新能源汽車動力電池溫度傳感器再思考

隨著鋰電池的能量密度的提升和安全裕度的降低，核心的問題是要知道鋰電池單體本身的溫度。實(shí)際上，我們現(xiàn)在已經(jīng)了解大部分的電池濫用試驗(yàn)選擇都和溫度有關(guān)系，在不同的溫度下做出來的條件并不相同。我們是需要通過溫度傳感器得到電池里面的溫度點(diǎn)：

得到冷卻開啟的條件

得到限制功率的條件(快充尤其是)

得到停止輸出(零電流輸出)

極端熱事件前兆檢測

電池模組主要由多片電芯所組成，通過合理的模組設(shè)計(jì)，可以通過有限的幾個采樣點(diǎn)來得到整個模組內(nèi)電芯的溫度。正常工作的時候，電芯的溫度是均勻的，而在電池出現(xiàn)異常情況下，電芯的溫度會出現(xiàn)較大的溫差。

這里的溫度傳感器的阿布置位置包含：

電池表面

電池Busbar

電池蓋板表面

在模組內(nèi)布置需要考慮電芯的溫度采集和母線排的溫度情況，通過若干個采集點(diǎn)來監(jiān)控整個模組的溫度，通過電池管理單元采集溫度數(shù)據(jù)后推算出整個模組的溫度情況。這個主要是在不同的工作條件下，需要把真實(shí)的電池的溫度和傳感器反饋的進(jìn)行對比處理。

如下圖所示，不看別的，光看由于不同電路引起的溫度誤差就是變化的，加上表面的傳熱情況，還有其他的內(nèi)容，這個值得我們把不同的數(shù)據(jù)采集出來之后仔細(xì)對比。

新能源汽車動力電池溫度傳感器再思考

要全面的考慮溫度傳感器的成本、精度、溫度范圍、快速熱響應(yīng)和自加熱誤差。如果我們在考慮高端車輛的時候，特別是高性能和高倍率充電，由于加速響應(yīng)帶來的發(fā)熱，也需要一個較低的熱遲滯的溫度傳感器予以支持，否則溫度的階梯式變化是無法測出來的。如下圖所示：

還有一個比較大的課題，就是之前談過的溫度傳感器的工作溫度范圍，還有檢測情況由于溫度高于一定范圍，超過了一般的85°的時候，原有的電路采集到的分壓數(shù)值就太大了，使得溫度成了無效數(shù)值，因此想要在熱失控的邊沿通過原有的溫度傳感器獲取溫度數(shù)據(jù)，需要滿足好幾個條件：

需要有可調(diào)節(jié)的分壓電阻

需要選的溫度傳感器適應(yīng)較高的工作溫度范圍

需要在軟件上有不一樣的測試機(jī)理

需要采取溫度聯(lián)動策略

在真正發(fā)生問題的那個時間點(diǎn)之前，電芯周圍的溫度變化，會引起周邊的溫度差異，這是一個最為直接的量，這個數(shù)據(jù)采集和判斷是非常值得我們深入考慮的

小結(jié)：為了達(dá)到較高的置信度，一個是收集更多的數(shù)據(jù)，一個是考慮比較強(qiáng)健的溫度收集方式，以保證最后的底線。我覺得在這個方面，一些較高溫度的范圍的探測溫度的方式，可能可以給電池管理系統(tǒng)所采用。