传感器技术在电动汽车上的应用与发展趋势

发布时间:2019-07-02  发布者:利坤电子
  一、电动汽车上应用的传感器
  电动车首先没有了发动机,因此关于发动机的传感器就全部省略掉了,如:曲轴位置传感器、爆震传感器、氧传感器、进气温度传感器等;关于变速箱控制的传感器也被省略了,如:变速箱压力传感器、变速箱速度传感器、挡位位置传感器等;省略掉的还有尾气排放及其控制系统。保留下来的有底盘控制系统、车内舒适度控制系统及安全控制系统等的传感器元件。除此之外,还需要增加几种电动汽车所特有的传感器配件,包括:电流检测传感器、电压传感器、电池温度检测传感器等。这是因为电动汽车的动力装置是由单元电池组构成,也就是“动力电池”,而动力电池与储能电池的区别是,动力电池需要提供较大的放电电流,而且其工作时电流波动很大,具有峰谷效应,因此电动汽车的电池管理系统需要实时采集与电池状态相关的参数(包括电压、电流、温度等)从而对电池的状态进行准确估计,正确的参数测量可以极大地减少电池的失效事故,对不健康的电池早诊断,防比电池的过充电和过放电,保证电池组的全而安全运行。
  二、几种电动汽车专用的传感器
  (1)电池温度传感器
  动力蓄电池作为纯电动汽车运行的唯 一能量来源,是电动汽车的核心组成部分,在电动汽车上扮演着等同于燃油车辆中“发动机”的重要角色。温度是影响电池剩余电量和使用寿命的重要因素之一。为了使蓄电池处在最 佳的工作状态并且随时把握好电池的荷电状态,需要选用一种抗干扰能力强、测量精度高的NTC温度传感器器件进行电池单体温度的准确测量。
  考虑到电池管理系统对温度测量实时性和准确性的要求,电动汽车蓄电池单体温度采集系统设计时,需要考虑以下问题:(1)温度采集系统是整个电动汽车电池管理系统的一个重要组成部分,鉴于电池管理系统自身的复杂性,要尽量节省单片机端口资源的使用;(2)合理设计软硬件,保证系统工作的稳定性和可靠性;(3)要求系统可以识别单线总线上挂接的所有单总线器件,按照设计需要准确得到目标器件的温度值,并确保数据传感器数据被总线控制器接收的准确性。
  (2)电池电流传感器
  动力电池在充放电时,对充放电电流大小有严格要求,所以必须由电流传感器对电池充放电电流进行监测。霍尔电流传感器通过监测电池充放电电流状态解决了电池组容量在线监测和单体电池故障早期诊断的难题,为动力电池日常维护提供重要的依据,保证电池组的可靠运行,在电池在线监测系统中起到了必不可少的作用。
  (3)制动踏板行程传感器
  电动汽车用制动踏板行程传感器是采用了无接触行程测量技术,可以记录驾驶员所需的理想制动水平,之后制动系统会进行电气化、液压化执行或是电气液压混合执行,实现了无接触和无磨损行程测量。
  除了以上的几种传感器,电动汽车还安装有方向盘转角传感器、电机速度传感器等等电动汽车所特有的传感器。但总体来说,作为纯电动汽车的传感器使用量与燃油车相比已经减少了很多,这就为车辆的装配与维修提供了很多方便之处,这也是电动汽车发展的优点之一。
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