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傳感器技術在電動汽車上的應用與發展趨勢研究

發布時間:2019-05-30  發布者:利坤電子
  一、電動汽車上應用的傳感器
  電動車首先沒有了發動機,因此關于發動機的傳感器就全部省略掉了,如:曲軸位置傳感器、爆震傳感器、氧傳感器、進氣溫度傳感器等;關于變速箱控制的傳感器也被省略了,如:變速箱壓力傳感器、變速箱速度傳感器、擋位位置傳感器等;省略掉的還有尾氣排放及其控制系統。保留下來的有底盤控制系統、車內舒適度控制系統及控制系統等的傳感器元件。除此之外,還需要增加幾種電動汽車所特有的傳感器元件,包括:電流檢測傳感器、電壓傳感器、電池溫度檢測傳感器等。這是因為電動汽車的動力裝置是由單元電池組構成,也就是“動力電池”,而動力電池與儲能電池的區別是,動力電池需要提供較大的放電電流,而且其工作時電流波動很大,具有峰谷效應,因此電動汽車的電池管理系統需要實時采集與電池狀態相關的參數(包括電壓、電流、溫度等)從而對電池的狀態進行準確估計,正確的參數測量可以地減少電池的失效事故,對不健康的電池早診斷,防比電池的過充電和過放電,電池組的全而運行。
  二、幾種電動汽車的傳感器
  (1)電池溫度傳感器
  動力蓄電池作為純電動汽車運行的能量來源,是電動汽車的核心組成部分,在電動汽車上扮演著等同于燃油車輛中“發動機”的重要角色。溫度是影響電池剩余電量和使用壽命的重要因素之一。為了使蓄電池處在的工作狀態并且隨時把握好電池的荷電狀態,需要選用一種抗干擾、測量的NTC溫度傳感器器件進行電池單體溫度的準確測量。
  考慮到電池管理系統對溫度測量實時性和準確性的要求,電動汽車蓄電池單體溫度采集系統設計時,需要考慮以下問題:(1)溫度采集系統是整個電動汽車電池管理系統的一個重要組成部分,鑒于電池管理系統自身的復雜性,要盡量節省單片機端口資源的使用;(2)合理設計軟硬件,系統工作的穩定性和性;(3)要求系統可以識別單線總線上掛接的所有單總線器件,按照設計需要準確目標器件的溫度值,并數據傳感器數據被總線控制器接收的準確性。
  (2)電池電流傳感器
  動力電池在充放電時,對充放電電流大小有嚴格要求,所以由電流傳感器對電池充放電電流進行監測。霍爾電流傳感器通過監測電池充放電電流狀態解決了電池組容量在線監測和單體電池故障早期診斷的難題,為動力電池日常維護提供重要的依據,電池組的運行,在電池在線監測系統中起到了的作用。
  (3)制動踏板行程傳感器
  電動汽車用制動踏板行程傳感器是采用了無接觸行程測量技術,可以記錄駕駛員所需的理想制動水平,之后制動系統會進行電氣化、液壓化執行或是電氣液壓混合執行,實現了無接觸和無磨損行程測量。
  除了以上的幾種傳感器,電動汽車還安裝有方向盤轉角傳感器、電機速度傳感器等等電動汽車所特有的傳感器。但總體來說,作為純電動汽車的傳感器使用量與燃油車相比已經減少了很多,這就為車輛的裝配與維修提供了很多方便之處,這也是電動汽車發展的優勢之一。
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