【经验】解析电动汽车电池组设计和用于泄漏检测需要的传感器类型

时间： 2023-09-01 来源：安费诺传感器学堂公众号

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这是任何车主最不想看到的东西——他们的车下面有一小滩神秘的液体。鉴于电动汽车使用电子而不是汽油或柴油作为燃料，并且需要的维护比内燃机（ICE）少得多，因此很容易在观察和维护方面沾沾自喜。车辆靠电力运行，但也会受泄漏的影响。本文安费诺传感器将介绍电动汽车电池组设计和用于泄漏检测的传感器。

虽然电动汽车通常不像内燃机作为动力的同类产品那样有频繁的换油间隔，但是定期维护和观察车道或车库地板上的任何异常污渍或液体，可以预防后续更高代价且是潜在的灾难性问题。万一忘记了检查漏液的可能性，作为功能弥补，许多电动汽车都包含一套传感器，可以替您代为检测。

电动汽车通常含有冷却液，为各种高能电子系统（包括电机、逆变器和电池组）提供热管理（冷却或加热）。现代电动汽车包含比其前身更复杂的冷却液控制系统，通过使用热交换器、热泵、各种阀门和传感器来控制各种组件的温度，使用冷却剂和制冷剂来控制各种组件的温度。

可以防止任何类型的小泄漏成为大问题的最佳方法，是使用可靠、准确的传感器来监测液位、温度、压力和质量。一些先进的电动汽车设计甚至能够检测冷却液是否泄漏到了可能对车辆造成损坏的区域，例如在电池附近区域。

电动汽车电池组中需要注意的 4 种泄漏（以及监控所需的传感器）
在监测电动汽车的电池健康状况时，泄漏检测是绝对必要的，无论车辆是在充电还是在路上。电动汽车电池组中要监控的最重要的泄漏是影响其热管理系统如：

冷却剂

制冷剂

介电油

电解质

电动汽车电池组泄漏：液体冷却液
冷却液不像内燃机那样通过发动机缸体循环，而是在电动汽车的电池组、逆变器、驾驶室甚至电机周围闭环中循环，以将温度保持在 15-45°C 的合适范围内。热管理系统允许电池、逆变器和电机在不过热的情况下运行，以便不触发功率限制模式或关机。

为了检测液体冷却液泄漏，电动汽车检测所需的传感器需要：

冷却液液位传感器：与内燃机汽车的冷却系统一样，电动汽车电池的热管理系统需要一定水平的液体冷却剂才能正常工作。顾名思义，这种电动汽车传感器类型监控电池热管理系统中的液体冷却液量。

冷却液泄漏传感器：该传感器提供了监测液体冷却液液位的辅助方法。如果电池组内的冷却液管路内发生冷却液泄漏，冷却液破坏传感器会检测电池单元附近的液体。冷却液泄露传感器还监测其他液体的存在，例如水侵入电池外壳，这可能导致短路和腐蚀。

冷却液温度传感器：如果冷却液无法正常循环，或者冷却或曝气不足，冷却液温度传感器可以提供关于冷却液是否有效传递热量的智能信息。许多电池系统将在发热设备（如电池、电机或逆变器）的入口和出口以及热交换器处包括温度传感器，提供有关热交换效率的信息。

电动汽车电池组泄漏：制冷剂
所有带有空调系统的电动汽车都使用制冷剂来保持乘客空间凉爽，而有一些制造商使用相同的系统来控制电池组温度。使用热泵系统，基于制冷剂的电池冷却有两种形式：

直接，其中来自车辆空调系统的制冷剂流过电池组内的一系列冷却板以降低温度。

间接，其中车辆的冷却液流经由制冷剂冷却的板。这种冷却系统更复杂，涉及其他组件，例如冷却器，以将冷却液保持在最佳范围内。

检测所需的传感器：
要检测电动汽车电池组制冷剂泄漏，您需要两种类型的传感器：

压力传感器：简而言之，当制冷剂系统内出现压力损失时，制冷系统就不起作用了。压力传感器通常是系统内性能降低和泄漏的第一个指标，因为压缩机、膨胀阀和蒸发器在系统的各个点都有预期压力。当系统无法达到目标压力时，可以设定某些制冷剂已从系统中泄漏了。

温度传感器：与高中物理一样，理想气体定律适用于制冷剂。系统内气相和液相的温度和压力传感的组合是确定是否有足够的制冷剂的良好指标。

二氧化碳（R744）传感器：在一些最先进的电动汽车制冷剂系统 R744 中，使用的是基于二氧化碳的制冷剂。如果制冷剂泄漏到乘客舱中，则可能会有不安全水平的二氧化碳水平释放到可呼吸的空气空间中。非色散光谱(NDIR)可以准确测量车内的 CO2 浓度水平，以确定是否发生了制冷剂泄漏。

电动汽车电池组泄漏：绝缘介电油
介电油冷却方式是一种新型电池组热管理系统，具有广阔的应用且有出色的电池组温度控制能力。在电池组内部，电池单元浸入介电油中，介电油在单元中闭环循环。这种油是一种工程导热流体，不仅可以保持电池冷却，还可以抑制热事件。

检测所需的传感器：

油位 / 质量 / 介电传感器：与冷却液系统一样，使用介电油的电池组热管理需要一定量的流体才能有效工作。此外，监测流体的质量和介电性将提供流体预期寿命的指示，并提供出色的预测工具。

油温传感器：作为系统功能的指示器，该传感器监控介电油温度的峰值，而这些峰值可能表明介电冷却液的流量出了问题，可能表明管路被扭结或损坏。

电动汽车电池组泄漏：电解质
在监测电动汽车的电池健康状况时，测量电解液泄漏的存在有助于确定电池组中的电池是否由于年龄或其他压力条件而失效。这些泄漏通常只发生在电池外壳内，无法在车辆外部观察到，因此使用电池组内的传感器来检测此事件至关重要。检测所需的传感器：

电解液泄漏检测传感器：受损电池的电解质泄漏通常含有挥发性碳氢化合物，可以通过碳氢化合物传感器检测到。

电动汽车电池组热管理性能和安全性
保持适当的冷却液系统功能是保持电动汽车最佳性能和安全性的最重要因素之一。在没有冷却剂的情况下运行内燃机是破坏它的可靠方法。同样，没有冷却液的电动汽车也会损坏电池和电力电子设备。好消息是，大多数现代电动汽车都有“感觉”知道何时需要液体并告诉车主。您的汽车甚至可能会向您发送短信，让您知道您需要为他们加注冷却液了。

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型号- 30 PSI-G-CGRADE-MINI,30 INCH-D1DIP-MV-MINI,ADCA SERIES,SPM-402,BLC SERIES,SPM-401,2 INCH-D2-MV-MINI,1 PSI-D-PRIME-MV,5 PSI-G-PRIME-MINI,5 INCH-D2-MV-MINI,30 INCH-DX-MV-MINI,30 PSI-D-CGRADE-MINI,DLVR-L20D,30 PSI-D-HGRADE-MV,DLVR-L20G,15 PSI-AF-CGRADE-MINI,100 PSI-D-PRIME-MV,DLHR-F50D,MLV-L02D-A6BBF-N,30 PSI-A-CGRADE-MINI,5 PSI-G-4V-PRIME,30 PSI-AF-CGRADE-MINI,BLV-L20D,2 INCH-D1DIP-MV-SDXL,DLHR-L05G,10 INCH-G-4V,CPA 502,10 INCH-D2DIP-MV-MINI,0.3 PSI-G-4V-MIL,10 INCH-D-HGRADE-MINI,30 PSI-D-PRIME-MV,120 CMH2O-D-4V-PRIME,1 INCH-DX-P4V-MINI,ASCX,DLHR-L05D,15 PSI-D-DO,BARO-INHG-DO-MIL-PCB,DLHR-L02D,5 PSI-D-4V-MIL,DLHR-L02G,2.5 INCH-G-4V,DLH-L60D,30 INCH-G-4V-MINI,5 CMH2O-D1-4V-MINI,15 PSI-A-4V-MIL,DLH-L60G,DLVR-L30D,20 INCH-D1DIP-MV-SDXL,BP01-G-4V-MINI,DLVR-L30G,15 PSI-GF-HGRADE-MINI,5 INCH-G-MV-MINI,1 PSI-G-4V-MIL,CPM502□-□□□□□□□□□,SAMP,10 INCH-GF-CGRADE-MINI,BARO-INHG-DO-MIL,BLV-L30D,TM4C1233D5PM,100 PSI-D-4V-PRIME,MLV-L02D,5 INCH-D1DIP-MV-SDXL,15 PSI-A-PRIME-MV,CPA 602,5 PSI-D-4V-ASCX,MDCX,1 PSI-D-4V,100 PSI-X-DO,20 INCH-DX-4V-MINI,5 INCH-D-DO,100 PSI-G-CGRADE-MINI,MLV SERIES,150 PSI-D-4V,0.5 INCH-G-4V,30 PSI-GF-HGRADE-MINI,MLV-L01D,0.3 PSI-D-HGRADE-MV,20 INCH-D-MV,ADO,10 INCH-G-MV-MINI,1 INCH-G-4V,5 INCH-DX-MV-MINI,15 PSI-G-4V,BLC-L30D,0.3 PSI-D-4V,BLVR,0.3 PSI-G-4V-PRIME,150 PSI-D-HGRADE-MV,BLC-L01D-D1,2 INCH-DX-MV-MINI,2 INCH-G-MV-MINI,0.3 PSI-G-HGRADE-MINI,30 PSI-DX-4V-MINI,MLV-030D,100 PSI-D-DO,15 PSI-A-HGRADE-MINI,CPA-602,0.5 INCH-DX-4V-MINI,MCS SERIES,0.3 PSI-G-PRIME-MINI,2 INCH-D-MV,1 PSI-G-CGRADE-MINI,DLC,15 PSI-G-PRIME-MINI,30 PSI-D-4V-PRIME,1 PSI-D-CGRADE-MV,SPM 02,DLH,30 PSI-D-PRIME-MINI,DLVR-L02D-E1NS-C-NI3F,15 PSI-G-HGRADE-MINI,60 INCH-G-4V,MLV-150D,30 PSI-A-4V,FPS,0.3 PSI-DX-4V-MINI,0.3 PSI-GF-PRIME-MINI,DLV,15 PSI-A-CGRADE-MV,120 CMH2O-D1-4V-MINI,30 INCH-G-MV-MIN,BARO-A-4V,15 PSI-GF-PRIME-MINI,BARO-DO-MIL,DLHR-L02DE1NS-CNAV6,10 INCH-GDIP-MV-SDXL,5 PSI-D-4V,15 PSI-AF-PRIME-MINI,20 CMH2O-D1-4V-MINI,MLV-L05D,100 PSI-GF-CGRADE-MINI,5 PSI-D-PRIME-MINI,DLVR-F50D,0.3 PSI-D-4V-MIL,5 INCH-D-MV,DLVR-L05D,DLVR-L05G,15 PSI-G-CGRADE-MINI,0.3 PSI-D-4V-PRIME,15 PSI-D-4V-ASCX,10 INCH-GF-HGRADE-MINI,15 PSI-D-PRIME-MV,4 INCH-G-CGRADE-MINI,150 PSI-G-4V,10 INCH-DX-MV-MINI,60 INCH-DX-P4V-MINI,10 INCH-D1DIP-MV-SDXL,BDS-L10D100A,BLC,30 INCH-D-MV,SPA 401□-□□□□□□□□□□□□□□□□,100 PSI-G-CGRADE-MIN,30 INCH-GDIP-MV-MINI,DLV-005G-E1BD-CNI3F,2 INCH-D2DIP-MV-MINI,20 INCH-D1DIP-MV-MINI,DLV-060D,DLV-060G,30 PSI-A-DO-MIL,1 PSI-D-4V-MIL,DLVR-L02G,1 PSI-D-4V-MINI,DLV-060A,BLV,2 INCH-D1DIP-MV-MINI,15 PSI-D-PRIME-MINI,BDS-L10D030A-N9,10 INCH-DX-P4V-MINI,30 PSI-A-4V-ASCX,CPA602□-□□□□□□□□□,5 PSI-D-CGRADE-MINI,30 PSI-A-HGRADE-MINI,1 PSI-D-DO-MIL,DLVR,2.5 INCH-D-4V,MLV-L10D-A6DXF-N,DLVR-L01D,30 INCH-D1DIP-MV-SDXL,DLVR-L01G,30 PSI-AF-HGRADE-MINI,BLCR-L05D,15 PSI-A-DO,CPA-502,10 INCH-D-DO,1 PSI-G-4V,MCI,BP01-D-MV,DLVR-L02D,5 PSI-G-4V-MIL,DHLR-L10D,MCS,DLHR- L02D + X,BLVR SERIES,DLV-030G,MLV-015D,10 INCH-G-CGRADE-MINI,MLV-015A,DLV-030A,20 INCH-G-P4V-MINI,ACPC,MLV-100D,DLV-030D,5 PSI-D-4V-PRIME,0.3 PSI-D-PRIME-MINI,20 INCH-D-4V,10 INCH-D2DIP-MV-SDXL,120 CMH2O-D-4V,15 PSI-D-HGRADE-MV,DLH-L05G,DLH-L05D,100 PSI-A-4V,5 PSI-GF-HGRADE-MINI,100 PSI-D-HGRADE-MV,BARO-A-4V-MINI,0.3 PSI-D-HGRADE-MINI,1 PSI-GF-HGRADE-MINI,4 INCH-D-HGRADE-MINI,5 PSI-D-4V-MINI,1 INCH-G-P4V-MINI,4 INCH-D-HGRADE-MV,15 PSI-D-HGRADE-MINI,5 PSI-D-HGRADE-MV,10 INCH-GDIP-MV-MINI,BLVR-L10D-B1NS-N,15 PSI-D-4V,4 INCH-GF-HGRADE-MINI,30 PSI-G-PRIME-MINI,1 INCH-G-4V-MINI,PSI-X-4V-ASCX,5 PSI-DX-4V-MINI,100 PSI-G-PRIME-MINI,DLVR-L10D,30 PSI-D-CGRADE-MV,DLVR-L10G,1 PSI-D-HGRADE-MINI,BLC-015A,5 INCH-GDIP-MV-SDXL,SPM 401,0.3 PSI-GF-HGRADE-MINI,SPM 402,30 INCH-D2DIP-MV-MINI,30 PSI-AF-PRIME-MINI,100 PSI-A-DO-MIL,MLV-L10D-A6AAX-N,5 CMH2O-D1-P4V-MINI,5 PSI-D-CGRADE-MV,30 PSI-D-4V,MLV-L10D-A6XAF-N,CPM602,30 INCH-D2-MV-MINI,ASCX SERIES,BARO-A-4V-MINI-PRIME,0.25 INCH-D-4V,DLHR- L10D + X,15 PSI-A-HGRADE-MV,100 PSI-GF-HGRADE-MINI,10 INCH-DX-4V-MINI,BDS-L10D030A,BLCR-L10D,1 PSI-GF-PRIME-MINI,100 PSI-D-CGRADE-MV,BDS SERIES,DLHR-L60D,DLHR-L60G,1 MBAR-D-4V,SPM401□-□□□□□□□□□□□□□□□□,5 PSI-G-HGRADE-MINI,5 PSI-GF-CGRADE-MINI,MAMP,0.3 PSI-G-4V-MINI,ADUX,0.3 PSI-G-CGRADE-MINI,2 INCH-GDIP-MV-SDXL,5 INCH-D-4V,4 INCH-D-CGRADE-MV,5 PSI-D-HGRADE-MINI,30 INCH-D-4V,BLV-L01DB1NS-N,10 INCH-G-PRIME-MINI,15 PSI-D-CGRADE-MV,BLCR,30 PSI-D-HGRADE-MIN,100 PSI-AF-PRIME-MINI,100 PSI-A-HGRADE-MV,20 INCH-GDIP-MV-MINI,CPM-502,MLV-005D,1 PSI-D-DO,BLCR-L20D,BARO-A-4V-PRIME-REF,5 PSI-D-DO-MIL,ABX00004,10 INCH-D1DIP-MV-MINI,10 INCH-D-MV,SPA 401,ABX00002,SPA 402,0.5 INCH-D-MV,30 INCH-D2DIP-MV-SDXL,100 PSI-A-4V-PRIME,1 PSI-D-HGRADE-MV,15 PSI-A-PRIME-MINI,DLH-L05D-E1NS-C-NAV6,5 INCH-DX-P4V-MINI,2 INCH-D2DIP-MV-SDXL,FPS SERIES,0.3 PSI-D-CGRADE-MINI,5 INCH-D2DIP-MV-SDXL,1 PSI-G-PRIME-MINI,30 PSI-A-PRIME-MV,30 PSI-A-4V-PRIME,SPM402□-□□□□□□□□□□□□□□□□,30 PSI-G-4V-MINI,BLC-L05D,MCI SERIES,100 PSI-G-HGRADE-MINI,BLVR-L20D,100 PSI-D-4V,30 PSI-A-4V-MINI,DLH-L10D,10 INCH-D-CGRADE-MINI,DLH-L10G,15 PSI-GF-CGRADE-MINI,1 INCH-D-MV,1 PSI-D-4V-ASCX,100

选型指南 - AMPHENOL SENSORS - 2019/12/9 PDF 英文下载

热敏电阻元器件、光电感应器、压力传感器、粉尘传感器；尿素传感器、印刷电路电阻、电位器和位置传感器 ISO 9001:2015 Certificate of Registration (thermistor sensors,optoelectronic sensors,pressure sensors and dust sensors;urea sensors,printed circuit resistors,potentiometers and position sensors ISO 9001:2015 Certificate of Registration) (FM 612112)

测试报告 - AMPHENOL SENSORS - 2024-06-12 PDF 中英文下载

DLC紧凑型高分辨率压力传感器

描述- 紧凑高分辨率压力传感器特性：压力范围从1inH2O到150psi，高分辨率16位输出，数字I2C接口，1.8V到3.6V供电电压，紧凑的包装尺寸小至7mmx7mm。

型号- DLC-L05D-D3,DLC-L30D-D3,DLC-150G,DLC-L05D-D1,DLC-L30D-D1,DLC-015D-D3,DLC-150D,DLC-015D-D4,DLC-015D-D1,DLC-150A,DLC-005G,DLC-L30G,DLC-L05D-D4,DLC-005D,DLC-L10D,DLC-L02G,DLC-005D-D1,DLC-030D-D1,DLC-005D-D3,DLC-030D-D3,DLC-015A-U5,DLC-L02D,DLC-L10G,DLC-005D-D4,DLC-030D-D4,DLC-L30D,DLC-L30D-D4,DLC-030G,DLC-030D,DLC-030A,DLC-L10D-D1,DLC-100A-U5,DLC-100D-D4,DLC-015A,DLC-L10D-D4,DLC-L10D-D3,DLC,DLC-030G-U2,DLC-100D-D1,DLC-100D-D3,DLC-030G-U1,DLC-150D-D1,DLC-L60D-D3,DLC-150D-D4,DLC-L60D-D4,DLC-150D-D3,DLC-L60D-D1,DLC-L20G-U1,DLC-100G,DLC-L20G-U2,DLC-L60G,DLC-150A-U5,DLC-100D,DLC-L60D,DLC-015G,DLC-L01D-D4,DLC-015D,DLC-L01D-D3,DLC-005G-U2,DLC-100A,DLC-L01D-D1,DLC-005G-U1,DLC-L02G-U1,DLC-L02G-U2,DLC-L20G,DLC-L20D,DLC-L05G-U1,DLC-015G-U2,DLC-L05G-U2,DLC-L10G-U2,DLC-015G-U1,DLC-L10G-U1,DLC-L01G-U1,DLC-L01G-U2,DLC 系列,DLC-L30G-U1,DLC-100G-U2,DLC-L20D-D3,DLC-L20D-D4,DLC-L30G-U2,DLC-100G-U1,DLC-150G-U1,DLC-150G-U2,DLC-L01D,DLC-L05G,DLC-L20D-D1,DLC-L01G,DLC-L02D-D4,DLC-L60G-U2,DLC-030A-U5,DLC-L02D-D3,DLC-L60G-U1,DLC-L05D,DLC-L02D-D1

数据手册 - AMPHENOL SENSORS - Rev A - 2019/8/19 PDF 中文下载