汽車傳感器類型_電動汽車與傳統汽車傳感器的差異

作者:電工吧 日期:2020-07-05 16:32:02 人氣: 欄目:汽車電子

  傳感器(transducer/sensor)是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,並能將感受到的信息,按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控製等要求。

  一、汽車傳感器類型

  傳感器是汽車電子控製係統的關鍵部件,也是汽車電子技術領域研究的核心內容之一。汽車傳感器對溫度、壓力、位置、轉速、加速度和振動等各種信息進行實時、準確的測量和控製。衡量現代高級轎車控製係統水平的關鍵就在於其傳感器的數量和水平。一輛普通家用轎車上大約安裝幾十隻傳感器,豪華轎車上的傳感器數量可多達200餘隻。

  汽車傳感器類型_電動汽車與傳統汽車傳感器的差異

  車用傳感器大致分為三類:動力係統、安全管理係統和車身舒適係統傳感器。其中動力係統傳感器市場所占比例最大。

  圖表1 車用傳感器類型

  汽車傳感器類型_電動汽車與傳統汽車傳感器的差異

  資料來源:一覽眾谘詢

  二、電動汽車與傳統汽車傳感器的差異

  傳感器作為電動汽車電子控製係統的信息源,是電動汽車電子控製係統的關鍵部件,也是電動汽車電子技術領域研究的核心內容之一。

  電動汽車傳感器與傳統汽車傳感器一樣,都是由敏感元件、轉換元件和其他輔助元件組成,優勢也將信號調節與轉換電路及輔助電源作為傳感器的組成部分。

  電動汽車的能量源由電池提供。隨著電動汽車的結構的變化,其內部所用的傳感器也有所不同,傳感器類型也相應發生變化。車內大部分的傳統和機械鋼性信號被柔性的電信號所取代,增加了電源係統中一些電壓計電流傳感器。為了更好地控製電動機的出入電壓計電流,傳感器的檢測精度也比以往有所提高。電動汽車中同時保留了傳統汽車中輔助子係統中作用電子控製傳感單元(ECU),同時對安全管理係統和車身舒適係統傳感器提出更高要求,體現了汽車傳感器的最先進技術。

  圖表2 電動汽車中傳感器的應用

  汽車傳感器類型_電動汽車與傳統汽車傳感器的差異

  電動汽車傳感器主要分為兩部分使用,電池管理係統BMS和電機控製器,這兩個係統中的傳感器有一些是可以相互兼容使用的,這主要取決於設計者的理念和終端市場的需求。其中溫度傳感器是新能源汽車較為重要的傳感器應用類型。

  三、溫度傳感器

  傳統汽車溫度傳感器的作用是測量發動機的進氣,冷卻水,燃油等的溫度,並把測量結果轉換為電信號輸送給ECU。對於所有的汽油機電控係統,進氣溫度和冷卻水溫度是ECU進行控製所必須的兩個溫度參數,而其他的溫度參數則隨電控係統的類型及控製需要而不盡相同。

  圖表3 溫度傳感器在汽車上的應用

  汽車傳感器類型_電動汽車與傳統汽車傳感器的差異

  電動汽車溫度傳感器主要包括檢測電池溫度的傳感器、監測電機的溫度傳感器,以及用於電池冷卻係統的溫度傳感器等。

  1、電池係統溫度傳感器

  電動汽車電池隻有在精確定義的工作溫度下才能提供最佳的能量輸出,因此要求對電池溫度進行可靠地監控和調節,以防止電池出現過熱現象,最大限度地延長其工作壽命。當計算電池組荷電量(SOC)、充放電比功率、動力電池的溫度時使用多個溫度傳感器來監測電池溫度。

  2、電機控製器溫度傳感器

  為了確保電機的長壽命和發揮它的最佳性能,電機的溫度也需要持續受到監控,盡可能精確地在溫度高於140℃的範圍內工作,因而確定定子繞組的溫度也是至關重要的。為了測量定子的溫度,還要求傳感器應便於安裝,且要確保傳感器在安裝和操作過程中免受機械壓力的影響及具有高介電強度,後者可防止驅動器電流電路到測量電流電路之間產生飛弧現象。

  四、市場格局及趨勢

  目前,全世界約50個國家從事傳感器的研製、生產和應用開發,研發機構超過6000家。中國汽車傳感器90%以上的市場份額都被西門子博世、霍尼韋爾等國際零部件巨頭占有。

  一直以來,我國在傳感器企業多涉足的是大眾化的日用品方麵,對汽車領域,尤其是新能源汽車領域的專業化研究太少,國內現有產品大多靠模仿國外,企業規模相對也小,產品進入不了主流市場。一方麵是傳感器研發投入較高,而價格相對其他零部件也沒有優勢,企業沒有太大動力去研發生產;另一方麵,國內傳感器企業係統和設備較外資企業落後,導致企業無法真正了解產品後續的匹配性和可靠性及如何改進,而汽車對零部件的要求高,整車企業采購會優先選用質量更可靠的外資品牌。

  市場趨勢:近兩年,隨著汽車電動化和智能化的趨勢越來越明顯,國內車用傳感器領域涉入企業逐漸增多,包括傳統工業及家用級傳感器企業、互聯網企業、創業型電子半導體型企業等。在該領域兼並購也開始呈現,國外大型傳感器已完成第一輪並購,形成了自身技術優勢,國內傳感器企業也開始走入並購重組的軌道。

  產品趨勢:未來汽車傳感器將呈現“三化”趨勢:微型集成化、多功能化、智能化。微型化傳感器利用微機械的加工技術將微米級的敏感元件、信號調理器、數據處理裝置集成封裝在一塊芯片上,具備體積小、價格便宜、便於集成等特點,可以提高係統測試精度;多功能化使傳感器能夠同時檢測多個特性參數;而智能傳感器由於帶有專用計算機,因而具有智能特點。

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