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新能源汽车温度传感器

发布时间:2025/4/22 20:58:56   
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一、温度传感器类型

温度传感器的种类很多,常用的有热敏电阻式、金属热电阻式、线绕电阻式、晶体管式等。热敏电阻可分为正温度系数(PositiveTemperatureCoefficient,PTC)型热敏电阻、负温度系数(NegativeTemperatureCoefficient,NTC)型热敏电阻、临界温度型热敏电阻(criticalTemperatureResistor,CTR)和线性热敏电阻。常用的热敏电阻有负温度系数型和正温度系数型两种。汽车普遍采用NTC型热敏电阻式温度传感器,如冷却液温度传感器(CTS)、进气温度传感器(IATS)、排气温度传感器(Ex-haustAirTemperatureSensor,EATS)、燃油温度传感器(FuelTemperatureSensor,FTs)等。

热电偶应用很广泛,因为它们非常坚固而且不太贵。热电偶有多种类型,它们覆盖非常宽的温度范围,从℃到0℃。它们的特点是:低灵敏度、低稳定性、中等精度、响应速度慢、高温下容易老化和有漂移,以及非线性。另外,热电偶需要外部参考端。

RTD精度极高且具有中等线性度。它们特别稳定,并有许多种配置。但它们的最高工作温度只能达到℃左右。它们也有很大的TC,且价格昂贵(是热电偶的4~10倍),并且需要一个外部参考源。拟输出IC温度传感器具有很高的线性度(如果配合一个模数转换器或ADC可产生数字输出)、低成本、高精度(大约1%)、小尺寸和高分辨率。它们的不足之处在于温度范围有限(C55℃~+℃),并且需要一个外部参考源。

数字输出IC温度传感器带有一个内置参考源,它们的响应速度也相当慢(ms数量级)。虽然它们固有地会自身发热,但可以采用自动关闭和单次转换模式使其在需要测量之前将IC设置为低功耗状态,从而将自身发热降到最低。

热敏电阻、RTD和热电偶传感器相比,IC温度传感器具有很高的线性,低系统成本,集成复杂的功能,能够提供一个数字输出,并能够在一个相当有用的范围内进行温度测量。

二、温度传感器在新能源汽车中的应用

在新能源汽车中使用到的温度传感器主要包括检测电池温度的传感器、监测电机的温度传感器以及用于电池冷却系统的温度传感器。

对于电池系统温度的测量相对来说比较复杂。不同的电池设计就会有不同的热点分布以及不同的机械结构,温度传感器必须和被测物体的热点有紧密的结合才有可能准确的测试出热点的温度,所以对于电池管理系统的温度传感器设计需要考虑快速、准确地温度测量,需要考虑结构以及安装方式来保证汽车使用环境中和热点的良好热传导,同时要满足汽车使用环境中的可靠性以及寿命要求。

锂电池系统温度传感器

电机是新能源汽车中电能转化成为动能的核心部件。混合动力汽车、电动汽车/大巴车的功率等级从10KW到KW,通过对电机的温度监控,电机控制器可以在不同状态下采用不同的控制策略来保护整个功率单元。电机的内部结构非常紧凑,所以小型化、高温要求、抗恶劣电磁干扰性以及高信赖性是对于电机传感器的要求。

三、常见温度传感器的位置

常见的车用温度传感器有进气温度传感器、变速器油温传感器、排气温度传感器(又名催化温度传感器)、EGR废气循环监测温度传感器、车外温度传感器、车内温度传感器、日照温度传感器、空调蒸发器出口温度传感器及热敏铁氧体温度传感器。

1.冷却液温度传感器:

冷却液温度传感器,通常称为水温传感器,安装在发动机和变速器接口处的气缸盖节温器附近。主要功能是检测发动机冷却液的温度,并将温度信号输入ECU,作为喷射和点火正时的校正信号。传感器一般安装在缸体水道、缸盖水道、出水管等处。与冷却剂接触。

2.空气温度传感器:

空气温度传感器位于进气管或空气流量计中,只有拆下节气门盖后才能看到。它主要检测进气管内的空气温度。温度信号被转换成电信号并传输到ECU。进气温度信号是各种控制功能的校正信号。如果空气温度传感器信号中断,将导致热启动困难和废气排放增加。

3.变速器油温传感器

变速器油温传感器位于自动变速器油底壳中的阀板上。主要用于检测变速器液压油的温度,作为电子控制单元,是换挡控制、油压控制和锁止离合器空气的基础。其内部主要是负温度系数的半导体热敏电阻。温度越高,电阻越低。它的电阻随温度而变化。计算机根据其电阻的变化来测量自动变速器液压油的温度。

4.废气温度传感器(催化剂温度传感器)

排气温度传感器安装在三元催化器上。主要作用是在催化转化器异常发热时,快速发出报警信号,保护催化转化器,防止高温导致的故障。该传感器主要安装在催化转换器变压器的后面。

5.EGR废气循环监控温度传感器

废气循环监测温度传感器一般安装在EGR阀的入口处。主要用于检测EGR阀内再循环气体的温度变化,以及是否正常工作。一般EGR阀附近的废气温度为-,高转速,重负荷为-,不工作时为50左右。

6.外部温度传感器

外部温度传感器安装在两个地方:一个在前保险杠后面,另一个在驾驶室前壁上。主要用于检测车外空气温度,并将车外温度信号输入自动空调ECU。负温度系数电阻器用作检测元件。当外界空气温度变化时,传感器的电阻会发生变化,温度上升,电阻下降,温度下降,反之。

7.内部温度传感器

车内温度传感器主要安装在车厢的通风管道内,一般有1-2个。测量车内温度的传感器将信号传输到自动空调的电子控制单元。

8.日照温度传感器

日照温度传感器安装在空调出风口,用于检测蒸发器表面的温度变化,以控制压缩机的工作状态。

9.空调出口温度传感器

空调出口温度传感器一般安装在仪表板下面,工作台和挡风玻璃中间。蒸发器出口温度传感器用于检测蒸发器表面的温度变化,控制压缩机的工作状态。

10.热铁氧体温度传感器

热敏铁氧体温度传感器安装在散热器冷却液的循环通道上。根据冷却液的温度信号,控制散热器的冷却风扇工作。



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