وبلاگ

وقتی صحبت از وسایل نقلیه الکتریکی می‌شود، دو نگرانی ذهن رانندگان را به خود مشغول می‌کند: برد و ایمنی. هر دو مستقیماً به یک عامل حیاتی وابسته هستند - دمای باتری. اگر خیلی سرد باشد، برد به شدت کاهش می‌یابد. اگر خیلی گرم باشد، خطرات ایمنی پدیدار می‌شوند. در داخل این «هسته انرژی»، سنسورهای دمای NTC قابل اعتماد نقش تعیین‌کننده‌ای در تضمین عملکرد و حفاظت ایفا می‌کنند.

چالش حرارتی در باتری‌های خودروهای برقی

برخلاف موتورهای احتراق داخلی که نوسان دمایی وسیع‌تری را تحمل می‌کنند، باتری‌های لیتیوم-یونی در محدوده‌های بسیار دقیقی کار می‌کنند.

• مشکل هوای سرد: در آب و هوای زیر صفر درجه، برد می‌تواند 30 تا 40 درصد کاهش یابد. به عنوان مثال، یک خودروی برقی با برد 300 مایل (488 کیلومتر) ممکن است در صورت پارک شدن در فضای باز در طول شب و در شرایط یخبندان، تنها 180 مایل (290 کیلومتر) را طی کند.
• گرما در حین شارژ سریع: وقتی دمای بسته‌بندی از ۴۵ درجه سانتیگراد بیشتر شود، تخریب سلول تسریع می‌شود و خطر کاهش طول عمر یا حتی فرار حرارتی را افزایش می‌دهد.
• خطر عدم تعادل: حتی اختلاف ۵ درجه سانتیگراد بین سلول‌ها می‌تواند باعث شارژ ناهموار شود و عمر کلی باتری را کاهش دهد.

برای مقابله با این مشکلات، خودروهای برقی مدرن از سیستم‌های مدیریت حرارتی هوشمند استفاده می‌کنند که در زمستان گرم و در تابستان هنگام شارژ سریع خنک می‌شوند.

سنسورهای NTC: ساخت یک شبکه مانیتورینگ چند لایه

در بسته‌های باتری خودروهای برقی امروزی، سنسورهای دما NTC در چندین نقطه توزیع شده‌اند تا بازخورد دقیق و بلادرنگ ارائه دهند:

• روی تک تک سلول‌ها: حسگرها دمای هر سلول را ردیابی می‌کنند و هنگامی که دمای یک نقطه داغ به ۴۸ درجه سانتیگراد نزدیک می‌شود، به سیستم مدیریت باتری (BMS) سیگنال می‌دهند. این امر امکان خنک‌سازی هدفمند را قبل از افزایش خطرات فراهم می‌کند.
• در کانال‌های خنک‌کننده: حسگرها در نقاط ورودی/خروجی، چرخه‌های گرمایش یا سرمایش کارآمد را تضمین می‌کنند. به عنوان مثال، هنگامی که دمای خنک‌کننده در زمستان به ۲۵ درجه سانتیگراد می‌رسد، سیستم می‌تواند گرمایش را برای صرفه‌جویی در انرژی متوقف کند.
• روی پوشش بسته: حسگرهای خارجی، تأثیر محیط، مانند شروع سرما در دمای -10 درجه سانتیگراد را اندازه‌گیری می‌کنند و امکان پیش‌گرمایش را برای نگه داشتن سلول‌ها بالای 15 درجه سانتیگراد برای فعال‌سازی بهینه فراهم می‌کنند.

این رویکرد سه‌لایه سلول-خنک‌کننده-پوشش، به مهندسان کنترل دقیقی بر رفتار بسته‌بندی می‌دهد.

محدوده تعادل و ایمنی

ارزش واقعیِ سنسورهای NTC در ایجاد امکان تنظیم پویا بین عملکرد و حفاظت نهفته است.

• در دمای ۴۰ درجه سانتیگراد، سیستم مدیریت باتری (BMS) برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد، توان شارژ را کاهش می‌دهد (مثلاً از ۱۲۰ کیلووات به ۸۰ کیلووات).
• در دمای ۱۰ درجه سانتیگراد در زمستان، این سیستم جریان شارژ بالاتری را فراهم می‌کند و زمان انتظار را بدون کاهش عمر باتری کاهش می‌دهد.

نتیجه این است که خودروهای برقی می‌توانند در عرض ۳۰ دقیقه تا ۸۰٪ شارژ شوند و در عین حال چرخه عمر باتری را به بیش از ۱۲۰۰ بار افزایش دهند - در مقایسه با میانگین ۸۰۰ چرخه در صنعت.

طبق گزارش IEA و EVTank، فروش جهانی خودروهای برقی در سال ۲۰۲۴ از ۱۷ میلیون دستگاه فراتر رفت و در سه سال گذشته نرخ رشد مرکب سالانه ۲۶ درصد را تجربه کرد. پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۲۵، فروش از ۲۲ میلیون دستگاه فراتر رود و تا سال ۲۰۳۰، نفوذ این خودروها می‌تواند از ۴۰ درصد فراتر رود. با این پذیرش سریع، ایمنی حرارتی باتری تحت بررسی جهانی قرار گرفته است - و این امر حسگرهای با قابلیت اطمینان بالا را نه اختیاری، بلکه ضروری می‌کند.

چرا شیهنگ الکترونیکس؟

در Shiheng Electronics، ما ارائه می‌دهیم سنسورهای NTC با مهندسی دقیق مناسب برای سیستم‌های باتری خودروهای برقی:

• دقت اثبات‌شده و پاسخ سریع در محیط‌های شارژ پویا.
• ساخت و ساز بادوام برای ارتعاش شدید، رطوبت و پایداری طولانی مدت.
• طرح‌های قابل تنظیم پراب و مهار برای ادغام مستقیم بسته.
• تأمین‌کننده‌ی معتبر با بیش از 20 سال تجربه در زمینه‌ی حسگرهای حرارتی.

با هر نقطه داده، حسگرهای ما به تولیدکنندگان اصلی تجهیزات (OEM) کمک می‌کنند تا هم برد طولانی‌تر و هم ایمنی بیشتری را ارائه دهند - و اطمینان حاصل کنند که رانندگان خودروهای برقی در هر فصلی در جاده اعتماد به نفس دارند.