对电动车来说,冷却系统在优化电池和动力系统的效能上,扮演重要角色。由于液体冷却方案具有高热容量和导热性,是目前许多电动车首选的热管理解决方案。而准确量测冷却回路中的液体温度,有助热管理系统维持电池与其他部件的最佳运作温度。为满足电动车对精准量测温度与节省整车空间的需求,兴勤开发了一种紧凑设计的NTC温度传感器,提供调节冷却回路温度所需的精确数据。
直通式水温传感器 (水管接头设计与硬塑料管接合) | 直通式水温传感器 (水管接头设计与弹性软管接合) | 水温传感器与硬塑料水管的安装范例 |
兴勤的直通式水温传感器是由耐水解塑料管,以及兴勤专为恶劣应用环境设计的NTC热敏电阻所组成。直通式水温传感器设计直接与进水管或出水管相接,测量流过其侦温处的液体温度。
直通式NTC水温传感器具有高测温精度的特性,该应用规范要求温度传感器与被测流体的温差在±1°C,但因为NTC感温组件是封装在塑料管中,未直接与冷却液接触测温,这使得温度传感器的设计更具挑战性。兴勤工程团队进行了多次测试并优化了温度传感器设计,以满足此精度要求。
其中一项测试验证了直通式水温传感器,是否能在模拟的低温环境下精确测量冷却液温度。将NTC温度传感器与水管相接后,置放在-30℃的环境温度中,同时,将热电偶放入管路中的NTC传感器感温处旁,使其直接与液体接触。接下来,将20℃液体注入管路中,纪录并比对NTC温度传感器和热电偶所量测到的水温差异。测试结果如下所示,NTC温度传感器与直接接触液体的热电偶相比,测得之水温误差在-0.1°C至-0.3°C,说明兴勤直通式水温传感器实测效能远高于规范要求,能有效监控热管理系统中冷却液温度。
直通式水温传感器有两种水管接头,可用于连接硬塑料水管或弹性软管。如上安装范例示意图,带有倒钩(杉树)结构水管接头的水温传感器,能确保其与硬塑料水管紧密相嵌,安装稳固。而适用于弹性软管的直通式水温传感器,没有杉树结构,需要以软管夹环固定,确保软管与温度传感器安装稳固。与需要在管道上开孔安装的螺丝结构温度传感器相比,直通式水温传感器结构不仅节省了安装空间,也避免了冷却液泄漏的风险。此外,兴勤的水温传感器具有可置换式连接器的结构设计,客户可灵活替换兼容之连接器。
与快插接头组装的嵌入式NTC温度传感器(90°结构) | 与快插接头组装的嵌入式NTC温度传感器(180°结构) | 嵌入式NTC温度传感器与快插接头组装范例 |
可与快插接头(quick connector)组装的嵌入式NTC温度传感器,是能够帮助节省冷却系统空间的测温方案。传感器拥有高测温精度与优良的热稳定性,以及能与兼容之快插接头组装方便的特性,大幅减少零件占用的车内空间、简化安装程序,并提供可靠的连接。此传感器有两种结构设计,可与不同结构的快速接头组装,提供设计和安装灵活性。
为确保温度传感器符合客户要求以能够按预期之功能运作,兴勤进行了全面与针对特定要求的验证测试,其中一项规范是要求温度传感器测量的温度与待测流体的温差控制在±1°C之内,因此,兴勤工程团队进行了多次测温精度测试,并优化温度传感器以满足此项严格的要求。其中一项测试的验证了温度传感器是否能在模拟的低温环境下,精确测量冷却液温度。测试方式为将NTC温度传感器与水管相接后,置放在-30℃的环境温度中,同时,将热电偶放入管路中的NTC传感器感温处旁,使其直接与液体接触。接下来,将20℃液体注入管路中,纪录并比对NTC温度传感器和热电偶所量测到的水温差异。测试结果如下所示,NTC温度传感器与直接接触液体的热电偶相比,测得之水温误差在-0.1°C至-0.3°C,说明兴勤直通式水温传感器实测效能远高于规范要求,能有效监控热管理系统中冷却液温度。
另一个针对液冷系统应用的温度传感器要求,是温度传感器在经过结合冷热冲击和施加电流的浸泡测试这项具有挑战性的测试后,仍能保持其热稳定性。温度传感器首先经历1000次冷热冲击循环后,加载5V直流电并浸泡于80°C的水中500小时。测试结果如下圖所示,温度传感器的R25变化率极小,说明興勤水溫传感器拥有出色的长期稳定性。
兴勤在保护电子组件深耕40多年,拥有多年客制温度传感器经验,具备先进制程、材料开发与完整验证的优势。兴勤凭借丰富的产业经验,提供客户完整的服务和可靠的产品,协助客户在电动车热管理上的完整保护设计。
客户可根据应用需求客制水温传感器水管尺寸、连接器,以及电性参数如R/T特性、阻值 (resistance ratings)与阻值公差 (resistance tolerance)。如果您需要样品或询问相关事宜,欢迎与兴勤业务人员及合格经销商联系。