蓋世汽車 劉麗婷

 電動汽車需要持續監控所有系統單元的溫度。但由于電力較高，與對應發熱處接觸時會產生損耗。據外媒報道，日本TDK株式會社開發出一種用于連接器的特殊耐高壓溫度傳感器。

（圖片來源(yuan)：TDK）

電(dian)(dian)(dian)動汽車（xEV）的(de)(de)高壓電(dian)(dian)(dian)池(chi)標稱電(dian)(dian)(dian)壓高達(da)1000 V，因(yin)此需要所(suo)有系統(tong)組(zu)件具(ju)有相應的(de)(de)耐(nai)高壓能力。為通過逆變器(qi)和電(dian)(dian)(dian)機實(shi)現(xian)驅動功率遠超100 kW，電(dian)(dian)(dian)流有時(shi)會(hui)接近100amp。這(zhe)些高電(dian)(dian)(dian)流，連同線路和接觸電(dian)(dian)(dian)阻(zu)，會(hui)導致(zhi)不可(ke)忽視的(de)(de)功率損(sun)(sun)耗(hao)，進而引起(qi)熱損(sun)(sun)耗(hao)。因(yin)為在(zai)PV = I2 x R計(ji)算中，電(dian)(dian)(dian)流是(shi)二次方(fang)，因(yin)此即(ji)使電(dian)(dian)(dian)阻(zu)很(hen)小，也會(hui)引起(qi)較大損(sun)(sun)耗(hao)，從而導致(zhi)可(ke)能出現(xian)臨界值的(de)(de)發熱。

因此，必須對xEV中的關鍵接觸點（例如電(dian)(dian)池和電(dian)(dian)機逆(ni)變器之間的連(lian)接器）進行熱監控(kong)。如果即將(jiang)發生過熱，則可(ke)以及時調(diao)節電(dian)(dian)流(liu)。啟動電(dian)(dian)流(liu)降額的基于NTC 的溫度(du)傳(chuan)感器適用于監控(kong)關鍵點的溫度(du)。圖1展示了控(kong)制原(yuan)理。

電動(dong)汽車對NTC溫(wen)度傳感器(qi)(qi)的開(kai)發和設計提出了全新的要(yao)求——尤其是在高(gao)壓系統中的集成(cheng)。具(ju)體要(yao)求包括：耐高(gao)壓；響應時間短；耐高(gao)溫(wen)；高(gao)精確度；可以直接集成(cheng)到連接器(qi)(qi)中。

目(mu)前的(de)挑(tiao)戰是需要找到一種具(ju)有高(gao)電絕緣(yuan)性能(neng)和高(gao)導熱性的(de)材料，從而能(neng)夠設計(ji)集成(cheng)(cheng)至NTC元(yuan)件中(zhong)。此外(wai)，該材料還(huan)需要耐高(gao)溫。實(shi)驗證明，由特(te)殊陶瓷制成(cheng)(cheng)的(de)套管非常(chang)合適，并集成(cheng)(cheng)了傳感器元(yuan)件。圖2所(suo)示為使用上述方(fang)式開發的(de)溫度(du)傳感器。

用于(yu)集(ji)成到連接器(qi)中的(de)新型溫度傳(chuan)感器(qi)的(de)設計。通過(guo)使用集(ji)成NTC元件的(de)陶瓷套管，可以實現所需(xu)的(de)高耐壓性，且響應(ying)時(shi)間較短。

多項測(ce)試(shi)證明，新開發的TDK溫度傳(chuan)感器(qi)滿(man)足要(yao)求。高壓測(ce)試(shi)表(biao)明，傳(chuan)感頭(tou)的介電強度為(wei)5 kV DC，顯(xian)著(zhu)超過(guo)1 kV DC的系統電壓，實現所(suo)需的短響應時間(jian)。這一(yi)點(dian)對(dui)于(yu)在(zai)突然過(guo)熱的情(qing)況下及時啟動降額特別重要(yao)。在(zai)此，在(zai)典(dian)型(xing)安裝情(qing)況下確定的τ值(zhi)（63%）明顯(xian)小于(yu)10秒。允許(xu)的溫度范圍為(wei)-40 °C至+150 °C，允許(xu)短期暴露于(yu)180 °C環境下。

傳感器(qi)(qi)的精度也是非常重(zhong)要，只有當精度足夠高(gao)時，才能及時且同時不會過早地啟動降額。使用新傳感器(qi)(qi)時，25 °C下的最(zui)大偏(pian)差(cha)(cha)為±0.2 K，電(dian)阻值R25為10 kΩ，容差(cha)(cha)為1%。傳感器(qi)(qi)的上部(bu)塑料(liao)部(bu)分的設(she)計(ji)可(ke)根(gen)據客戶的要求，允(yun)許多種安裝選項，例如熱縮或夾住。

總(zong)而言之(zhi)，新(xin)型傳感器具有良好的電、熱(re)和機械值，有助于(yu)使電動(dong)汽車更安全、更高效。