Kas IrPlatīna pretestības temperatūras detektori?
Skatieties, ja lasāt šo, jūs, iespējams, jau zināt, kāda ir temperatūras nozīme akumulatoros. Bet vairums cilvēku jums nestāsta: iegūt PAREIZU temperatūru ir daudz grūtāk, nekā izklausās, un nepareiza temperatūras noteikšana jums maksās. Daudz.
Mēs to uzzinājām 2019. gadā. Vienam no mūsu iekrāvēju flotes klientiem Ķīnas ziemeļos bija 40+ vienības, kurās tika darbināti mūsu akumulatoru komplekti. Ziemas trieciens, temperatūra noslīdēja līdz -25 grādiem, un pēkšņi mēs saņemam zvanus pulksten 2:00. Kravas automašīnas neiekasēs maksu. BMS turpina brīdināt par-temperatūru. Pēc mīnus divdesmit piecos. Jā.
Izrādījās, ka mūsu izmantotie NTC termistori aukstā laikā dreifēja gandrīz par 8 grādiem. BMS domāja, ka šūnas pārkarst, kad tās faktiski sasalst. Lādētāji izslēdzās. Noliktavā nomira visa flote. Sodi, aizstāšanas izmaksas, lidojumi, lai dotos personīgi atvainoties... pieņemsim, ka kādam no mūsu uzņēmuma joprojām ir šis līgums, kas ierāmēts pie sienas kā atgādinājums. Mums tas izmaksāja vairāk nekā 2 miljonus RMB.
Toreiz mūsu priekšnieks burtiski uzsita ar roku pret galdu un teica: "no šī brīža platīna RTD visam, un, ja kāds atkal iesaka NTC ietaupīt naudu, tas nāk no viņu bonusa".
Tātad jā. Tāpēc mēs to rakstām. Ne tāpēc, ka platīna RTD ir izdomāti. Tā kā mēs esam sadedzināti (ironiski, slikti temperatūras rādījumi), un mēs to vairs nedarām.
Pamati (bet patiesībā noderīgi)
Platinum RTD nozīmē Platinum Resistance Temperature Detector. Princips ir pavisam vienkāršs: platīna stieple kļūst izturīgāka pret elektrību, uzkarstot. Izmēriet pretestību, jūs zināt temperatūru. Tas arī viss.
Nozares standartu sauc par Pt100, kas nozīmē tikai 100 omi pie 0 grādiem. Ir arī Pt1000 (1000 omi pie 0 grādiem), kas nodrošina lielāku signālu darbam, kas ir parocīgs, ja jums ir gari vadi vai trokšņaina vidē. Mēs izmantojam Pt1000 jebkuriem kabeļiem, kuru kabeļi ir garāki par 2 metriem, jo mums apnika meklēt 0,5 grādu kļūdas, kas izrādījās svina stieples pretestība, kuru mēs aizmirsām kompensēt.
Kāpēc tieši platīns? Mēs faktiski izmēģinājām niķeli un varu agri. Lētāk, protams. Bet niķelis kļūst traks virs 300 grādiem un varš oksidējas, ja paskatās uz to nepareizi. Platīns tikai... darbojas no. -200 grādiem līdz +850 grādiem, nerūsē, nedriftē. Garlaicīgi un uzticami, kas ir tieši tas, ko vēlaties, kad jūsu akumulators atrodas 3 tonnu iekrāvēja iekšpusē, kas pārvietojas pa noliktavu paletes.
Kādam no mūsu inženieriem patīk teikt: "platīns ir dārgs, jo tas ir slinks" - tas ne ar ko nereaģē, nemaina savas domas, vienkārši sēž un ir precīzs. Paņemsim slinku.
Trīs veidi, kā tos izveidot (un kuri no tiem faktiski darbojas)
Ir stieples-brūce, satīts elements un plāna plēve. Lūk, ko mēs patiesībā domājam par katru:
Vada -brūce
Vecās skolas veids. Platīna stieple, kas aptīta ap keramikas serdi. Super precīzs, super stabils. Arī superdārgs un sava veida trausls. Mēs tos izmantojam kalibrēšanas atsaucei, un tas arī viss. Bija viens klients, kurš pieprasīja vadu{5}}visu viņa autoparku, jo "tikai labākais". Pēc sešiem mēnešiem puse no viņiem bija dreifējusies, jo vibrācijas no viņa nelīdzenās noliktavas grīdas atraisīja tinumus. Tagad viņš tāpat kā visi citi izmanto satītas elementus.
Plāna plēve
Lēti, mazi, ātra atbilde. Lieliski piemērots patērētāju lietām vai zemu{1}}likmju uzraudzībai. Mēs tos lietojam uz mūsu 12V/24V mazajiem iepakojumiem, kur, ja kaut kas noiet greizi, neviens netiek ievainots un nekas neaizdegas. Vai mēs tos ievietotu 600 V iekrāvēja iepakojumā? Absolūti nē. Keramikas substrāts un platīna plēve izplešas ar dažādu ātrumu, un pēc dažiem tūkstošiem termisko ciklu jūs sākat redzēt dreifēšanu. Viens importēts zīmols, kuru izmēģinājām - arī dārgs, - mazāk nekā gada laikā noslīdēja par 1,5 grādiem. Piegādātājs vainoja mūsu uzstādīšanu. Mēs vainojām viņu QC. Jebkurā gadījumā mēs pārtraucām to izmantošanu kaut kam svarīgam.
Satīts elements
Tas ir augstsprieguma{0}}pakešu specifikācijas. Platīna spoles brīvi atrodas keramikas caurulēs, kas pildītas ar pulveri, lai tās varētu izplesties un sarauties, nenoslogojot vadu. Viņi tiek galā ar vibrāciju, viņi tiek galā ar termisko velosipēdu, viņi nesūdzas. Dārgāka nekā plānā plēve, bet mēs naktīs guļam labāk. Ikvienam litija bateriju komplekta piegādātājam, kas veic rūpnieciskus lietojumus, tie būtu nopietni jāapsver.
2 vadi, 3 vadi, 4 vadi: debates, kas gandrīz sašķēla mūsu komandu
Tas izraisīja reālus strīdus mūsu birojā. Mūsu aparatūras vads vēlējās, lai visam būtu 4 vadi. Mūsu izmaksu inženieris gandrīz satriecās, aprēķinot papildu savienotāju tapas un kabeļa izmaksas. Viņi nerunāja viens ar otru apmēram nedēļu.
Lūk, darījums:
2 vaduir labi, ja jūsu kabelis ir īss un jums ir vienalga par pusi grādu šeit vai tur. Pašas stieples pretestība palielina jūsu nolasījumu. 10 metru kabeļa garums var būt 1–2 grādi. Nav lieliski, ja jūsu BMS pieņem lēmumus, pamatojoties uz šo skaitli.
3 vadukompensē svina pretestību, un to izmanto lielākā daļa rūpniecisko iekārtu. Pietiekami labs 90% lietojumu. Tagad tas ir mūsu noklusējuma iestatījums.
4 vadupilnībā novērš svina pretestību. Mēs to izmantojam šūnu-līmeņa uzraudzībai pētniecības un izstrādes un validācijas laikā, kā arī jebkuram klientam, kurš maksā par izcilu precizitāti. Obligāti arī visiem litija akumulatoru OEM risinājumiem, kur klients veic savu drošības sertifikātu - auditoriem patīk redzēt 4 vadu.
Strīds beidzās, kad mūsu aparatūras puisis teica: "Es varu palaist divus papildu vadus vai es varu paskaidrot klientam, kāpēc viņu termiskā aizsardzība pret nolaišanos iedarbināja 3 grādus par vēlu." Tagad visās augstsprieguma paketēs mēs izmantojam 4-vadus. Papildu maksa ir aptuveni 0,3% no iepakojuma cenas. Nav vērts zaudēt miegu.
Kur tos pielīmēt (izvietojumam patiesībā ir nozīme)
Mēs esam redzējuši dažus savvaļas materiālus no citiem rūpniecisko akumulatoru ražotājiem. Sensori ir rāvējslēdzēji-piesieti nejaušās vietās. Sensori piespiesti pie korpusa ar putuplasta gabalu. Viens neaizmirstams audits, kurā mēs atradām sensoru, kas bija pilnībā nokritis un vienkārši karājās korpusā, nolasot gaisa temperatūru, kamēr šūnas gatavojās.
Mūsu noteikumi tagad:
Uz šūnām
Tiešs kontakts ar korpusu, termopastu vai 3M VHB lenti (mums patīk 9888T), pēc tam pārklājiet ar epoksīdu. Jā, tas ir kaitinoši pārstrādāt. Tā ir būtība. Ja kādam ir jākaļ caur epoksīdu, lai pārvietotu sensoru, viņš divreiz padomās, vai tas tiešām ir nepieciešams.
Starp šūnām
Noķer karstos punktus no šūnām, kuras noārdās ātrāk nekā to kaimiņi. Tādā veidā mēs atradām piegādātāja šūnu partiju, kurai bija iekšēji defekti - viena šūna darbojās par 8 grādiem karstāka nekā kaimiņos. Noķēra to, pirms notika kaut kas slikts, nomainīja moduli, izsekoja līdz ražošanas partijai, noraidīja visu partiju. Sensors šajā dienā atmaksājās aptuveni 10 000 reižu.
Kopnes un savienojumi
Brīvās skrūves uzkarst. Daudz. Mums bija iepakojums, kurā galvenā kontaktora spaile nebija pareizi piegriezta, un pie lielas strāvas tas sasniedza 85 grādus, kamēr tuvumā esošās šūnas bija 35 grādos. Klients sūdzējās par "gadījuma rakstura" jaudas samazināšanos. Nepavisam nebija nejaušība - BMS darīja tieši to, kas tai bija jādara. Savienojums ir labots, problēma pazuda. Tagad katrai pakotnei ir sensors galvenajā strāvas ceļā, kas nav -apspriežams.
Dzesēšanas šķidruma ieplūde/izplūde
Ja jums ir aktīva dzesēšana, jums jāzina, vai tā patiešām darbojas. Ir redzēts pārāk daudz sistēmu, kurās sūknis nomira, un neviens to nepamanīja, līdz šūnas sāka uzbriest.
Lietas, kuras viņi neievieto datu lapās
Šeit ir dažas lietas, ko mēs uzzinājām, izjaucot:
Paš-sildīšana ir reāla
Strāva, kuru jūs izspiežat caur RTD, lai to izmērītu, arī to uzsilda. Standarts ir 1mA Pt100. Mums reiz bija jaunākais inženieris, kurš pagrieza to līdz 5mA, jo "lielāks signāls, labāka precizitāte, vai ne?" Nepareizi. Sensors rādīja 2 grādu augstumu. 48 V golfa ratiņu komplektā tas nozīmēja tikai nedaudz priekšlaicīgu ventilatora ieslēgšanos{8}}. 400 V rūpnieciskajā komplektā tas nozīmētu apgrūtinošus izslēgšanu. Izmantojiet 1 mA. Vai mazāk par Pt1000.
Vadu maršrutēšana ir svarīga
Turiet RTD vadus tālāk no strāvas kabeļiem, motora piedziņām, invertoriem - jebko, kas pārslēdz lielas strāvas. Tagad mēs izmantojam ekranētu vītā pāra sistēmu pēc tam, kad pavadījām trīs dienas, atkļūdojot "trokšņainu temperatūras signālu", kas izrādījās EMI no VFD, kas uzstādīts 20 cm attālumā. Litija akumulatoru vairumtirdzniecības izplatītāji ņem vērā: ja jūs tālāk pārdodat iepakojumus un integrators novieto BMS tieši blakus motora kontrollerim, temperatūras rādījumi būs atkritumi.
Pielaides klase nav precizitāte
B klases Pt100 var būt izslēgts par ±0,8 grādiem pie 100 grādiem atbilstoši specifikācijām. Tā ir ATĻAUJAMĀ kļūda. Ja jūsu BMS pieņem, ka tas ir ļoti precīzs un iestata termiskos ierobežojumus uz 60 grādiem, iespējams, jūs ierobežojat 59,2 grādus vai 60,8 grādus. Izstrādājiet savas robežas, paturot prātā toleranci. Mēs veidojam 2 grādu robežu uz visiem mūsu aizsardzības sliekšņiem.
Lēti sensori dreifē. Labi sensori nav
Mēs izsekojām sensorus no trim dažādiem piegādātājiem 2 gadu darbības laikā. Budžeta cenas (piemēram, USD 0,80 katra) novirzījās vidēji par 0,6 grādiem. Vidējās -japāņu cenas (2,50 ASV dolāri) noslīdēja par 0,1 grādu. Augstākās klases Šveices modeļi (8 ASV dolāri) dreifēja būtībā tikai 8 $ par sensoru? Mēs izmantojam japāņu. Labākā vērtība rūpnieciskām lietām.
Kāpēc mēs visur standartizējām Pt100
Agrāk mums bija dažādi veidi: NTC termistori zemu{0}}izmaksu komplektiem, Pt100 augstākās kvalitātes modeļiem, daži dīvaini KTY sensori mantotajos produktos. Tas bija murgs. Dažādas kalibrēšanas līknes, dažādas BMS programmaparatūras atzari, dažādi rezerves daļu krājumi.
Tagad visur ir Pt100. Tas pats sensors, tas pats piegādātājs, tās pašas apstrādes procedūras. Ja kaut kas noiet greizi, mums nav jājautā "pagaidiet, kāda veida sensors ir šajā iepakojumā?" Akumulatora sistēmas integrācija kļūst daudz vienkāršāka, ja nežonglējat ar pieciem dažādiem sensoru veidiem.
Izmaksu atšķirība starp NTC un Pt100 ir aptuveni 1,50 USD par sensoru. Uz 3000 ASV dolāru iekrāvēja akumulatora bloka tas ir troksnis. Attiecībā uz uzticamību un atbalsta izmaksām tas ir viss.
Ikvienam, kurš šobrīd pieprasa sensorus
Ja esat dizaina inženieris un lasāt šo, šeit ir īsa versija:
Izmantojiet Pt100 vai Pt1000. Satīts elements jebkam, kas pārsniedz 100 V, vai jebkam, kas vibrē. Plānā plēve ir piemērota testēšanai uz stenda un zemu -likmju uzraudzībai. 3-vismaz 4 vadu, ja veicat sertifikācijas vai precizitātes darbu.
Pērciet no pazīstamiem sensoru ražotājiem ar faktisku izsekojamību. Mēs esam redzējuši viltotus Pt100, kas patiesībā bija NTC ar viltotiem marķējumiem. Ja cena šķiet pārāk laba, lai būtu patiesība, tā ir.
Uzlieciet savus sensorus. Izmantojiet termiskās saskarnes materiālu. Izstiepiet-kabeļus. Dokumentējiet savu sensoru atrašanās vietu, lai nabaga tehniķis pēc 5 gadiem zinātu, kur meklēt.
Un ikvienam, kas iegādājas iepakojumus: jautājiet savam piegādātājam, kādus sensorus viņi izmanto un kāpēc. Ja viņi nevar jums sniegt tiešu atbildi, tas jums kaut ko saka. Ja viņi saka: "Mēs izmantojam platīna RTD, jo mēs uzzinājām, kas notiek, ja jūs to nedarāt", tas ir piegādātājs, kurš ir bijis pietiekami ilgi, lai zinātu, kas ir svarīgi.
Mēs esam ražojuši litija akumulatoru komplektus jau vairāk nekā desmit gadus - iekrāvējiem, golfa ratiņiem, AGV, grīdas skruberiem. Temperatūras noteikšana ir varbūt 0,5% no MK izmaksām un 50% no mūsu diagnosticētajiem lauka atteices pamatcēloņiem. Tas vienkārši nav vērts lētāk.
Ja jūs meklējat komandu, kas patiešām meklē informāciju par šādām lietām, jūs zināt, kur mūs atrast. Mēs vienmēr esam priecīgi runāt par siltuma pārvaldību ar ikvienu, kurš nopietni vēlas to sakārtot.
Un, ja kāds no jūsu komandas iesaka ietaupīt USD 1,50 par iepakojumu, pārejot uz NTC, nosūtiet viņam šo rakstu. Vai arī rēķins no šī 2019. gada incidenta. Neatkarīgi no tā, kas darbojas.
