Эрчим хүч хадгалах зайны багцад NTC температур мэдрэгчийг ашиглах тухай товч хэлэлцүүлэг

Эрчим хүчний шинэ технологи хурдацтай хөгжихийн хэрээр эрчим хүч хадгалах батерейг (литийн ион батерей, натрийн ион батерей гэх мэт) эрчим хүчний систем, цахилгаан тээврийн хэрэгсэл, дата төв болон бусад салбарт улам бүр ашиглаж байна. Батерейны аюулгүй байдал, ашиглалтын хугацаа нь тэдгээрийн ажиллах температуртай нягт холбоотой байдаг.NTC (Сөрөг температурын коэффициент) температур мэдрэгч, өндөр мэдрэмжтэй, зардал багатай нь батерейны температурыг хянах үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэг болсон. Доор бид тэдгээрийн хэрэглээ, давуу тал, сорилтуудыг олон талаас нь авч үзэх болно.

I. NTC температур мэдрэгчийн ажиллах зарчим ба шинж чанар

1. Үндсэн зарчим
   NTC термистор нь температур нэмэгдэх тусам эсэргүүцлийн экспоненциал бууралтыг харуулдаг. Эсэргүүцлийн өөрчлөлтийг хэмжих замаар температурын өгөгдлийг шууд бусаар авах боломжтой. Температурын эсэргүүцлийн хамаарлыг дараах томъёогоор тодорхойлно.

RT=R0⋅eB(T1−T0​1​)

хаанаRTнь температурын эсэргүүцэл юмT,R0 нь температур дахь жишиг эсэргүүцэл юмT0, баBматериалын тогтмол юм.

2. Гол давуу тал
   • Өндөр мэдрэмж:Температурын жижиг өөрчлөлтүүд нь эсэргүүцлийн мэдэгдэхүйц өөрчлөлтийг бий болгож, нарийн хянах боломжийг олгодог.
   • Шуурхай хариу:Компакт хэмжээ, бага дулааны масс нь температурын хэлбэлзлийг бодит цаг хугацаанд хянах боломжийг олгодог.
   • Бага зардал:Боловсорч гүйцсэн үйлдвэрлэлийн процессууд нь том хэмжээний байршуулалтыг дэмждэг.
   • Өргөн температурын хүрээ:Ердийн ашиглалтын хүрээ (-40 ° C-аас 125 ° C) нь эрчим хүч хадгалах батерейны нийтлэг хувилбаруудыг хамардаг.

II. Эрчим хүч хадгалах зайны багц дахь температурын менежментийн шаардлага

Лити батерейны гүйцэтгэл, аюулгүй байдал нь температураас ихээхэн хамаардаг:

• Өндөр температурын эрсдэл:Хэт цэнэглэх, хэт цэнэггүй болгох эсвэл богино холболт нь дулааны алдагдлыг өдөөж, гал түймэр эсвэл дэлбэрэлтэд хүргэдэг.
• Бага температурын нөлөө:Бага температурт электролитийн зуурамтгай чанар ихсэх нь лити-ионы шилжилтийн хурдыг бууруулж, хүчин чадлын огцом алдагдалд хүргэдэг.
• Температурын жигд байдал:Зайны модулиудын температурын хэт зөрүү нь хөгшрөлтийг хурдасгаж, нийт ашиглалтын хугацааг бууруулдаг.

Тиймээс,бодит цагийн, олон цэгийн температурын хяналтнь NTC мэдрэгч нь гол үүрэг гүйцэтгэдэг Батерейны удирдлагын системийн (BMS) чухал үүрэг юм.

III. Эрчим хүч хадгалах зайны багц дахь NTC мэдрэгчийн ердийн хэрэглээ

1. Эсийн гадаргуугийн температурын хяналт
   • Халуун цэгүүдийг шууд хянахын тулд NTC мэдрэгчийг үүр эсвэл модуль бүрийн гадаргуу дээр суурилуулсан.
   • Суурилуулалтын аргууд:Эсүүдтэй нягт холбоо тогтоохын тулд дулааны цавуу эсвэл металл хаалт ашиглан бэхэлсэн.
2. Дотоод модулийн температурын жигд байдлын хяналт
   • Хэт халалт эсвэл хөргөлтийн тэнцвэргүй байдлыг илрүүлэхийн тулд олон NTC мэдрэгчийг өөр өөр байрлалд (жишээлбэл, төв, ирмэг) байрлуулдаг.
   • BMS алгоритмууд нь дулааны алдагдлаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд цэнэглэх / цэнэггүй болгох стратегийг оновчтой болгодог.
3. Хөргөлтийн системийн хяналт
   • NTC өгөгдөл нь дулааны зарцуулалтыг динамикаар тохируулахын тулд хөргөлтийн системийг (агаар/шингэн хөргөлт эсвэл фазын өөрчлөлтийн материал) идэвхжүүлэх/идэвхгүй болгоход хүргэдэг.
   • Жишээ нь: Температур 45 хэмээс хэтэрсэн үед шингэн хөргөлтийн насосыг идэвхжүүлж, эрчим хүч хэмнэхийн тулд 30 хэмээс доош температурт унтраах.
4. Орчны температурын хяналт
   • Батерейны хүчин чадалд үзүүлэх хүрээлэн буй орчны нөлөөллийг багасгахын тулд гаднах температурыг хянах (жишээлбэл, гадаа зуны халуун эсвэл өвлийн хүйтэн).

  

IV. NTC хэрэглээний техникийн сорилт ба шийдэл

1. Урт хугацааны тогтвортой байдал
   • Сорилт:Өндөр температур/чийгшилтэй орчинд эсэргүүцлийн шилжилт үүсч, хэмжилтийн алдаа гарч болзошгүй.
   • Шийдэл:Эпокси эсвэл шилэн бүрээстэй өндөр найдвартай NTC-ийг үе үе тохируулга эсвэл өөрөө засах алгоритмтай хослуулан ашигла.
2. Олон цэгт байршуулах нарийн төвөгтэй байдал
   • Сорилт:Том батерейнд хэдэн арваас хэдэн зуун мэдрэгч суурилуулснаар утаснуудын нарийн төвөгтэй байдал нэмэгддэг.
   • Шийдэл:Түгээмэл хүлээн авах модулиуд (жишээ нь, CAN автобусны архитектур) эсвэл уян хатан ПХБ-тэй нэгдсэн мэдрэгчээр дамжуулан утсыг хялбаршуулна.
3. Шугаман бус шинж чанарууд
   • Сорилт:Экспоненциал эсэргүүцэл ба температурын хамаарал нь шугаманчлалыг шаарддаг.
   • Шийдэл:BMS-ийн нарийвчлалыг сайжруулахын тулд хайлтын хүснэгт (LUT) эсвэл Steinhart-Hart тэгшитгэлийг ашиглан програм хангамжийн нөхөн төлбөрийг ашиглана уу.

V. Ирээдүйн хөгжлийн чиг хандлага

1. Өндөр нарийвчлал ба дижиталчлал:Тоон интерфэйстэй NTC (жишээ нь, I2C) нь дохионы хөндлөнгийн оролцоог багасгаж, системийн дизайныг хялбаршуулдаг.
2. Олон параметрт хайлуулах хяналт:Ухаалаг дулааны удирдлагын стратегийн хувьд хүчдэл/гүйдлийн мэдрэгчийг нэгтгэх.
3. Нарийвчилсан материалууд:Хүрээлэн буй орчны эрс тэс шаардлагыг хангахын тулд өргөтгөсөн хүрээтэй (-50°C-аас 150°C) NTC.
4. AI-д суурилсан урьдчилан таамаглах засвар үйлчилгээ:Температурын түүхэнд дүн шинжилгээ хийх, хөгшрөлтийн хандлагыг урьдчилан таамаглах, эрт сэрэмжлүүлгийг идэвхжүүлэхийн тулд машин сургалтыг ашигла.

VI. Дүгнэлт

NTC температур мэдрэгч нь хэмнэлттэй, хурдан хариу үйлдэл үзүүлдэг тул эрчим хүч хадгалах батерейны температурыг хянахад зайлшгүй шаардлагатай. BMS-ийн тагнуулын ажиллагаа сайжирч, шинэ материалууд гарч ирэхийн хэрээр NTC нь эрчим хүч хадгалах системийн аюулгүй байдал, ашиглалтын хугацаа, үр ашгийг нэмэгдүүлэх болно. Загвар зохион бүтээгчид тодорхой хэрэглээнд тохирох үзүүлэлтүүдийг (жишээлбэл, B-утга, сав баглаа боодол) сонгох, мэдрэгчийн байршлыг оновчтой болгох, тэдгээрийн үнэ цэнийг нэмэгдүүлэхийн тулд олон эх сурвалжийн өгөгдлийг нэгтгэх ёстой.