新能源汽车动力电池温度传感器再思考

随着锂电池的能量密度的提升和安全裕度的降低，核心的问题是要知道锂电池单体本身的温度。实际上，我们现在已经了解大部分的电池滥用试验选择都和温度有关系，在不同的温度下做出来的条件并不相同。我们是需要通过温度传感器得到电池里面的温度点：

得到冷却开启的条件

得到限制功率的条件(快充尤其是)

得到停止输出(零电流输出)

极端热事件前兆检测

 

 

电池模组主要由多片电芯所组成，通过合理的模组设计，可以通过有限的几个采样点来得到整个模组内电芯的温度。正常工作的时候，电芯的温度是均匀的，而在电池出现异常情况下，电芯的温度会出现较大的温差。

这里的温度传感器的阿布置位置包含：

电池表面

电池Busbar

电池盖板表面

 

 

在模组内布置需要考虑电芯的温度采集和母线排的温度情况，通过若干个采集点来监控整个模组的温度，通过电池管理单元采集温度数据后推算出整个模组的温度情况。这个主要是在不同的工作条件下，需要把真实的电池的温度和传感器反馈的进行对比处理。

如下图所示，不看别的，光看由于不同电路引起的温度误差就是变化的，加上表面的传热情况，还有其他的内容，这个值得我们把不同的数据采集出来之后仔细对比。

新能源汽车动力电池温度传感器再思考

要全面的考虑温度传感器的成本、精度、温度范围、快速热响应和自加热误差。如果我们在考虑高端车辆的时候，特别是高性能和高倍率充电，由于加速响应带来的发热，也需要一个较低的热迟滞的温度传感器予以支持，否则温度的阶梯式变化是无法测出来的。如下图所示：

 

 

还有一个比较大的课题，就是之前谈过的温度传感器的工作温度范围，还有检测情况由于温度高于一定范围，超过了一般的85°的时候，原有的电路采集到的分压数值就太大了，使得温度成了无效数值，因此想要在热失控的边沿通过原有的温度传感器获取温度数据，需要满足好几个条件：

需要有可调节的分压电阻

需要选的温度传感器适应较高的工作温度范围

需要在软件上有不一样的测试机理

需要采取温度联动策略

 

 

在真正发生问题的那个时间点之前，电芯周围的温度变化，会引起周边的温度差异，这是一个最为直接的量，这个数据采集和判断是非常值得我们深入考虑的

 

 

 

 

小结：为了达到较高的置信度，一个是收集更多的数据，一个是考虑比较强健的温度收集方式，以保证最后的底线。我觉得在这个方面，一些较高温度的范围的探测温度的方式，可能可以给电池管理系统所采用。