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房车储能与温度传感器

特普生科技 特普生科技 2022-11-14 12 89

便携储能产品作为安全、便携、稳定、环保的小型储能系统,内置高能量密度的锂离子电池来提供稳定交、直流电输出的电源系统,被视为“大型户外充电宝”。

众多房车玩家称:“房车上的电越来越不够用。“为了解决该问题,越来越多房车厂家开始把储能系统纳入房车,这也吸引了大批房车潜在买家。

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一、房车储能:锂电池或铅酸电池

房车内的电能供应来于四个方面:电池、外接220V电源、行车发电机以及太阳能充电系统。

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(房车储能应用图)

房车储能伴随房车出货量分布,目前仍以欧美为主市场为主。

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(房车储能应用工程图)

房车储能,主要是铅酸电池主导,还有部分锂电池,其中铅酸电池份额占比97%。由于电池寿命影响,替换和改装占据主要市场,2020年市场份额约为76.8%;锂电池目前主要在后装市场。

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(储能技术/新能原主要形式)

房车加装电池,有锂电池和铅酸电池两种选择。

”锂电池和铅酸电池,应该选谁?“

衡量一个储能产品的质量,主要从重量能量密度、体积能量密度、使用寿命等指标出发,再结合价格、适用性、国家政策等角度来进行选择。

重量密度:

优于铅酸电池。锂电池能量密度一般200~260wh/g,铅酸在50~70wh/g,相同容量,铅酸电池的重量是锂电池的3~5倍,所以在储能装置轻量化上,锂电池占居绝对优势。

体积能量密度:

优于铅酸电池。锂电池的体积容量密度通常是铅酸电池的1.5倍左右,相同电量下,锂电池的体积只有铅酸电池的三分之二,重量只有铅酸电池的三分之一。

使用周期:

锂电池是铅酸电池的3-6倍。锂电池中目前主流的材料体系是三元和铁锂,三元动力型锂电池循环次数通常在1000次以上,磷酸铁锂电池在2000次以上,铅酸电池通常只有300~350次,所以锂电池的使用寿命是铅酸电池的3-6倍左右。

价格:

铅酸电池更便宜。目前锂电池在价格上较铅酸要贵,大约是3倍左右,且铅酸电池回收产业已经成熟,锂电池回收市场还未成型。

环保:

锂电池性能更环保。磷酸铁锂电池包不含任何重金属与稀有金属,更绿色环保。铅酸电池中存在大量铅,废弃后若处理不当,容易对环境造成二次污染。

锂电池:

体积小(占用空间小),重量轻,价格高,使用寿命较长。铅酸电池:体积比锂电池更大,更重,价格相对便宜,但是使用寿命相对较短。


二、房车储能在储能中位置

房车储能,是储能产业链的下游应用场景之一,属“用户+储能”,房车储能与便携、家庭储能与一起被定位为”家庭/工商业储能”。

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(储能产业链)

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(便携式储能归属于家庭/工商业类别)



更全面研究房车储能用温度传感器,必须理解透测上面这些。


三、与温度传感器

安全便捷为核心, 高容量为便携式储能的发展趋势。不同品牌的便携式储能产品容量差异不大, 客户在产品间进行选择时, 安全是一切的基础, 便携式储能产品往往需要通过相关安全认证, 以确保公司产品质量稳定可靠;此外, 由于 产品的使用场景多为户外旅行场景,便捷为重要考量因素。此外, 在外观和智能化上具备 一定优势的产品能够拓展身份认同和认知度。

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(便携式储能的核心在于安全和便携)

从储能产业链(参考本文上图),全面说说“储能用温度传感器”。

1.储能产业链上游用温度传感器

“我们温度传感器,要与锂电池的正极材料、负极材料、隔膜材料与电解液搭建良好的交流,以便我们双方,更从产业链全视角、全路径的把温度控制、测试问题,如何最高效、最稳定的考虑进去!”温度传感器台湾兴勤反馈说。

“电池本体的温度检测,温度传感器可以安装在电池间隙中,也安装在电池包带中。电池冷却介质的温度检测,温度传感器可以安装于冷却管里。BMS控制板的温度检测,温度传感器有一体方式、捆绑方式、紧挨方式等多种结构可以选择。”中日温度传感器代表久喜告诉我们。

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(温度传感器)

“对于锂电池下游的应用来说,锂电池在规定的工作温度范围内,才可能实现最佳的能源效率。温度传感器监测并控制电池温度,防止过热。有效延长电池使用寿命并增强安全性。为此,必须在多处测量电池温度,防止局部过热。这些测量电池温度的位置,往往有电池本体、冷却液、BMS板等等。”温度传感器特普生有说到。

“锂电池的正极材料、负极材料、隔膜材料与电解液是锂电池中游。温度传感器,主要用在锂电池的下游生产商、应用领域。譬如宁德市代、亿纬锂能,他们的电池、储能等等必须用到温度传感器,应用领域生产商也是温度传感器公司的客户,譬如小鹏汽车、特斯拉汽车,汽车上的电控、电机也用到温度传感器。”

2.储能产业链中下游用温度传感器

发电端、电网端、用电端(譬如便携、户储与房车储能系统)等储能下游,都必须用到温度传感器。

本文落地于“便携、户储与房车储能用温度传感”这个主题。便携、户储与房车储能系统由电池组、 消防、温控、  PCS、  EMS、  BMS构成。储能设备主要由电池组、储能逆变器( PCS)、能量管理系统( EMS)、电池管理系统( BMS)构成。

电池组为最主要的构成部分,其主体由电芯构成。电池组中涵盖其他辅助系统包括温控(散热),消防。储能逆变器为必不可少的重要组成部分,负责直流交流转化,是电站并网运行的必备条件。EMS、  BMS主要集中于系统软件层面,由储能投资商负责设计, EMS负责数据采集、能量调度;BMS负责电池监控、管理,保证充放均匀稳定。

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便携、户储与房车等储能,主要用到CCS隔离板温度管理、BMS系统温度管理、储能冷却(风冷/液冷)系统温度管理、储能消防系统温度管理。

“拥有BMS配套+线束加工优势的我们,为便携、户储与房车等储能管理,做性价比高的温度管理方案。方案为BMS提供锂/氢电池本体、电池冷却介质与BMS控制板的温度管理,也为储能CCS隔离板提供温度管理,即CCS隔离板温度管理、BMS系统温度管理、储能冷却(风冷/液冷)系统温度管理!”——温度传感器专家特普生曾总告诉温度床传感器研究院说。

“目前,市场反馈的传感器失效模式为两种:防水与耐压情况不佳。防水是指吸潮后传感器阻值下降,主要为潮气影响;耐压则是传感器绝缘层被击穿。为妥善解决传感器失效模式,特普生传感器针完全胜任。一是针对潮气影响,特普生传感器在保持耐温175度的条件下、耐水煮168小时。打破行业48小时极限;二在绝缘度问题上,特普生传感器可长期耐压5VDC,远高于行业3500VDC的标准要求。”

A.储能CCS隔离板温度管理

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(特普生户储CCS隔离板)

“我们为电池包、电池模组、电池族、储能箱公司,也为BMS产品,提供定制化的储能CCS隔离板。譬如支架,可以选择注塑或吸塑隔离板+线槽;采集组件,可以选择线束、FPC、PCB或FFC;温感采集线,可以选择环氧头、OT端子、镍端子(都含NTC);铝巴当然是含铝量达到99.6%的1060铝板。连接方式,可以选择打胶、打螺丝、超声焊或激光焊”。

储能CCS隔离板,在锂离子电池系统中实现以下主要功能:通过铜铝巴实现电芯的串并联,输出电流。采集电芯电压。采集电芯温度。提供均衡和补电通道。

储能CCS开发上,有CCS 拼板解决方案。CCS 拼板解决方案的优势是“在不增加模具的情况下兼容各种电芯串并数及不同输出极出线方向”。

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(储能CCS 拼板解决方案)

储能CCS开发上,也有CCS 热压解决方案。CCS 热压解决方案的优势是“ 通过PET膜高温高压成型工艺,  完成CCS的制造,而且产品更为轻薄”。

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(储能CCS 热压解决方案)

储能CCS开发上,还有CCS 吸塑隔离板解决方案。CCS 吸塑隔离板解决方案的优势是“PC片高精度真空成型工艺;产品更为轻薄;零部件固定工艺”。

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(储能CCS 吸塑隔离板解决方案)

B.BMS系统温度管理

“用于动力电池模组电芯的电压和温度采样,采集数据通过数据采集模块汇总、分析再传输给给电池管理系统主控制器模块,主控模块对数据进行分析和处理后,发出对应的程序控制和变更指令,做出均衡措施。适用于纯电动、混合动力乘用车、物流、客车、特种车等车型及48V动力系统 。它具有组装工时短、小型化、轻量化、薄形化、可挠性、弯折性好等特点。”

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(电池BMS温度传感器)

“也有一些客户需求电池芯内温度采集线束。这时,NTC温度传感器特别适合用于电池内芯与芯之间。最小直径尺寸可以做到0.7mm ,最薄可以做到0.6mm。 柔性化,可弯曲,便于安装。”

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(电池芯内温度采集线束)

“固定片NTC温度传感器主要用于电池PACK模组。它采用单端玻封NTC热敏电阻,外围用环氧树脂+外壳封装,热敏电阻和导线的焊接点完全密封在树脂涂层里面,具有良好的防水性及密封性。环氧树脂封装温度传感器将高精度、高可靠的NTC热敏电阻与PVC或Teflon导线连接,用绝缘、导热、防水、防潮材料封装成所需形状,便于安装与远距离测控温。通过测量NTC热敏电阻的电阻值来确定相应的温度,从而达到了检测和控制产品温度的目的。”

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(电池外围温度采集线束)

C.储能冷却(风冷/液冷)系统温度管理

“储能风冷或液冷,这些冷却温度管理,要采用单端玻璃封装热敏电阻,精度高、可靠性好。譬如双85测试1000小时,耐水煮测试1000小时。采用特殊的内部结构,正常使用寿命10年以上。”

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(储能冷却(风冷/液冷)温度传感器)

D.储能消防系统温度管理

“我们,发现储能消防系统温度管理,这套传感器,特别适合用于储能消防用。最小直径尺寸可以做到:0.7mm。响应速度最快可达1.5S(液体介质)。温湿度模块、温度气体模块等,也可以无线化数据传输。”

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(储能消防温度传感器)

上面这些内容,详细研究了便携、家庭与房车储能的温度管理方案,实际上就是解读了家庭及工商业储能温度传感器、移动/便携储能温度传感器。

“电网级大型储能、通信储能”的温度传感器,具体方案虽然不同,但是,异曲同工。

在电池储能系统中,实现降低火灾风险最为行之有效的办法就是在电池组的电路中加入对电池温度、电流、电压的感知系统。温度上升10℃,电芯的循环寿命下降了近50%,CCS集成盖板母排,以温度采集和电压采集线束形式,将温度传感器直接焊接在动力电池的电芯上检测温度。

特普生主营温度传感器NTC热敏电阻传感器模块及一体化解决方案,特普生拥有发明专利5项,实用新型27项,保留不公开技术2项,是国内唯一拥有全尺寸全自动单端玻封机、单端热敏电阻测试机的具有芯片设计能力的源头实业,特普生温度传感器,特别好的温度传感器。

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