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动力电池NTC温度传感器设计要点

发布日期:2017-08-12 来源: IND4汽车人 查看次数: 60 作者:本站

核心提示:在电池模组里面分布着大量的温度传感器,所以在这里面就需要考虑很多的因素,特别是几个主要的考虑。(1)成本(2)精度(整个测量误差+/-2 °以内):在整个范围内,特性需要符合整个参数范围。(3)温度范围(-40℃至125℃)(4)快速热响应:这里是指达到最接近温度时间要尽量短(5)自加热在一定范围内,电阻的选值需要考虑本身的发热,以免本身引起发热对应在参数层的主要选择的量为:精度考虑的时候

  在电池模组里面分布着大量的温度传感器,所以在这里面就需要考虑很多的因素,特别是几个主要的考虑。

  (1)成本

  (2)精度(整个测量误差+/-2 °以内):在整个范围内,特性需要符合整个参数范围。

  (3)温度范围(-40℃至125℃)

  (4)快速热响应:这里是指达到最接近温度时间要尽量短

  (5)自加热在一定范围内,电阻的选值需要考虑本身的发热,以免本身引起发热

  对应在参数层的主要选择的量为:

  精度考虑的时候需要考虑,NTC本身的部分的影响

  NTC阻值精度对温度检测精度的影响

  NTC B常数精度对温度检测精度的影响

  NTC热扩散常数 C 对温度检测精度的影响

  这部分是CMU电路的影响

  分压电阻的阻值精度对温度检测精度的影响

  分压电阻的温度系数对温度检测精度的影响

  电压精度对温度误差的影响

  图1 经过核算的精度范围

  我们在选择NTC的时候,基本可以按照两大类来选一类是珠型,主要考虑直接采用树脂的方式连接在母线排上;还有就是采用柔性线路板使用表贴的NTC。

  图2 两种分类

  在这里需要注意的几点是:

  在处理本体与母线排焊接或者其他加工处理(粘合、树脂成型、树脂 涂层等)时候,需要考虑在工艺过程对内部NTC的影响。在固定过程中,可能会造成断线、短路或引线涂层断裂

  NTC内部的基材陶瓷属于易碎材料,在过程处理中不能施加过大压力或冲击,会导致整个产品出现

  对引线不能施加过大的力,整个连接线束需要固定好;否则可能会造成引线与元件之间的接合部断开,或导致元件破裂。

  需要考虑在整个温度范围内不同材料的膨胀系数,否则产生内部应力损坏NTC本身。

  电池温度传感器的布置

  传感器的布置分成多种可能性,如下下图所示,主要有:

  Busbar位置

  端盖位置

  电池表面处

  2.1 BMW I3的温度传感器布置

  图3 BMW I3的温度传感器布置

  NTC则是固定在连接片上进行温度的采集。完成后,上表面还用一片吸塑盘进行覆盖保护。整个模组布置了4个温度点,在两边的Busbar上各布置一个;在里面布置两个,这是一种比较多的思路。

  图4 Busbar电池温度传感器

  2.2 单个温度点布置

  有两家温度点布置的少,主要是在母线排上进行布置。通过接插件的方式来连接。

  图5 单点的温度传感器

  2.3 电池端盖处

  软包的特性在比较均匀的时候,可以采取在端板处粘贴的办法来做

  图6 软包温度传感器布置

  布置位置的差异,其实对前期的校准有着挺高的要求,需要做很多的前期实验,了解整个发热的情况与检测点的实际差异。这个是对前端设计有一定的要求,在实验的时候可以不考虑成本。

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