7 تطبيقات أجهزة استشعار درجة الحرارة في السيارات الكهربائية

تتضمن مجموعة أجهزة استشعار درجة الحرارة EV: بالإضافة إلى أجهزة استشعار درجة حرارة بطارية السيارة الكهربائية, أجهزة استشعار درجة حرارة المحرك; أجهزة استشعار درجة الحرارة العاكس; مقبض الشاحن, أجهزة استشعار درجة حرارة المنفذ والموصل عالي الجهد; أجهزة استشعار درجة الحرارة نظام الإدارة الحرارية; أجهزة استشعار درجة حرارة المقصورة; أجهزة استشعار درجة حرارة غطاء محرك السيارة.

كشركة رائدة في مجال ابتكار تكنولوجيا الاستشعار المتقدمة وحلول القياس المدمجة المبتكرة, تعد شركة Amphenol Advanced Sensors أيضًا شركة رائدة عالميًا في مجال أجهزة استشعار درجة حرارة المركبات الكهربائية الجديدة التي تعمل بالطاقة. لقد اعتقدوا دائمًا أن تكنولوجيا الاستشعار الجديدة لعبت دورًا رئيسيًا في الحفاظ على تشغيل السيارات الكهربائية بأداء مثالي وآمن.

مستشعر درجة حرارة محرك السيارة PT100 EV المقاوم لدرجات الحرارة العالية

مستشعر درجة حرارة حزمة بطارية السيارة EV

مستشعر درجة الحرارة العاكس للسيارة EV

ويعتقد أنه مع توسع سوق مركبات الطاقة الجديدة, سوف ينمو أيضًا سوق أجهزة استشعار السيارات الكهربائية. السبب بسيط: تماما مثل المركبات ذات محركات الاحتراق الداخلي, تتطلب السيارات الكهربائية تقنية استشعار عالية الأداء ودقيقة لضمان الأداء والسلامة.

كما هو الحال مع المركبات ذات محركات الاحتراق الداخلي, يمكن أن يؤثر ارتفاع درجة الحرارة بشكل خطير على وظيفة وسلامة المركبات الكهربائية ومدة خدمتها. يمكن القول أن أجهزة استشعار درجة حرارة السيارات تلعب دورًا أوسع في المركبات الكهربائية لأن العديد من مكوناتها أكثر حساسية لدرجات الحرارة دون المستوى الأمثل أو يكون أداؤها سيئًا.

1. مستشعر درجة حرارة المحرك
لا تختلف محركات السيارات الكهربائية عن محركات مركبات ICE، فهي تحتوي على العديد من الأجزاء التي تعمل معًا بسلاسة. والأهم من ذلك, تصبح ساخنة عند استخدامها.

مثل محركات الجليد, يجب أن تبقى محركات السيارات الكهربائية ضمن نطاق درجة حرارة معين لتعمل بكفاءة – بين 90-95 درجة مئوية. قد يؤدي تجاوز هذا النطاق في السيارة الكهربائية إلى ارتفاع درجة الحرارة, حيث قد يعمل المحرك بشكل غير فعال أو يدخل في الوضع الآمن.

قم بتركيب أجهزة استشعار لدرجة حرارة السيارة الكهربائية لمراقبتها:

درجة حرارة زيت المحرك

درجة حرارة لف المحرك

درجة حرارة سائل تبريد المحرك

التحكم في درجة حرارة المحرك لا يتعلق بشكل صارم بخفض درجة الحرارة. في المناخات الباردة, تحتاج درجة حرارة المحرك إلى الارتفاع إلى حوالي 15 درجة مئوية للقيادة حتى يعمل بكفاءة.

2. جهاز استشعار درجة الحرارة العاكس
باعتبارها البوابة التي تحول التيار المستمر إلى تيار متردد لتشغيل المحرك, يتحكم العاكس في شريان الحياة للسيارة الكهربائية. النتيجة الثانوية للتحويل الحالي هي الحرارة, والتي يمكن أن تتجاوز حد درجة الحرارة 150 درجة مئوية بكثير إذا لم يتم التحكم فيها. عند تعرضه للحرارة الزائدة لفترة طويلة, تبدأ المكونات الداخلية بالفشل ولن يعمل الجهاز بشكل صحيح.

تشمل الآثار الشائعة لارتفاع درجة حرارة العاكس:
تدهور العزل
تكسير اللحام
تزييف المعادن

3. مقبض الشاحن وأجهزة استشعار درجة حرارة المنفذ
كمصدر للطاقة للمركبة الكهربائية, يمكن أيضًا أن يسخن المقبض ومنفذ الشحن الخاص بشاحن السيارة الكهربائية. تشير درجات الحرارة المرتفعة إلى عدد من المشاكل:
اتصالات سيئة
شاحن معيب

مع تقدم تقنية الشحن السريع بالتيار المستمر, ستصبح مراقبة درجة حرارة مقبض شحن السيارة الكهربائية ومنفذها ذا أهمية متزايدة. على الرغم من أن تقنية الشحن السريع قللت من وقت إعادة الشحن إلى 80% تهمة ل 30 دقائق, يبحث المستهلكون اليوم عن تجربة التزود بالوقود التي تشبه إلى حد كبير ملء خزان الغاز.

يتطلب الشحن السريع تحويل كمية كبيرة من الطاقة الكهربائية, الذي يولد الكثير من الحرارة. مع تحسن التكنولوجيا لتقليل وقت الشحن, يمكن أن تساعد مراقبة درجة الحرارة في ضمان أن تكون العملية آمنة وفعالة.

4. مستشعر درجة الحرارة لنظام الإدارة الحرارية
في حين أن الوظيفة الأساسية لنظام الإدارة الحرارية هي تنظيم المكونات الميكانيكية والبطارية للسيارة الكهربائية, يحتاج النظام نفسه أيضًا إلى المراقبة.
تؤثر درجة حرارة نظام الإدارة الحرارية بشكل مباشر على مكونات السيارة الكهربائية التي من المفترض أن تقوم بتبريدها. عندما ترتفع درجة حرارته عن المعدل الطبيعي, يمكن أن يحدث تأثير الدومينو, مما يؤدي إلى العديد من نفس المشاكل المذكورة سابقا. يوفر معلومات مهمة لوحدة التحكم في النظام لتحسين الأداء وتقليل استهلاك الطاقة مع الحفاظ على درجات حرارة النظام المناسبة من خلال أجهزة استشعار درجة الحرارة التي تراقب النقاط الرئيسية في أنظمة التبريد والمبرد.
تعد درجات الحرارة المرتفعة داخل نظام الإدارة الحرارية علامة أكيدة على وجود خطأ ما, سواء كان خطأ داخل النظام – مثل تسرب – أو وجود خلل في أحد مكونات التبريد.

5. مستشعر درجة حرارة المقصورة
يمكن أن تؤدي السيارة التي تكون ساخنة جدًا أو باردة جدًا إلى قيادة غير مريحة لفترة طويلة. وبصرف النظر عن المحرك, يعد نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) الخاص بالمركبة الكهربائية من أكثر ميزات التشغيل الملحوظة للسيارة الكهربائية عند تشغيلها.
إن حجر الزاوية في أداء السيارة الكهربائية هو الكفاءة – أو التأكد من أنه لا يستخدم طاقة أكثر مما هو ضروري للغاية. تخبر أجهزة استشعار السيارة الكهربائية السيارة والكمبيوتر بمدى صعوبة عمل أنظمة السيارة.

مع مستشعر درجة حرارة نظام EV HVAC داخل السيارة, يمكن للسائقين والركاب البقاء مرتاحين دون استنزاف البطارية بسرعة كبيرة وتقليل النطاق.

6. مستشعر درجة الحرارة تحت الغطاء
ليس المقصود من أجهزة استشعار درجة الحرارة الخارجية السماح للسائقين والركاب بمعرفة المناخ الذي يتواجدون فيه.

تمامًا مثل مستشعر درجة حرارة نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) الموجود في السيارة, جهاز خارجي يخبر السيارة أن بعض الأنظمة الأخرى, مثل نظام الإدارة الحرارية, يجب أن تعمل على التغلب على درجة الحرارة المحيطة. عادة ما يتم تركيب أجهزة استشعار درجة الحرارة الخارجية تحت غطاء السيارة أو الشاحنة.

الشحن السريع وأجهزة استشعار المركبات الكهربائية: الاقتران الضروري

اسأل أي سائق عن أهم ميزة في سيارته أو شاحنته, وربما يقول معظمهم القدرة على الانتقال من النقطة أ إلى النقطة ب بأمان. بعد كل شيء, هذه هي الوظيفة الأساسية للمركبة.

آخر شيء يريده أي مالك مركبة هو معرفة أن سيارته ليست جاهزة عندما تكون جاهزة. إن خزان الوقود الفارغ لن يوصلهم إلى اجتماع مهم مع العملاء أو إلى بطولة كرة القدم لأطفالهم. الشيء نفسه ينطبق على البطارية المستنفدة.

بينما تستخدم السيارات الكهربائية مصدر وقود مختلف عن المركبات التقليدية ذات محركات الاحتراق الداخلي, لم يغير ذلك توقعات المالكين لمركباتهم أو أساطيلهم على الفور, النقل حسب الطلب.

على الرغم من التقدم في تكنولوجيا البطاريات, لا يزال هناك تصور بأن السيارات الكهربائية تنفد من الطاقة في أسوأ وقت ممكن، عندما يكون السائقون بعيدًا عن محطة الشحن. ما هو أكثر من ذلك, اعتاد أصحاب السيارات التي تعمل بالغاز على التزود بالوقود في دقائق معدودة. كيف يمكن أن يكون شحن السيارة الكهربائية سريعًا ومريحًا كما هو الآن؟?

جنبا إلى جنب مع مصادر الطاقة المتنقلة طويلة الأمد, ويمكن لتكنولوجيا السيارات الكهربائية سريعة الشحن أن تحل هذه المشاكل وتساعد السيارات الكهربائية على مواكبة السيارات والشاحنات التي تعمل بالوقود الأحفوري.

ومع ذلك, تكنولوجيا الشحن السريع والبنية التحتية المصاحبة لمحطة الشحن ليست كافية لمساعدة مستهلكي السيارات الكهربائية المحتملين في التغلب على المخاوف بشأن الوقت الضائع في إعادة الشحن. لأولئك الذين يريدون الانتقال السلس إلى قيادة السيارة الكهربائية, النتائج العملية مهمة. تعد أجهزة استشعار المركبات الكهربائية ضرورية لجعل الشحن بنفس سرعة إعادة التزود بالوقود في محطة الوقود.

الشحن السريع وآثاره المحتملة — صحة بطارية السيارة الكهربائية

باعتبارها قطعة اللغز المفقودة في الأيام الأولى لتطوير السيارات الكهربائية, وقد سهلت تقنيات الشحن السريع الجديدة استمرار كهربة وسائل النقل جزئيًا. في حين أن أنظمة الشحن السريع تجعل التحول إلى المركبات الكهربائية أكثر عملية, فهي غير صالحة للاستعمال دون مراقبة مناسبة.

لماذا? المنتج الثانوي الأساسي للشحن السريع هو الحرارة, خاصة عند تحويل التيار الكهربائي من التيار المتردد إلى التيار المستمر. الحرارة هي أسوأ عدو لحزمة بطارية السيارة الكهربائية.

شاحن سيارة EV مقبض مستشعر درجة الحرارة

مستشعر درجة حرارة نظام الإدارة الحرارية للسيارة EV

مستشعر درجة حرارة مقصورة السيارة EV

تحتاج أجهزة استشعار EV إلى مراقبة الشحن السريع 3 الأماكن

تأكد من بدء شحن السيارة الكهربائية عالي السرعة وتوقفه بأمان وكفاءة باستخدام تقنية المستشعر. يتطلب الشحن السريع أجهزة استشعار سريعة الاستجابة — في المقام الأول أجهزة استشعار لدرجة حرارة السيارة.

بدون المراقبة في الوقت الحقيقي التي تحفز النظام للحفاظ على درجات الحرارة المثالية, يزداد خطر التلف الحراري لمكونات السيارة الكهربائية بشكل كبير.

هناك ثلاثة أماكن يجب أن تحتوي فيها السيارات الكهربائية على أجهزة استشعار لدرجة الحرارة من أجل الشحن السريع:

نقاط الاتصال
نظام الإدارة الحرارية
داخل حزمة البطارية

1. نقاط الاتصال
هناك مكانان يجب أن تتواجد فيهما أجهزة استشعار درجة الحرارة عند نقطة الاتصال: منفذ الشحن ومقبض الشحن.

للشحن السريع, يجب نقل العديد من الإلكترونات بسرعة من جهاز خدمة السيارة الكهربائية إلى بطارية السيارة. هذا التيار العالي يولد الحرارة. قد تشير درجات الحرارة المرتفعة داخل منفذ الشحن إلى ضعف الاتصال بين مقبض الشحن ونقاط الاتصال الخاصة بالمركبة الكهربائية. من منظور الكفاءة, الاتصال الضعيف يعني أن السيارة لا تشحن بالسرعة التي ينبغي لها. فضلاً عن ذلك, يمكن أن تشير درجات الحرارة المرتفعة في موصل الشاحن السريع EV أيضًا إلى أن الشاحن مثقل بمتطلبات الطاقة, أو بدأ يتعطل.

2. نظام الإدارة الحرارية
يعد ارتفاع درجة الحرارة داخل نظام الإدارة الحرارية للسيارة الكهربائية علامة فورية على أنها لا تعمل على النحو المنشود وأن مكوناتها ترتفع درجة حرارتها, مثل:

المبادلات الحرارية
لوحات التبريد
المبرد
المبرد
زيت عازل
يمكن أن تشير درجات الحرارة المفرطة أيضًا إلى إرهاق نظام تبريد السيارة الكهربائية بسبب ارتفاع درجة حرارة المكونات التي من المفترض أن تقوم بتبريدها.

مستشعر درجة حرارة غطاء السيارة EV

3. البطاريات
يتم شحن بطاريات الليثيوم أيون جيدًا بين 45 و 60 درجة مئوية, ولكن يمكن أن تتلف عند شحنها في درجات حرارة أعلى قليلاً من تلك. عندما تتجاوز درجات الحرارة داخل حزمة البطارية هذا النطاق, قد تدخل السيارة في وضع الأمان وتغلق, أو ما هو أسوأ, تبدأ عملية الهروب الحراري.
يعد ارتفاع درجة حرارة البطارية أحد المؤشرات الأخيرة على وجود مشكلة في شحن السيارة أو نظام الإدارة الحرارية, أو أن البطارية نفسها معطلة.
يعد التبريد الفوري ضروريًا للحفاظ على أداء البطارية وسلامتها على المدى الطويل.

مستقبل الشحن السريع للمركبات الكهربائية
إن تطوير تقنية الشحن السريع للإدارة الحرارية للمركبات الكهربائية لم ينته بعد.
باستخدام تقنية الشحن السريع الموجودة, يستغرق حوالي 30 دقائق لإعادة شحن بطارية السيارة الكهربائية 80 بالمائة. لكن, لا يزال المهندسون يعملون على جعل شحن السيارة الكهربائية بالكامل بنفس سرعة ملء خزان فارغ لسيارة ذات محرك احتراق داخلي - وهي عملية تستغرق عادةً أقل من 10 دقائق.

إن الطلب على شحن السيارات الكهربائية فائق السرعة ليس مدفوعًا بالكامل بالرغبة في الراحة. شركات النقل البري والشركات التي لديها أساطيل من المركبات الكبيرة (نصف المقطورات والحافلات) لقد طالبوا عالميًا تقريبًا بشحن فائق السرعة يمكنه تحريك سياراتهم خلال دقائق.

ببساطة, حزم البطاريات في المركبات الكبيرة أكبر بعدة مرات من تلك المستخدمة في السيارات الكهربائية. يستغرقون وقتًا أطول للشحن. لكن الوقت المستغرق في الشحن يعني خسارة الإنتاجية والإيرادات.

تعد أجهزة الاستشعار سريعة الاستجابة التي تراقب درجات الحرارة في جميع أنحاء السيارة الكهربائية ضرورية:
إعادة المركبات إلى الخدمة بشكل أسرع;
منع تدهور البطارية أو تلفها;

أجهزة استشعار EV وأنظمة الشحن السريع: الاقتران الضروري.
في حين أن الكهرباء هي واحدة من أكبر التحولات في تاريخ النقل, لا يزال مالكو ومشغلو المركبات يتوقعون مستوى معينًا من الوظائف. تجعل تقنية الشحن السريع هذا التحول ممكنًا لأنه يعالج مشكلة كبيرة بشكل مباشر. أجهزة استشعار السيارات الكهربائية هي الأبطال المجهولون الذين يجعلون عملية شحن السيارة الكهربائية هادئة مثل ملء الخزان.

الإدارة الحرارية للمركبات الكهربائية | قيادة ثورة الكهرباء
تعمل القوة الفعلية وراء المركبات على تغيير الطريقة التي ننتقل بها من النقطة أ إلى النقطة ب. للقيام بذلك, يجب أن تكون تكنولوجيا الاستشعار اللازمة للحفاظ على تشغيل المركبات بكفاءة وأمان قوية, موثوق, واستجابة.

هذه السمات هي الأكثر أهمية عندما يتعلق الأمر بالإدارة الحرارية للمركبات الكهربائية. منتج ثانوي طبيعي لاستخدام المركبات الكهربائية, ارتفاع درجة حرارة غير مخففة في السيارات الكهربائية, شاحنات, أو أي نوع من المركبات لديه القدرة على عرقلة ثورة الكهربة. يتمتع المستهلكون ووكالات حماية المستهلك بذاكرة طويلة جدًا عندما يتعلق الأمر بفشل السلامة أو سوء التوصيف.

من خلال دمج تكنولوجيا الاستشعار المناسبة في تصميم السيارة الكهربائية, الإدارة الحرارية EV مستمرة. والأهم من ذلك, لا يمكن تمييز أداء السيارات الكهربائية تقريبًا عن سابقاتها التي تعمل بالبنزين ببطء.