷卻劑溫度，以及膨脹閥和制冷劑回路關鍵點的壓力和溫度。傳感器的這種高水平監控提供了關鍵數據，以此去控制來自這些系統的精確加熱和冷卻量，以優化電池組性能，同時最大限度地減少運行泵、壓縮機和輔助加熱和冷卻組件的寄生能量損失。“雖然很少見，但鋰離子電池的熱失控可能會導致車輛電池組和車輛本身損壞，并對任何乘員造成嚴重傷害。”曾經被認為是替代能源汽車大規模進入市場的障礙，熱管理——或者更具體地說，防止熱失控– 鋰離子電池組仍然是電動汽車長期生存能力的關鍵組成部分。通常由短路、過度充電或其他電池壓力源觸發，當鋰離子電池過熱且其電池分解時會發生熱失控。多余的熱量會引發不受控制的連鎖反應，并蔓延到 EV 電池組的其余部分。當失控發生并且電池單元發生故障時，失控會導致釋放易燃氣體，例如：氫、揮發性碳氫化合物、一氧化碳 。熱失控期間釋放的其他有害氣體包括：氟化氫、二氧化碳、碳酸二甲酯、乙腈。一旦熱失控開始，就很難停止，因為它的連鎖反應會通過電池組級聯，通常會導致冒煙和起火。我們通過快速干預，可以限制熱失控對電池組和車輛其余部分的影響。雖然電池組中使用的許多材料旨在降低火災蔓延的風險，但一旦電池排出氣體，電池組內就會存在危險情況，就必須要識別出，并進行處理，以防止火災風險。無論如何，通過兩種方法阻止電池熱事件發生——主動和被動熱管理系統：主動熱管理，依賴于將電池組保持在最佳溫度的冷卻系統。當電池在充電和放電的過程中開始升溫時，主動熱管理系統會使用空氣貨帶有傳統汽車冷卻劑貨制冷劑的冷卻板從電池中提取熱量，以降低溫度。被動熱管理，系統側重于防止熱失控的后期階段。被動系統（隔熱罩或隔熱材料）不是讓受熱的電池保持涼爽，而是阻止過多的熱量從單個的電池傳遞到電池組其余部分并繼續進行連鎖反應。保持 EV 以最佳性能運行需要對其系統進行持續監控。無論 EV 的電池組熱管理系統如何，傳感器在阻止熱失控擴散方面都發揮著關鍵作用。
鋰離子電池組熱管理系統最初依賴于測量熱量的傳感器——熱電池事件的直接、明顯的跡象。現在，復雜的傳感器技術正在采用一種截然不同且更科學的熱管理方法。除了熱量，BMS 系統還會釋放排氣電池的氣體，這是熱失控的前兆。碳氫化合物傳感器和氣壓傳感器已經過試驗來檢測熱失控，但它們并不是熱失控檢測的準確或穩健的方法。電池外殼單元內的其他材料會干擾化學傳感器的性能，使其讀數發生偏差并最終導致設備出現故障。氣壓傳感器容易受到電池組通風系統變化以及車輛海拔和溫度變化的影響。另一方面，使用熱導率或紅外光譜等技術的基于物理的氣體傳感器依賴于氣體物理學檢測熱失控并允許在電池熱事件開始后進行連續監控。氣體傳感器使用基于光的導熱技術測量 CO 2和氫氣——電池在熱事件期間排出的第一批氣體。與碳氫化合物和壓力傳感器不同，這些傳感器不受其環境的影響，不會隨著時間的推移而降低其性能，并且它們的讀數僅測量熱失控初期釋放的氣體。這些測量對于向電池控制系統提供盡可能早的警告至關重要，從而降低熱事件傳播到電池組中其他電池的風險，并提供安全和響應的最佳方案。在宏觀層面上，EV 電池的熱管理超越了溫度傳感器。在監測電動汽車的電池健康狀況時，泄漏檢測是絕對必要的車輛是在充電還是在路上。任何形式的泄漏都可能直接影響電池或將其溫度保持在合適范圍內以獲得最佳性能的系統。
1、液體冷卻劑
冷卻劑不是像內燃機那樣通過發動機缸體循環，而是在電動汽車的電池組、逆變器、駕駛室，甚至可能是電機周圍的閉環中循環，以將溫度保持在 15-45°C 的合適范圍內。熱管理系統允許電池、逆變器和電機正常運行而不會過熱和觸發功率限制模式或關機。冷卻液液位傳感器、冷卻液泄漏傳感器和冷卻液溫度傳感器
2、制冷劑
雖然所有帶有空調系統的電動汽車都使用制冷劑來保持乘客空間涼爽，但一些制造商使用相同的系統來控制電池組溫度。使用熱泵系統，基于制冷劑的電池冷卻有兩種形式：①直接，其中來自車輛空調系統的制冷劑流過電池組內的一系列冷卻板。 壓力傳感器、溫度傳感器、二氧化碳（R744）傳感器
3、絕緣油
介電油冷卻是一種應用前景廣闊的新型電池組熱管理系統，具有出色的電池組溫度控制。在電池組內部，電池浸沒在絕緣油中，絕緣油在整個裝置中形成閉環循環。這種油不僅能使電池保持涼爽，還能抑制熱事件。
4、電解質
在監測電動汽車的電池健康狀況時，測量是否存在電解液泄漏有助于確定電池組內的電池是否因老化或其他壓力條件而出現故障。這些泄漏通常只會發生在電池外殼內，無法在車輛外部觀察到，因此必須使用電池組內的傳感器來檢測此事件。*檢測所需傳感器：
電解液泄漏檢測傳感器
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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