Шта суПлатинум отпорни температурни детектори?
Видите, ако ово читате, вероватно већ знате да је температура важна у батеријама. Али ево ствари коју вам већина људи не каже: да постигнете ПРАВУ температуру је много теже него што звучи, а ако је поставите погрешно ће вас коштати. много.
Научили смо ово на тежи начин још 2019. Један од наших клијената флоте виљушкара у северној Кини имао је 40+ јединица које су покретале наше батерије. Зима је погодила, температуре су пале на -25 степени, и одједном добијамо позиве у 2 ујутро. Камиони неће наплаћивати. БМС наставља да шаље-упозорења о темп. За минус двадесет пет. Да.
Испоставило се да су НТЦ термистори које смо користили понели скоро 8 степени по хладном времену. БМС је мислио да се ћелије прегревају када су се заправо смрзавале. Пуњачи су се искључили. Цела флота мртва у складишту. Казне, трошкови замене, летови да се извини лично... рецимо да неко у нашој компанији још увек има тај уговор уоквирен на зиду као подсетник. Коштало нас је преко 2 милиона РМБ.
Тада је наш шеф буквално ударио руком о сто и рекао „од сада платинасти РТД на свему, и ако неко поново предложи НТЦ да уштеди новац, то излази из њиховог бонуса“.
па да. Зато ово пишемо. Не зато што су платинасти РТД фенси. Зато што смо били опечени (иронично, лошим очитањима температуре) и то више нећемо радити.
Основе (али заправо корисне)
Платинум РТД је скраћеница од Платинум Ресистанце Температуре Детецтор. Принцип је крајње једноставан: платинаста жица постаје отпорнија на струју како се загрева. Измерите отпор, знате температуру. То је то.
Индустријски стандард се зове Пт100, што само значи 100 ома на 0 степени. Ту је и Пт1000 (1000 ома на 0 степени) који вам даје већи сигнал за рад, згодан када имате дуге жице или бучно окружење. Сада користимо Пт1000 на било чему са кабловима дужим од 2 метра јер смо се уморили од хватања грешака од 0,5 степена за које се испоставило да су отпорност оловне жице коју смо заборавили да надокнадимо.
Зашто посебно платина? Рано смо пробали никл и бакар. Јефтиније, наравно. Али никл полуди изнад 300 степени и бакар оксидира ако погрешно погледате. Платина само... ради од . -200 степена до +850 степена, не кородира, не помера се. Досадно и поуздано, што је управо оно што желите када се ваш акумулатор налази унутар виљушкара од 3 тоне који помера палете по складишту.
Један од наших инжењера воли да каже „платина је скупа јер је лења“ - не реагује ни на шта, не предомисли се, само седи да је тачна. Узећемо лењ.
Три начина да их изградите (и који од њих заправо раде)
Ту су жица{0}}намотана, намотани елемент и танак филм. Ево шта заправо мислимо о сваком од њих:
Жица{0}}намотана
Стари школски начин. Платинаста жица омотана око керамичког језгра. Супер прецизан, супер стабилан. Такође супер скупо и некако крхко. Користимо их за референцу за калибрацију и то је све. Имао је једног купца који је инсистирао на жици-намотане за целу своју флоту јер „само најбоље“. Шест месеци касније, половина њих је залутала јер су вибрације са његовог грубог пода у магацину олабавиле намотаје. Сада користи намотане елементе као и сви остали.
Танки филм
Јефтин, мали, брз одговор. Одлично за потрошачке ствари или праћење{1}}ниских улога. Користимо их на нашим малим пакетима од 12В/24В где ако нешто крене наопако, нико неће бити повређен и ништа се не запали. Да ли бисмо их ставили у пакет виљушкара од 600 В? Апсолутно не. Керамички супстрат и платинасти филм се шире различитим брзинама и након неколико хиљада термичких циклуса почињете да видите померање. Један увезени бренд који смо испробали - такође скуп - је пао за 1,5 степен за мање од годину дана. Добављач је окривио нашу инсталацију. Окривили смо њихов КЦ. У сваком случају, престали смо да их користимо за било шта критично.
Намотани елемент
Ово је оно што смо одредили за високонапонске{0}}пакете. Платинасти намотаји лабаво се налазе у керамичким цевима упакованим прахом, тако да се могу ширити и скупљати без напрезања жице. Подносе вибрације, подносе термални циклус, не жале се. Скупљи од танког филма, али боље спавамо ноћу. Сваки добављач литијумских батерија који се бави индустријским апликацијама треба озбиљно да их погледа.
2-Вире, 3-Вире, 4-Вире: Дебата која је скоро поделила наш тим
Ово је изазвало стварне расправе у нашој канцеларији. Наш хардверски вођа је желео 4-жице на свему. Наш инжињер трошкова је замало имао ударац израчунавајући додатне пинове конектора и трошкове каблова. Нису разговарали једно са другим око недељу дана.
Ево договора:
2-виреу реду је ако вам је кабл кратак и није вам стало до пола степена овде или тамо. Отпор саме жице доприноси вашем читању. За кабл од 10 метара, можда ћете бити искључени за 1-2 степена. Није сјајно када ваш БМС доноси одлуке на основу тог броја.
3-вирекомпензује отпорност на олово и то је оно што већина индустријских уређаја користи. Довољно добро за 90% апликација. Ово нам је сада подразумевано.
4-вирепотпуно елиминише отпорност на олово. Користимо га за надгледање-нивоа ћелије током истраживања и развоја и валидације, као и за сваког клијента који плаћа за врхунску прецизност. Такође је обавезан за ОЕМ решења са литијумским батеријама где клијент ради сопствену сертификацију безбедности - ревизори воле да виде 4-жичне.
Расправа се завршила када је наш тип за хардвер рекао „Могу да провучем две додатне жице или могу да објасним купцу зашто је њихова термичка заштита од бекства активирала 3 степена закашњења“. Сада покрећемо 4-жице на свим високонапонским пакетима. Додатни трошак је око 0,3% од цене паковања. Не вреди губити сан.
Где их ставити (пласман је заправо важан)
Видели смо неке дивље ствари од других произвођача индустријских батерија. Сензори су-закопчани за насумичне тачке. Сензори притиснути на кућиште комадом пене. Једна незаборавна ревизија где смо пронашли сензор који је потпуно отпао и који је само висио унутар ограде, очитавајући температуру ваздуха док су се ћелије кувале.
Наша правила сада:
На ћелијама
Директан контакт са кућиштем, термалном пастом или 3М ВХБ траком (ми волимо 9888Т), а затим преливен епоксидом. Да, досадно је прерађивати. То је поента. Ако неко мора да провуче епоксид да би померио сензор, двапут ће размислити да ли то заиста треба.
Између ћелија
Хвата жаришта из ћелија које се разграђују брже од својих суседа. Овако смо пронашли серију ћелија од добављача који је имао унутрашње недостатке - једна ћелија је радила 8 степени топлије од својих суседа. Ухватио сам га пре него што се било шта лоше десило, заменио модул, пратио га до производне серије, одбио целу серију. Сензор се исплатио око 10.000 пута током тог дана.
Сабирнице и прикључци
Лабави завртњи се загревају. много. Имали смо пакет где терминал главног контактора није био правилно затегнут, и под великом струјом је достигао 85 степени док су ћелије у близини биле на 35 степени. Купац се жалио на „насумично“ смањење снаге. Уопште није био насумичан - БМС је радио управо оно што је требало да ради. Поправљена веза, проблем је нестао. Сада сваки пакет има сензор на главној струјној путањи, без-преговарања.
Улаз/излаз расхладне течности
Ако имате активно хлађење, морате знати да ли заиста ради. Видео сам превише система где је пумпа умрла и нико није приметио све док ћелије нису почеле да отичу.
Ствари које не стављају у таблице са подацима
Ево неких ствари које смо научили зезнувши:
Само{0}}загревање је стварно
Струја коју гурате кроз РТД да бисте га измерили такође га загрева. Стандард је 1мА за Пт100. Једном смо имали млађег инжењера који га је подигао на 5мА јер "већи сигнал, боља прецизност, зар не?" Погрешно. Сензор је очитавао 2 степена на висини. У пакету колица за голф од 48 В то је само значило благо рано укључивање- вентилатора. У индустријском пакету од 400 В то би значило непријатно гашење. Користите 1мА. Или мање за Пт1000.
Усмеравање жице је важно
Држите РТД жице даље од каблова за напајање, погона мотора, инвертера - свега што укључује велике струје. Сада користимо заштићену упредену парицу након што смо провели три дана на отклањању грешака у „сучном температурном сигналу“ за који се испоставило да је ЕМИ од ВФД-а постављеног на удаљености од 20 цм. Велепродајни дистрибутери литијумских батерија имају на уму: ако препродајете пакете и интегратор постави БМС одмах поред контролера мотора, очитавања температуре ће бити смеће.
Класа толеранције није тачност
Класа Б Пт100 може бити искључена за ±0,8 степени на 100 степени по спецификацији. То је ДОЗВОЉЕНА грешка. Ако ваш БМС претпостави да је потпуно прецизан и поставља термичке границе на 60 степени, можда заправо ограничавате на 59,2 степена или 60,8 степени. Дизајнирајте своје границе имајући на уму толеранцију. Ми градимо маргину од 2 степена на свим нашим заштитним праговима.
Јефтини сензори дрифтују. Добри сензори не раде
Пратили смо сензоре од три различита добављача током 2 године рада на терену. Буџетски (по 0,80 долара сваки) су се у просеку померили за 0,6 степени. Јапански средње{5}}($2,50) су се померили за 0,1 степен. Премијум швајцарски (8 долара) у суштини ништа друго него ајде, 8 долара по сензору? Користимо јапанске. Најбоља вредност за индустријске ствари.
Зашто смо стандардизовали Пт100 у свему
Некада смо имали мешавину: НТЦ термистори на јефтиним-паковима, Пт100 на премијум, неки чудни КТИ сензори на старим производима. Била је то ноћна мора. Различите криве калибрације, различите гране фирмвера БМС-а, различит инвентар резервних делова.
Сада је Пт100 свуда. Исти сензор, исти добављач, исте процедуре руковања. Када нешто крене наопако, не морамо да питамо "чекај, који тип сензора је у овом пакету?" Интеграција батеријског система постаје много једноставнија када не жонглирате са пет различитих типова сензора.
Разлика у цени између НТЦ и Пт100 је око 1,50 долара по сензору. На батерији виљушкара од 3000 долара, то је бука. Што се тиче поузданости и трошкова подршке, то је све.
За све који тренутно користе сензоре
Ако сте инжењер дизајна који ово чита, ево кратке верзије:
Користите Пт100 или Пт1000. Намотани елемент за све преко 100В или било шта што вибрира. Танак филм је добар за тестирање на клупи и ниско{4}}надгледање{5}}минимум жица, 4-жичне ако радите сертификацију или прецизне радове.
Купујте од познатих произвођача сензора са стварном следљивошћу. Видели смо фалсификоване Пт100 који су заправо били НТЦ са лажним ознакама. Ако се цена чини превише добра да би била истинита, јесте.
Ставите своје сензоре. Користите термички материјал интерфејса. Натегните-ваше каблове. Документујте локације својих сензора тако да јадни техничар за 5 година зна где да тражи.
А за све који набављају пакете: питајте свог добављача које сензоре користе и зашто. Ако вам не могу дати директан одговор, то вам нешто говори. Ако кажу „ми користимо платинасте РТД јер смо на тежи начин научили шта се дешава када не користите“, то је добављач који постоји довољно дуго да зна шта је важно.
Радимо литијумске батерије већ више од једне деценије - виљушкаре, колица за голф, АГВ, машине за прање подова, шта год желите. Сензор температуре је можда 0,5% цене спецификације и 50% основних узрока квара на терену које смо дијагностиковали. Једноставно не вреди појефтинити.
Ако тражите тим који се бави детаљима о оваквим стварима, знате где да нас пронађете. Увек смо срећни да разговарамо о термалном управљању са сваким ко је озбиљан у томе да то уради како треба.
А ако неко из вашег тима предлаже да уштедите 1,50 долара по паковању преласком на НТЦ, слободно им пошаљите овај чланак. Или фактура из тог инцидента из 2019. Шта год да ради.
