Wat binnePlatina Resistance Temperatuer Detectors?
Sjoch, as jo dit lêze, wite jo wierskynlik al temperatuer yn batterijen. Mar hjir is it ding dat de measte minsken jo net fertelle: RJOCHTTE temperatuer krije is folle dreger dan it klinkt, en it ferkeard krije sil jo kostje. In protte.
Wy learden dit op 'e hurde manier werom yn 2019. Ien fan ús klanten fan ús heftruckfleet yn Noard-Sina hie 40+ ienheden dy't ús batterijpakketten draaiden. Winter rekke, temperatueren sakke nei -25 graden, en ynienen krije wy oproppen om 2 oere. Frachtweinen sille net opladen. BMS bliuwt oer-temperatuer warskôgingen. Yn min fiifentweintich. Ja.
Die bliken dat de NTC-thermistors dy't wy brûkten dreaun hast 8 graden yn kâld waar. De BMS tocht dat de sellen oerferhit wiene doe't se eins befriezen. Laders sletten. Hiele float dea yn it pakhús. De boetes, de ferfangingskosten, de flechten om te ferûntskuldigjen yn persoan ... litte wy mar sizze dat immen by ús bedriuw dat kontrakt noch altyd op 'e muorre hat as herinnering. Koste ús mear as 2 miljoen RMB.
Dat wie doe't ús baas letterlik sloech syn hân op 'e tafel en sei "fan no ôf, platina RTD op alles, en as immen suggerearret NTC wer om jild te besparjen, it komt út harren bonus."
Sa ja. Dêrom skriuwe wy dit. Net om't platina RTD's fancy binne. Want wy binne ferbaarnd (iroanysk, troch minne temperatuerlêzingen) en dat dogge wy net wer.
De basis (mar eins nuttich)
Platinum RTD stiet foar Platinum Resistance Temperature Detector. It prinsipe is simpel: platina draad wurdt mear resistint foar elektrisiteit as it opwaarmt. Meitsje de wjerstân, jo witte de temperatuer. Dat is it.
De yndustrystandert wurdt Pt100 neamd, wat gewoan betsjut 100 ohm by 0 graden. D'r is ek Pt1000 (1000 ohm by 0 graden) dy't jo in grutter sinjaal jout om mei te wurkjen, handich as jo lange draadrinnen hawwe of lawaaierige omjouwings. Wy brûke Pt1000 op alles mei kabels langer as 2 meter no, om't wy wurch waarden fan it efterfolgjen fan 0,5 graad flaters dy't bliken diene te wêzen lead wire wjerstân wy fergetten te kompensearjen.
Wêrom platina spesifyk? Wy hawwe eins betiid nikkel en koper besocht. Goedkeaper, fansels. Mar nikkel giet gek boppe 300 graden en koper oksidearret as jo sjogge nei it ferkeard. Platina gewoan... wurket . -200 graad oant +850 graad, korrodearret net, driuwt net. Saai en betrouber, dat is krekt wat jo wolle as jo batterijpakket yn in 3-ton heftruck sit dy't pallets om in pakhús beweegt.
Ien fan ús yngenieurs seit graach "platina is djoer, om't it lui is" - it reagearret net mei neat, feroaret net fan gedachten, sit gewoan krekt. Wy sille nimme lui.
Trije manieren om se te bouwen (en hokker wirklik wurkje)
D'r is draad-opwûn, opspoard elemint en tinne film. Hjir is wat wy eins tinke oer elk:
Draad-wûn
De âlde skoalle manier. Platina draad wikkele om in keramyske kearn. Super akkuraat, super stabyl. Ek super djoer en soarte fan kwetsber. Wy brûke dizze foar kalibraasjeferwizing en dat is deroer. Hie ien klant dy't oanstie op draad-ferwûne foar syn hiele float omdat "allinnich de bêste." Seis moanne letter wie de helte fan har ôfdreaun om't de trilling fan syn rûge pakhúsflier de wikkelingen losmakke. No brûkt hy oprolde eleminten lykas alle oaren.
Tinne film
Goedkeap, lyts, rappe reaksje. Geweldich foar konsuminteguod of monitoaring mei leech-ynset. Wy brûke se op ús 12V / 24V lytse pakketten wêr't as der wat mis giet, gjinien ferwûne rekket en neat yn 'e brân stekt. Soene wy se yn in 600V heftruckpakket sette? Absolút net. De keramyske ûndergrûn en platinafilm wreidzje op ferskate tariven út, en nei in pear tûzen termyske syklusen begjinne jo drift te sjen. Ien ymportearre merk dat wy hawwe besocht - djoer ien te - driuwt 1,5 graad yn minder dan in jier. De leveransier joech ús ynstallaasje de skuld. Wy hawwe de skuld fan har QC. Hoe dan ek, wy binne opholden mei it brûken fan se foar alles kritysk.
Coiled elemint
Dit is wat wy spesifisearje foar pakketten mei hege-spanning. De platina-spolen sitte los yn keramyske buizen fol mei poeder, sadat se kinne útwreidzje en kontraktearje sûnder de draad te stressjen. Se behannelje trilling, se behannelje thermysk fytsen, se kleie net. Djoerder dan tinne film mar wy sliepe nachts better. Elke leveransier fan lithiumbatterijen dy't yndustriële tapassingen docht, moat dizze serieus besjen.
2-Wire, 3-Wire, 4-Wire: It debat dat ús team hast splitst
Dizze feroarsake wirklike arguminten yn ús kantoar. Us hardware lead woe 4-draad op alles. Us kosten-yngenieur hie hast in beroerte by it berekkenjen fan de ekstra ferbiningspinnen en kabelkosten. Se prate sa'n wike net mei elkoar.
Hjir is de deal:
2 draadis prima as jo kabel koart is en jo net skele oer in heale graad hjir of dêr. De wjerstân fan 'e draad sels foeget ta oan jo lêzing. Foar in kabelrinne fan 10 meter kinne jo 1-2 graden ôf wêze. Net geweldich as jo BMS besluten makket op basis fan dat nûmer.
3-dielkompensearret foar leadresistinsje en is wat de measte yndustriële opstellingen brûke. Goed genôch foar 90% fan applikaasjes. Dit is no ús standert.
4-dielelimineert lead ferset folslein. Wy brûke it foar tafersjoch op sel-nivo tidens R&D en falidaasje, en foar elke klant dy't betellet foar premium krektens. Ek ferplicht foar alle OEM-oplossingen foar lithiumbatterij wêr't de klant har eigen feiligenssertifikaasje docht - auditors hâlde fan 4-draad te sjen.
It argumint einige doe't ús hardware-man sei: "Ik kin twa ekstra triedden rinne of ik kin in klant útlizze wêrom't har thermyske runaway-beskerming 3 graden let útloech." Wy rinne no 4-draad op alle heechspanningspakketten. De ekstra kosten binne lykas 0,3% fan 'e pakketpriis. Net de muoite wurdich ferliezen sliep oer.
Wêr't se se plakke (Placing Really Matters)
Wy hawwe wat wylde guod sjoen fan oare yndustriële batterijfabrikanten. Sensors zip- oan willekeurige plakken. Sensors drukke tsjin de saak mei in stik skom. Ien memorabele kontrôle wêr't wy in sensor fûnen dy't folslein ôffallen wie en gewoan yn 'e omwâling bungelde, luchttemperatuer lêzen wylst de sellen kochten.
Us regels no:
Op sellen
Direkt kontakt mei de saak, termyske paste of 3M VHB-tape (wy hâlde fan 9888T), dan ynpotten mei epoksy. Ja, it is ferfelend om wer te wurkjen. Dat is it punt. As immen troch epoksy moat beitelje om in sensor te ferpleatsen, sille se twa kear tinke oer oft se dat eins nedich binne.
Tusken sellen
Fangt hot spots út sellen dy't rapper degradearje as har buorlju. Dit is hoe't wy in batch sellen fûnen fan in leveransier dy't ynterne defekten hie - ien sel wie 8 graden waarmer as syn buorlju. Fong it foardat der wat slims barde, ruile de module, traced it werom nei in produksjepartij, wegere de heule batch. De sensor betelle foar himsels sa'n 10.000 kear oer dy dei.
Busbars en ferbinings
Losse bouten waarmje. In protte. Wy hiene in pak dêr't de wichtichste contactor terminal waard net torqued goed, en ûnder hege stroom wie it slaan 85 graad wylst de sellen tichtby wiene op 35 graad. Klant klage oer "willekeurige" macht derating. Wie hielendal net samar - de BMS die krekt wat it dwaan moast. De ferbining reparearre, probleem fuort. No hat elk pakket in sensor op it haadstroompaad, net-behannele.
Coolant yn / út
As jo aktive koeling hawwe, moatte jo witte oft it eins wurket. Sjoen tefolle systemen wêr't de pomp stoar en gjinien fernaam oant sellen begon te swollen.
It spul dat se net yn gegevensblêden pleatse
Hjir binne wat dingen dy't wy leard hawwe troch te skroeven:
Sels-ferwaarming is echt
De stroom dy't jo troch de RTD drukke om it te mjitten ferwaarmt it ek. Standert is 1mA foar Pt100. Wy hiene ienris in junior yngenieur dy't it nei 5mA draaide, om't "grutter sinjaal, bettere krektens, krekt?" Ferkeard. De sensor wie lêzen 2 graden heech. Yn in 48V golfkarrepakket betsjutte it gewoan in bytsje betiid ynskeakelje fan fan-. Yn in 400V yndustriële pakket soe it oerlêst shutdowns betsjutte. Brûk 1mA. Of minder foar Pt1000.
Wire routing saken
Hâld RTD-draden fuort fan stroomkabels, motoroandriuwen, omkearders - alles dat grutte streamingen skeakelt. Wy brûke no in beskerme twisted pear nei't wy trije dagen hawwe bestege oan it debuggen fan in "lawaaierich temperatuersinjaal" dat EMI die bliken te wêzen fan in VFD monteard 20cm fuort. Lithium-batterij-groothannel-distributeurs nimme der rekken mei: as jo pakketten trochferkeapje en de yntegrator de BMS direkt neist de motorkontrôler pleatst, sille temperatuerlêzingen jiskefet wêze.
Tolerânsje klasse is net krektens
In Klasse B Pt100 kin útskeakele wurde troch ± 0.8 graad by 100 graad neffens de spec. Dat is de ALLOWABLE flater. As jo BMS oannimt dat it dea akkuraat is en termyske grinzen ynstelt op 60 graden, dan kinne jo eins beheine op 59,2 graden of 60,8 graden. Untwerp jo grinzen mei tolerânsje yn gedachten. Wy bouwe yn 2 graden marzje op al ús beskermingsdrompels.
Goedkeap sensors drift. Goede sensoren net
Wy folge sensoren fan trije ferskillende leveransiers oer 2 jier fjildoperaasje. De budzjetten (lykas $ 0,80 elk) dreaunen in gemiddelde fan 0,6 graad. De Japanske mids-berik ($2.50) dreau 0.1 graad. De premium Switserske ($ 8) dreau yn prinsipe neat oars as kom, $ 8 per sensor? Wy brûke de Japanske. Bêste wearde foar yndustriële guod.
Wêrom wy standardisearre op Pt100 oer alles
Wy hienen eartiids in miks: NTC-thermistors op lege-pakketten, Pt100 op premiums, wat nuvere KTY-sensors op legacy-produkten. It wie in nachtmerje. Ferskillende kalibraasjekurven, ferskate BMS-firmware-tûken, ferskate ynventarisaasje fan reserveûnderdielen.
No is it Pt100 oeral. Deselde sensor, deselde leveransier, deselde ôfhannelingprosedueres. As der wat mis giet, hoege wy net te freegjen "wachtsje, hokker type sensor is yn dit pakket?" Yntegraasje fan batterijsysteem wurdt folle ienfâldiger as jo net mei fiif ferskillende sensortypen jonglerje.
It kostenferskil tusken NTC en Pt100 is lykas $ 1,50 per sensor. Op in $ 3000 heftruckbatterij is dat lûd. Op betrouberens en stipekosten is it alles.
Foar elkenien dy't no sensors spesifisearje
As jo in ûntwerpingenieur binne dy't dit lêze, hjir is de koarte ferzje:
Brûk Pt100 of Pt1000. Coiled elemint foar alles oer 100V of alles dat trillet. Tinne film is prima foar bench testen en leech-monitoring. 3-draad minimum, 4-draad as jo sertifikaasje- of presyswurk dogge.
Keapje fan fêststelde sensor makkers mei werklike traceability. Wy hawwe falske Pt100's sjoen dy't eins NTC's wiene mei falske markearring. As de priis te goed liket om wier te wêzen, is it it.
Pot jo sensors. Brûk termyske ynterface materiaal. Strain-jo kabels. Dokumintearje jo sensorlokaasjes sadat de earme technikus oer 5 jier fan no wit wêr't te sykjen.
En foar elkenien dy't pakketten keapje: freegje jo leveransier hokker sensoren se brûke en wêrom. As se jo gjin rjocht antwurd jaan kinne, seit dat wat. As se sizze "wy brûke platina RTD's, om't wy op 'e hurde manier learden wat bart as jo dat net dogge," is dat in leveransier dy't al lang genôch bestiet om te witten wat wichtich is.
Wy dogge al mear as in desennium oan lithiumbatterijen - heftrucks, golfkarren, AGV's, flierscrubbers, neam mar op. Temperatuersensing is miskien 0,5% fan 'e BOM-kosten en 50% fan 'e oarsaken fan fjildfalen dy't wy hawwe diagnostisearre. It is gewoan net wurdich om te keapjen.
As jo op syk binne nei in team dat feitlik de details oer dingen lykas dit swit, wite jo wêr't jo ús kinne fine. Wy binne altyd bliid om te praten oer termysk behear mei elkenien dy't serieus is om it goed te krijen.
En as immen yn jo team suggerearret om $ 1,50 per pakket te besparjen troch te wikseljen nei NTC's, fiel jo frij om har dit artikel te stjoeren. Of de faktuer fan dat ynsidint fan 2019. Wat wurket.
