Unsa NaMga Detektor sa Temperatura sa Pagsukol sa Platinum?
Tan-awa, kung nagbasa ka niini, tingali nahibal-an na nimo ang mga butang sa temperatura sa mga baterya. Apan ania ang butang nga wala isulti sa kadaghanan sa mga tawo kanimo: ang pagkuha sa temperatura nga RIGHT mas lisud kaysa kini paminawon, ug ang pagkasayup niini mogasto kanimo. Daghan.
Nakat-unan namo kini sa lisud nga paagi balik niadtong 2019. Usa sa among mga kustomer sa forklift fleet sa Northern China adunay 40+ nga mga unit nga nagpadagan sa among mga battery pack. Miigo ang tingtugnaw, mius-os ang temperatura ngadto sa -25 degrees , ug kalit nga nakadawat kami og mga tawag sa alas 2 sa buntag. Ang mga trak dili maningil. Ang BMS nagpadayon sa paglabay sa-mga pasidaan sa temp. Sa minus nga baynte singko. Oo.
Ang mga thermistor sa NTC nga among gigamit naanod hapit 8℃sa bugnaw nga panahon. Ang BMS naghunahuna nga ang mga selyula nag-overheat sa diha nga kini tinuod nga nagyelo. Gisira ang mga charger. Tibuok armada patay sa bodega. Ang mga silot, ang mga gasto sa pag-ilis, ang mga flight sa pag-adto mangayo og pasaylo sa personal ... ingnon ta nga adunay usa sa among kompanya nga adunay kontrata nga gi-frame sa ilang dingding ingon usa ka pahinumdom. Nagkantidad kami og kapin sa 2 milyon nga RMB.
Niana nga literal nga gihapak sa among amo ang iyang kamot sa lamesa ug niingon nga "sugod karon, platinum RTD sa tanan, ug kung kinsa man ang mosugyot pag-usab sa NTC nga makadaginot, mogawas na sa ilang bonus."
Busa oo. Mao nga ato kining gisulat. Dili tungod kay ang mga platinum RTDs nindot. Tungod kay nasunog kami (ironically, pinaagi sa dili maayo nga mga pagbasa sa temperatura) ug dili na namo kana buhaton pag-usab.
Ang Mga Kinaiya (Apan Tinuod nga Mapuslanon)
Ang Platinum RTD mao ang Platinum Resistance Temperature Detector. Ang prinsipyo kay simple ra: ang platinum wire mas makasugakod sa kuryente samtang kini moinit. Sukda ang resistensya, nahibal-an nimo ang temperatura. Mao na.
Ang sumbanan sa industriya gitawag nga Pt100, nga nagpasabut nga 100 ohms sa 0 degree. Anaa usab ang Pt1000 (1000 ohms sa 0 degree) nga naghatag kanimo usa ka mas dako nga signal nga magamit, magamit kung adunay ka taas nga pagdagan sa wire o saba nga palibot. Gigamit namon ang Pt1000 sa bisan unsang butang nga adunay mga kable nga mas taas kaysa 2 metros karon tungod kay gikapoy kami sa paggukod sa 0.5℃nga mga sayup nga nahimo nga pagbatok sa lead wire nga nakalimtan namon nga bayran.
Ngano nga partikular nga platinum? Gisulayan gyud namo ang nickel ug copper sayo pa. Mas barato, sigurado. Apan ang nickel mabuang labaw sa 300℃ug ang tumbaga mag-oxidize kung imong tan-awon kini nga sayup. Ang platinum lang... mogana. -200℃ngadto sa +850℃, dili makadaut, dili maanod. Laay ug kasaligan, nga mao gyud ang gusto nimo kung ang imong baterya pack naglingkod sa sulod sa usa ka 3-tonelada nga forklift nga naglihok nga mga pallets sa palibot sa usa ka bodega.
Usa sa among mga inhenyero ganahan muingon nga "mahal ang platinum kay tapolan" - wala'y reaksyon sa bisan unsa, dili mausab ang iyang hunahuna, naglingkod lang didto nga tukma. Tapolan ta.
Tulo ka Paagi sa Pagtukod Niini (Ug Kinsa ang Tinuod nga Nagtrabaho)
Adunay wire-samad, coiled element, ug thin film. Ania kung unsa ang tinuud nga gihunahuna namon bahin sa matag usa:
Wire-samad
Ang daan nga paagi sa eskwelahan. Platinum wire nga giputos sa usa ka seramik nga core. Super tukma, super stable. Usab super mahal ug matang sa huyang. Gigamit namo kini para sa calibration reference ug kana ang mahitungod niini. Adunay usa ka kustomer nga miinsistir sa wire-samad sa iyang tibuok panon tungod kay "labing maayo." Unom ka bulan ang milabay ang katunga niini naanod tungod kay ang pagkurog gikan sa iyang salog nga bodega mitangtang sa mga windings. Karon gigamit niya ang mga linukot nga elemento sama sa uban.
Nipis nga pelikula
Barato, gamay, paspas nga tubag. Maayo alang sa mga butang sa konsumidor o ubos nga-pagmonitor sa stake. Gigamit namo kini sa among 12V/24V nga gagmay nga mga pakete diin kung adunay mahitabo, walay masakitan ug walay masunog. Ibutang ba nato sila sa usa ka 600V forklift pack? Dili gyud. Ang seramik nga substrate ug platinum nga pelikula nagpalapad sa lainlaing mga rate, ug pagkahuman sa pipila ka libo nga mga thermal cycle nagsugod ka nga makakita sa drift. Usa ka imported nga brand among gisulayan - mahal usab ang usa - naanod og 1.5℃sulod sa ubos sa usa ka tuig. Gibasol sa supplier ang among pag-install. Gibasol namo ilang QC. Sa bisan unsang paagi, mihunong kami sa paggamit niini alang sa bisan unsang kritikal.
Giputos nga elemento
Mao ni ang among spec para sa taas nga-voltage pack. Ang mga platinum coils naglingkod nga luag sa mga seramik nga tubo nga giputos sa pulbos, aron sila mapalapad ug makontrata nga dili ma-stress ang wire. Gidumala nila ang vibration, gidumala nila ang thermal cycling, wala sila nagreklamo. Mas mahal kay sa manipis nga pelikula apan mas maayo ang among pagkatulog sa gabii. Ang bisan unsang supplier sa lithium battery pack nga naghimo sa mga aplikasyon sa industriya kinahanglan nga seryoso nga tan-awon kini.
2-Wire, 3-Wire, 4-Wire: Ang Debate nga Hapit Mabahin ang Among Team
Kini ang hinungdan sa aktuwal nga mga argumento sa among opisina. Gusto sa among hardware lead ang 4-wire sa tanan. Ang among inhenyero sa gasto hapit adunay usa ka stroke sa pagkalkula sa dugang nga mga pin sa konektor ug gasto sa cable. Wala sila nag-istoryahanay sulod sa usa ka semana.
Ania ang deal:
2-kawadmaayo ra kung mugbo imong cable ug wala ka magtagad ug tunga sa℃dinhi o didto. Ang pagsukol sa wire mismo nagdugang sa imong pagbasa. Alang sa usa ka 10-metros nga pagdagan sa kable, mahimo ka nga mawala sa 1-2 degree. Dili maayo kung ang imong BMS naghimog mga desisyon base sa kana nga numero.
3-kawadnagbayad alang sa pagbatok sa tingga ug mao ang gigamit sa kadaghanan sa mga setup sa industriya. Maayo nga igo alang sa 90% sa mga aplikasyon. Kini ang among default karon.
4-kawadhingpit nga giwagtang ang resistensya sa tingga. Gigamit namo kini para sa cell{1}}level monitoring atol sa R&D ug validation, ug para sa bisan kinsang kustomer nga nagbayad alang sa premium nga katukma. Usab mandatory alang sa bisan unsang lithium battery OEM nga mga solusyon diin ang kustomer naghimo sa ilang kaugalingon nga safety certification - auditors ganahan makakita sa 4-wire.
Natapos ang argumento sa dihang ang among hardware nga lalaki miingon nga "Mahimo kong magpadagan og duha ka dugang nga mga wire o mahimo nakong ipasabut sa usa ka kustomer ngano nga ang ilang thermal runaway nga proteksyon nag-trigger sa 3℃nga ulahi." Gipadagan namo ang 4-wire sa tanang high-voltage pack karon. Ang dugang nga gasto sama sa 0.3% sa presyo sa pakete. Dili angay nga mawala ang pagkatulog.
Asa Itapot Sila (Ang Placement Aktuwal nga Importante)
Nakita namon ang pipila ka mga ihalas nga butang gikan sa ubang mga tiggama sa baterya sa industriya. Mga sensor zip-nga gihigot sa mga random spot. Gipilit sa mga sensor ang kaso gamit ang usa ka piraso nga bula. Usa ka halandumon nga pag-audit diin nakit-an namon ang usa ka sensor nga nahulog sa hingpit ug nagbitay lang sa sulod sa enclosure, nagbasa sa temperatura sa hangin samtang nagluto ang mga selyula.
Ang among mga lagda karon:
Sa mga selula
Direkta nga kontak sa kaso, thermal paste o 3M VHB tape (gusto namo ang 9888T), dayon ibutang sa epoxy. Oo makalagot ang pagtrabaho pag-usab. Mao na ang punto. Kung ang usa ka tawo kinahanglan nga mag-chisel pinaagi sa epoxy aron mapalihok ang usa ka sensor, maghunahuna sila kaduha kung kinahanglan ba gyud nila.
Taliwala sa mga selula
Makuha ang mga hot spot gikan sa mga selyula nga mas paspas nga makadaot kaysa sa ilang mga silingan. Ingon niini kung giunsa namo nakit-an ang usa ka hugpong sa mga selyula gikan sa usa ka supplier nga adunay mga internal nga depekto - ang usa ka cell nagdagan nga 8℃nga mas init kaysa sa mga silingan niini. Nasakpan kini sa wala pa mahitabo ang daotan, gibaylo ang module, gisubay kini balik sa usa ka lote sa paggama, gisalikway ang tibuuk nga batch. Ang sensor mibayad alang sa iyang kaugalingon mga 10,000 ka beses nianang adlawa.
Mga busbar ug koneksyon
Ang mga loose bolts nagpainit. Daghan. Kami adunay usa ka pakete diin ang nag-unang contactor terminal dili torqued sa hustong paagi, ug ubos sa taas nga kasamtangan kini miigo sa 85 degrees samtang ang mga selula sa duol anaa sa 35 degrees. Nagreklamo ang kustomer bahin sa "random" nga pagkunhod sa kuryente. Dili basta-basta - ang BMS nga nagbuhat sa eksakto kung unsa ang kinahanglan buhaton. Giayo ang koneksyon, nawala ang problema. Karon ang matag pack adunay sensor sa nag-unang kasamtangan nga agianan, dili -negotiable.
Coolant in/out
Kung ikaw adunay aktibo nga pagpabugnaw, kinahanglan nimo mahibal-an kung kini tinuod nga nagtrabaho. Nakita ang daghang mga sistema diin namatay ang bomba ug walay nakamatikod hangtod nga nagsugod ang paghubag sa mga selula.
Ang mga Butang nga Wala Nila Ibutang sa mga Datasheet
Ania ang pipila ka mga butang nga among nakat-unan pinaagi sa pag-scrape:
Ang pagpainit sa kaugalingon-tinuod
Ang kasamtangan nga imong giduso sa RTD aron masukod kini makapainit usab niini. Ang standard kay 1mA para sa Pt100. Kami adunay usa ka junior engineer kaniadto nga nag-crank niini sa 5mA tungod kay "mas dako nga signal, mas maayo nga katukma, di ba?" Sayop. Ang sensor nagbasa sa 2℃nga taas. Sa usa ka 48V golf cart pack nagpasabot lang kini og gamay nga sayo nga pagpaandar sa fan-. Sa usa ka 400V nga pang-industriya nga pakete kini nagpasabut nga mga pagsira sa kasamok. Gamit ug 1mA. O ubos sa Pt1000.
Hinungdanon ang wire routing
Ipahilayo ang mga wire sa RTD gikan sa mga kable sa kuryente, mga motor drive, mga inverter - bisan unsa nga makabalhin sa dagkong sulog. Gigamit namo ang shielded twisted pair karon human sa paggugol sa tulo ka adlaw nga pag-debug sa usa ka "saba nga signal sa temperatura" nga nahimo nga EMI gikan sa usa ka VFD nga gi-mount 20cm ang gilay-on. Lithium battery wholesale distributors timan-i: kon ikaw nagbaligya og mga pack ug ang integrator ibutang ang BMS tupad mismo sa motor controller, temperatura pagbasa mahimong basura.
Ang klase sa pagkamatugtanon dili tukma
Ang usa ka Class B Pt100 mahimong mawala sa ± 0.8℃sa 100℃matag spec. Mao kana ang Allowable nga sayop. Kung ang imong BMS nagtuo nga kini patay nga tukma ug nagtakda sa mga limitasyon sa thermal sa 60 degree, mahimo ka nga naglimite sa 59.2℃o 60.8 degree. Idisenyo ang imong mga limitasyon nga naa sa hunahuna ang pagkamatugtanon. Nagtukod kami sa 2℃nga margin sa tanan namon nga mga sukaranan sa pagpanalipod.
Barato nga mga sensor drift. Ang maayo nga mga sensor dili
Among gisubay ang mga sensor gikan sa tulo ka lain-laing mga suppliers sulod sa 2 ka tuig nga field operation. Ang mga badyet (sama sa $0.80 matag usa) naanod sa aberids nga 0.6℃. Ang tunga-tunga sa-mga Hapon ($2.50) naanod og 0.1℃. Ang mga premium nga Swiss ($8) nag-anod nga wala’y lain gawas sa c'mon, $8 matag sensor? Gigamit namo ang mga Hapon. Labing maayo nga bili alang sa industriyal nga mga butang.
Nganong Gi-standardize Nato ang Pt100 sa Tanan
Kaniadto aduna kami sagol: NTC thermistors sa mubu nga-cost pack, Pt100 sa premium, pipila ka katingad-an nga KTY sensor sa mga kabilin nga produkto. Usa kadto ka damgo. Nagkalainlain nga mga kurba sa pagkakalibrate, lainlaing mga sanga sa firmware sa BMS, lainlaing imbentaryo sa mga spare parts.
Karon Pt100 na bisan asa. Parehas nga sensor, parehas nga supplier, parehas nga pamaagi sa pagdumala. Kung adunay usa ka butang nga sayup, dili na kita kinahanglan nga mangutana "paghulat, unsang klase nga sensor ang naa sa kini nga pakete?" Ang paghiusa sa sistema sa baterya mahimong labi ka simple kung wala ka mag-juggling sa lima ka lainlaing klase sa sensor.
Ang kalainan sa gasto tali sa NTC ug Pt100 sama sa $1.50 matag sensor. Sa usa ka $3000 nga forklift battery pack, kasaba kana. Sa kasaligan ug gasto sa pagsuporta, kini ang tanan.
Alang sa Bisan kinsa nga Nagtumbok sa mga Sensor Karon
Kung ikaw usa ka design engineer nga nagbasa niini, ania ang mubo nga bersyon:
Gamit ug Pt100 o Pt1000. Ang linukot nga elemento para sa bisan unsa nga labaw sa 100V o bisan unsa nga nagkurog. Ang nipis nga pelikula maayo para sa bench testing ug ubos nga-stake monitoring. 3-wire minimum, 4-wire kung naghimo ka og sertipikasyon o tukma nga trabaho.
Pagpalit gikan sa natukod nga mga naghimo sa sensor nga adunay tinuud nga pagsubay. Nakakita mi og mga peke nga Pt100 nga tinuod nga NTC nga adunay peke nga marka. Kung ang presyo ingon og maayo kaayo nga tinuod, kana.
Ibutang ang imong mga sensor. Gamita ang materyal nga thermal interface. I-strain-ang imong mga kable. Idokumento ang imong mga lokasyon sa sensor aron ang kabus nga technician 5 ka tuig gikan karon nahibal-an kung asa mangita.
Ug alang sa bisan kinsa nga nangita mga pakete: pangutan-a ang imong supplier kung unsang mga sensor ang ilang gigamit ug ngano. Kung dili sila makahatag kanimo og tul-id nga tubag, kana adunay isulti kanimo. Kung giingon nila nga "migamit kami mga platinum RTD tungod kay nahibal-an namon ang lisud nga paagi kung unsa ang mahitabo kung dili nimo buhaton," kana usa ka supplier nga dugay na nga nahibal-an kung unsa ang hinungdanon.
Naghimo kami og mga lithium battery pack sulod sa kapin sa usa ka dekada karon - nga mga forklift, mga golf cart, mga AGV, mga scrubber sa salog, ngalan nimo kini. Ang pag-ila sa temperatura tingali 0.5% sa gasto sa BOM ug 50% sa hinungdan sa pagkapakyas sa uma nga among nadayagnos. Dili lang kini angay nga baratohon.
Kung nangita ka usa ka team nga tinuud nga nagpasingot sa mga detalye sa mga butang nga sama niini, nahibal-an nimo kung asa kami pangitaon. Kanunay kaming malipayon nga makig-istorya sa thermal management sa bisan kinsa nga seryoso sa pag-ayo niini.
Ug kung adunay usa sa imong team nga nagsugyot nga magtipig $1.50 matag pakete pinaagi sa pagbalhin sa mga NTC, palihug ipadala kanila kini nga artikulo. O ang invoice gikan sa insidente sa 2019. Bisan unsa nga molihok.
