புதிய ஆற்றல் தொழில்நுட்பங்களின் விரைவான வளர்ச்சியுடன், ஆற்றல் சேமிப்பு பேட்டரி பொதிகள் (லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள், சோடியம்-அயன் பேட்டரிகள் போன்றவை) மின் அமைப்புகள், மின்சார வாகனங்கள், தரவு மையங்கள் மற்றும் பிற துறைகளில் அதிகளவில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பேட்டரிகளின் பாதுகாப்பு மற்றும் ஆயுட்காலம் அவற்றின் இயக்க வெப்பநிலையுடன் நெருக்கமாக தொடர்புடையது.NTC (எதிர்மறை வெப்பநிலை குணகம்) வெப்பநிலை உணரிகள், அவற்றின் அதிக உணர்திறன் மற்றும் செலவு-செயல்திறனுடன், பேட்டரி வெப்பநிலை கண்காணிப்புக்கான முக்கிய கூறுகளில் ஒன்றாக மாறியுள்ளன. கீழே, அவற்றின் பயன்பாடுகள், நன்மைகள் மற்றும் சவால்களை பல கண்ணோட்டங்களில் இருந்து ஆராய்வோம்.
I. NTC வெப்பநிலை உணரிகளின் செயல்பாட்டுக் கொள்கை மற்றும் பண்புகள்
- அடிப்படைக் கொள்கை
ஒரு NTC தெர்மிஸ்டர் வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது எதிர்ப்பில் ஒரு அதிவேகக் குறைவைக் காட்டுகிறது. எதிர்ப்பு மாற்றங்களை அளவிடுவதன் மூலம், வெப்பநிலைத் தரவை மறைமுகமாகப் பெறலாம். வெப்பநிலை-எதிர்ப்பு உறவு சூத்திரத்தைப் பின்பற்றுகிறது:
RT=R0⋅ 0 �eB(T1−T01)
எங்கேRTவெப்பநிலையில் எதிர்ப்பு என்பதுT,R0 என்பது வெப்பநிலையில் குறிப்பு மின்தடை ஆகும்.T0, மற்றும்Bஎன்பது பொருள் மாறிலி.
- முக்கிய நன்மைகள்
- அதிக உணர்திறன்:சிறிய வெப்பநிலை மாற்றங்கள் குறிப்பிடத்தக்க எதிர்ப்பு மாறுபாடுகளுக்கு வழிவகுக்கும், இது துல்லியமான கண்காணிப்பை செயல்படுத்துகிறது.
- விரைவான பதில்:சிறிய அளவு மற்றும் குறைந்த வெப்ப நிறை ஆகியவை வெப்பநிலை ஏற்ற இறக்கங்களை நிகழ்நேரக் கண்காணிக்க அனுமதிக்கின்றன.
- குறைந்த விலை:முதிர்ந்த உற்பத்தி செயல்முறைகள் பெரிய அளவிலான பயன்பாட்டை ஆதரிக்கின்றன.
- பரந்த வெப்பநிலை வரம்பு:வழக்கமான இயக்க வரம்பு (-40°C முதல் 125°C வரை) ஆற்றல் சேமிப்பு பேட்டரிகளுக்கான பொதுவான சூழ்நிலைகளை உள்ளடக்கியது.
II. ஆற்றல் சேமிப்பு பேட்டரி தொகுப்புகளில் வெப்பநிலை மேலாண்மை தேவைகள்
லித்தியம் பேட்டரிகளின் செயல்திறன் மற்றும் பாதுகாப்பு மிகவும் வெப்பநிலையைச் சார்ந்தது:
- அதிக வெப்பநிலை அபாயங்கள்:அதிக சார்ஜ், அதிக டிஸ்சார்ஜ் அல்லது ஷார்ட் சர்க்யூட்கள் வெப்ப ஓட்டத்தைத் தூண்டி, தீ அல்லது வெடிப்புகளுக்கு வழிவகுக்கும்.
- குறைந்த வெப்பநிலை விளைவுகள்:குறைந்த வெப்பநிலையில் எலக்ட்ரோலைட் பாகுத்தன்மை அதிகரிப்பது லித்தியம்-அயன் இடம்பெயர்வு விகிதங்களைக் குறைத்து, திடீர் திறன் இழப்பை ஏற்படுத்துகிறது.
- வெப்பநிலை சீரான தன்மை:பேட்டரி தொகுதிகளுக்குள் அதிகப்படியான வெப்பநிலை வேறுபாடுகள் வயதானதை துரிதப்படுத்தி ஒட்டுமொத்த ஆயுளைக் குறைக்கின்றன.
இதனால்,நிகழ்நேர, பல-புள்ளி வெப்பநிலை கண்காணிப்புபேட்டரி மேலாண்மை அமைப்புகளின் (BMS) ஒரு முக்கியமான செயல்பாடாகும், இதில் NTC சென்சார்கள் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன.
III. ஆற்றல் சேமிப்பு பேட்டரி பேக்குகளில் NTC சென்சார்களின் வழக்கமான பயன்பாடுகள்
- செல் மேற்பரப்பு வெப்பநிலை கண்காணிப்பு
- ஹாட்ஸ்பாட்களை நேரடியாகக் கண்காணிக்க ஒவ்வொரு செல் அல்லது தொகுதியின் மேற்பரப்பிலும் NTC சென்சார்கள் நிறுவப்பட்டுள்ளன.
- நிறுவல் முறைகள்:செல்களுடன் இறுக்கமான தொடர்பை உறுதி செய்வதற்காக வெப்ப பிசின் அல்லது உலோக அடைப்புக்குறிகளைப் பயன்படுத்தி சரி செய்யப்பட்டது.
- உள் தொகுதி வெப்பநிலை சீரான தன்மை கண்காணிப்பு
- உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட அதிக வெப்பம் அல்லது குளிரூட்டும் ஏற்றத்தாழ்வுகளைக் கண்டறிய, பல்வேறு நிலைகளில் (எ.கா., மையம், விளிம்புகள்) பல NTC சென்சார்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
- வெப்ப ஓட்டத்தைத் தடுக்க BMS வழிமுறைகள் சார்ஜ்/வெளியேற்ற உத்திகளை மேம்படுத்துகின்றன.
- குளிரூட்டும் முறைமை கட்டுப்பாடு
- NTC தரவு, வெப்பச் சிதறலை மாறும் வகையில் சரிசெய்ய, குளிரூட்டும் அமைப்புகளை (காற்று/திரவ குளிர்வித்தல் அல்லது கட்ட-மாற்றப் பொருட்கள்) செயல்படுத்துதல்/செயலிழக்கச் செய்கிறது.
- எடுத்துக்காட்டு: வெப்பநிலை 45°C ஐ விட அதிகமாக இருக்கும்போது ஒரு திரவ குளிரூட்டும் பம்பை செயல்படுத்தி, ஆற்றலைச் சேமிக்க 30°C க்குக் கீழே அதை மூடுதல்.
- சுற்றுப்புற வெப்பநிலை கண்காணிப்பு
- பேட்டரி செயல்திறனில் சுற்றுச்சூழல் தாக்கங்களைக் குறைக்க வெளிப்புற வெப்பநிலையை (எ.கா. வெளிப்புற கோடை வெப்பம் அல்லது குளிர்கால குளிர்) கண்காணித்தல்.
IV. NTC பயன்பாடுகளில் தொழில்நுட்ப சவால்கள் மற்றும் தீர்வுகள்
- நீண்ட கால நிலைத்தன்மை
- சவால்:அதிக வெப்பநிலை/ஈரப்பதம் உள்ள சூழல்களில் எதிர்ப்புச் சறுக்கல் ஏற்படலாம், இதனால் அளவீட்டுப் பிழைகள் ஏற்படலாம்.
- தீர்வு:எபோக்சி அல்லது கண்ணாடி உறையுடன் கூடிய உயர் நம்பகத்தன்மை கொண்ட NTCகளைப் பயன்படுத்தவும், அவ்வப்போது அளவுத்திருத்தம் அல்லது சுய-திருத்த வழிமுறைகளுடன் இணைக்கவும்.
- பல-புள்ளி வரிசைப்படுத்தலின் சிக்கலான தன்மை
- சவால்:பெரிய பேட்டரி பேக்குகளில் டஜன் கணக்கான முதல் நூற்றுக்கணக்கான சென்சார்கள் இருப்பதால் வயரிங் சிக்கலானது அதிகரிக்கிறது.
- தீர்வு:விநியோகிக்கப்பட்ட கையகப்படுத்தல் தொகுதிகள் (எ.கா., CAN பஸ் கட்டமைப்பு) அல்லது நெகிழ்வான PCB-ஒருங்கிணைந்த சென்சார்கள் மூலம் வயரிங் எளிதாக்குங்கள்.
- நேரியல் அல்லாத பண்புகள்
- சவால்:அதிவேக எதிர்ப்பு-வெப்பநிலை உறவுக்கு நேரியல்மயமாக்கல் தேவைப்படுகிறது.
- தீர்வு:BMS துல்லியத்தை மேம்படுத்த, தேடல் அட்டவணைகள் (LUT) அல்லது ஸ்டெய்ன்ஹார்ட்-ஹார்ட் சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தி மென்பொருள் இழப்பீட்டைப் பயன்படுத்துங்கள்.
V. எதிர்கால வளர்ச்சிப் போக்குகள்
- உயர் துல்லியம் மற்றும் டிஜிட்டல் மயமாக்கல்:டிஜிட்டல் இடைமுகங்களைக் கொண்ட NTCகள் (எ.கா., I2C) சிக்னல் குறுக்கீட்டைக் குறைத்து, அமைப்பு வடிவமைப்பை எளிதாக்குகின்றன.
- பல-அளவுரு இணைவு கண்காணிப்பு:சிறந்த வெப்ப மேலாண்மை உத்திகளுக்கு மின்னழுத்தம்/மின்னோட்ட உணரிகளை ஒருங்கிணைக்கவும்.
- மேம்பட்ட பொருட்கள்:தீவிர சுற்றுச்சூழல் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய நீட்டிக்கப்பட்ட வரம்புகள் (-50°C முதல் 150°C வரை) கொண்ட NTCகள்.
- AI- இயக்கப்படும் முன்கணிப்பு பராமரிப்பு:வெப்பநிலை வரலாற்றை பகுப்பாய்வு செய்ய, வயதான போக்குகளை கணிக்க மற்றும் ஆரம்ப எச்சரிக்கைகளை செயல்படுத்த இயந்திர கற்றலைப் பயன்படுத்தவும்.
VI. முடிவுரை
NTC வெப்பநிலை உணரிகள், அவற்றின் செலவு-செயல்திறன் மற்றும் விரைவான பதிலுடன், ஆற்றல் சேமிப்பு பேட்டரி பேக்குகளில் வெப்பநிலை கண்காணிப்புக்கு இன்றியமையாதவை. BMS நுண்ணறிவு மேம்பட்டு புதிய பொருட்கள் வெளிவரும்போது, NTCகள் ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகளின் பாதுகாப்பு, ஆயுட்காலம் மற்றும் செயல்திறனை மேலும் மேம்படுத்தும். வடிவமைப்பாளர்கள் குறிப்பிட்ட பயன்பாடுகளுக்கு பொருத்தமான விவரக்குறிப்புகளைத் தேர்ந்தெடுக்க வேண்டும் (எ.கா., B-மதிப்பு, பேக்கேஜிங்), சென்சார் இடத்தை மேம்படுத்த வேண்டும் மற்றும் அவற்றின் மதிப்பை அதிகரிக்க பல-மூல தரவை ஒருங்கிணைக்க வேண்டும்.
இடுகை நேரம்: ஏப்ரல்-06-2025