نقش حیاتی سنجش دما در ایمنی و عملکرد خودروهای برقی

در خودروهای برقی ، سنجش دقیق و مطمئن دما یکی از الزامات حیاتی برای عملکرد ایمن و کارآمد سیستم‌ها است. اندازه‌گیری دما در بخش‌های مختلفی مانند موتورهای الکتریکی، ماژول‌های قدرت (Power Electronics) و تجهیزات شارژ، نقشی کلیدی در افزایش عمر تجهیزات، بهره‌وری انرژی و جلوگیری از آسیب‌های حرارتی دارد.

افزایش استفاده از فناوری‌های نیمه‌هادی پیشرفته مانند SiC و GaN و همچنین نیاز به کارکرد در دماهای بالا (تا ۲۰۰+ سلسیوس)، طراحی و انتخاب سنسورهای دما با قابلیت اطمینان و دقت بالا را بیش‌ از پیش ضروری کرده است.

مزایای استفاده از حسگرهای دمای پلاتینیومی (RTD) در خودروهای برقی

استفاده از حسگرهای پلاتینیومی (مانند Pt100 یا Pt1000) در کاربردهای خودروهای برقی به دلایل زیر رایج است:

• پایداری بلندمدت و بدون رانش یا دریفت (Drift) حتی در شرایط حرارتی ناپایدار
• دقت بالا در اندازه‌گیری دما در بازه‌های وسیع
• قابلیت مینیاتوری شدن برای نصب در فضاهای محدود و نزدیک به منبع حرارتی
• مقاومت در برابر شرایط محیطی سخت مانند رطوبت، روغن، ارتعاش و گرد و غبار
• سازگاری با فناوری‌های اتصال پیشرفته مانند زینتر نقره (silver sintering) یا وایرباندینگ

حسگرهای دمای قابل زینتر برای الکترونیک قدرت

در ماژول‌های قدرت که وظیفه کنترل و تبدیل توان را دارند، دما نقش مستقیم در بازده و پایداری دارد. حسگرهایی که با اتصالات سینتری نصب می‌شوند (مانند RTDهای پلاتینیومی در بسته SMD)، این امکان را فراهم می‌کنند که:

• در مجاورت چیپ قدرت نصب شوند و پاسخ حرارتی سریع‌تری داشته باشند
• نیاز به طراحی‌های پیچیده (مثل ترنچ‌های ایزولاسیون) حذف شود
• سیستم ساده‌تر، فشرده‌تر و قابل اطمینان‌تری ایجاد گردد
• عملکرد دقیق حتی در دماهای بالا حفظ شود

اندازه‌گیری دما در موتورهای الکتریکی

در موتورهای الکتریکی خودروهای برقی، که انرژی الکتریکی را به حرکت مکانیکی تبدیل می‌کنند، حفاظت حرارتی بسیار مهم است.

سنسورهای دمای مقاوم باید بتوانند:

• در برابر جهش‌های حرارتی مکرر بدون تغییر در دقت کار کنند
• در محفظه‌ای مقاوم در برابر روغن و رطوبت قرار بگیرند (دارای IP67 یا IP68)
• برای نصب دائم یا قابل‌تعویض طراحی شوند
• سیگنال دقیق و پایدار در تمام عمر مفید موتور ارائه دهند.

سنجش دما در تجهیزات شارژ و سوکت‌ها

در تجهیزات شارژ، به‌ویژه شارژرهای سریع، ایمنی حرارتی یکی از چالش‌های اساسی است.

حسگرهای دمای دقیق در این بخش به شناسایی نقاط داغ (Hot Spots) کمک می‌کنند و از بروز آسیب به کاربر یا تجهیزات جلوگیری می‌کنند. ویژگی‌های مهم این سنسورها در تجهیزات شارژ شامل:

• پاسخ سریع به افزایش دما برای قطع به‌هنگام جریان یا صدور هشدار
• ثبات سیگنال در طول عمر شارژر
• امکان نصب در محل‌های حساس مانند نوک کانکتور
• سازگاری با استانداردهای جدید
• طراحی مینیاتوری برای قرارگیری نزدیک به نقاط بحرانی دما

سخن پایانی

حسگرهای دما در خودروهای برقی نه‌تنها به حفظ ایمنی کمک می‌کنند، بلکه عاملی کلیدی در افزایش راندمان، کاهش مصرف انرژی، افزایش عمر قطعات و بهبود تجربه کاربر هستند. انتخاب درست نوع حسگر (RTD، ترموکوپل و...) و شیوه نصب آن، نقش مهمی در عملکرد پایدار خودروهای الکتریکی در آینده دارد.

در ادامه بخوانید:

سنسورهای دمایی پلاتینی (Platinum-RTD) در کاربردهای تهویه مطبوع (HVAC) و اتوماسیون ساختمان