摘要：

蓄電池作為現代能源儲存系統的核心組件，其性能和壽命直接受溫度影響。為了保證蓄電池的穩定運行和提高儲能系統的效率，溫度傳感器被廣泛應用于蓄電池管理系統中。本文將介紹蓄電池用溫度傳感器的原理、作用以及在儲能系統中的應用，旨在幫助讀者深入了解并更好地利用這一關鍵技術。

隨著可再生能源的快速發展和能源儲存需求的增加，蓄電池作為一種高效的儲能方式受到廣泛關注。然而，蓄電池在充放電過程中會產生熱量，而過高的溫度會對其性能和壽命造成負面影響。因此，實時監測蓄電池的溫度變化成為確保其安全運行和優化儲能系統的重要措施之一。

一

蓄電池用溫度傳感器的原理

蓄電池用溫度傳感器主要基于熱敏效應工作原理。它通過測量蓄電池體系中的溫度變化，將溫度信號轉換為電信號輸出，以提供對蓄電池溫度的實時監測。常見的溫度傳感器包括熱電偶、熱敏電阻和紅外線傳感器等。

二

蓄電池用溫度傳感器的作用

1、溫度監測：蓄電池用溫度傳感器能夠實時監測蓄電池的溫度變化，幫助管理系統及時掌握蓄電池的工作狀態。這對于預防蓄電池過熱和過冷，以及避免由溫度異常引起的性能下降和安全問題至關重要。

2、效能優化：溫度傳感器提供的溫度數據可以用于優化儲能系統的運行策略。通過監測蓄電池的溫度，可以合理調節充放電速率和功率輸出，以最大限度地提高蓄電池的效能和循環壽命。

3、故障診斷：溫度傳感器還可以用于故障診斷。異常溫度的持續升高或波動可能表明蓄電池存在故障或其他問題，及早發現并解決這些問題可以避免嚴重的損壞和系統故障。

三

蓄電池用溫度傳感器在儲能系統中的應用

1、溫度監測和控制：

蓄電池管理系統（BMS）利用溫度傳感器實時監測蓄電池組內各單體的溫度，并通過控制系統實現對溫度的調節，保持蓄電池在安全溫度范圍內工作。

2、電池包均衡：

溫度傳感器可以監測不同單體之間的溫度差異，并通過控制系統實現均衡充放電，使每個單體的溫度保持一致，提高整個電池組的壽命和性能。

3、預警和保護：

當蓄電池的溫度達到或超過安全范圍時，溫度傳感器可以向BMS發送警報信號，觸發相應的保護措施，如停止充放電或降低功率輸出，以防止蓄電池過熱和損壞。

蓄電池用溫度傳感器在儲能系統中起著至關重要的作用。

通過實時監測蓄電池的溫度變化，溫度傳感器可以幫助優化儲能系統的運行策略，延長蓄電池的壽命，并提高系統的效能和安全性。未來，隨著科技的進步和新型傳感器的發展，蓄電池用溫度傳感器將進一步提升其性能和應用范圍，為能源儲存領域的發展做出更大貢獻。

四

溫度傳感器在儲能系統（產業鏈）中的應用

1、儲能產業鏈上游用溫度傳感器

“我們溫度傳感器，要與鋰電池的正極材料、負極材料、隔膜材料與電解液搭建良好的交流，以便我們雙方，更從產業鏈全視角、全路徑的把溫度控制、測試問題，如何最高效、最穩定的考慮進去！”溫度傳感器臺灣興勤反饋說。“電池本體的溫度檢測，溫度傳感器可以安裝在電池間隙中，也安裝在電池包帶中。電池冷卻介質的溫度檢測，溫度傳感器可以安裝于冷卻管里。BMS控制板的溫度檢測，溫度傳感器有一體方式、捆綁方式、緊挨方式等多種結構可以選擇。”溫度傳感器特普生告訴我們。

▲溫度傳感器

“對于鋰電池下游的應用來說，鋰電池在規定的工作溫度范圍內，才可能實現最佳的能源效率。溫度傳感器監測并控制電池溫度，防止過熱。有效延長電池使用壽命并增強安全性。為此，必須在多處測量電池溫度，防止局部過熱。這些測量電池溫度的位置，往往有電池本體、冷卻液、BMS板等等。”溫度傳感器特普生有說到。“鋰電池的正極材料、負極材料、隔膜材料與電解液是鋰電池中游。溫度傳感器，主要用在鋰電池的下游生產商、應用領域。譬如寧德市代、億緯鋰能，他們的電池、儲能等等必須用到溫度傳感器，應用領域生產商也是溫度傳感器公司的客戶，譬如小鵬汽車、特斯拉汽車，汽車上的電控、電機也用到溫度傳感器。”

2.儲能產業鏈中下游用溫度傳感器

發電端、電網端、用電端（譬如便攜、戶儲與房車儲能系統）等儲能下游，都必須用到溫度傳感器。便攜、戶儲與房車儲能系統由電池組、 消防、溫控、 PCS、 EMS、 BMS構成。儲能設備主要由電池組、儲能逆變器( PCS)、能量管理系統( EMS)、電池管理系統( BMS)構成。電池組為最主要的構成部分，其主體由電芯構成。電池組中涵蓋其他輔助系統包括溫控(散熱)，消防。儲能逆變器為必不可少的重要組成部分，負責直流交流轉化，是電站并網運行的必備條件。EMS、 BMS主要集中于系統軟件層面，由儲能投資商負責設計， EMS負責數據采集、能量調度；BMS負責電池監控、管理，保證充放均勻穩定。

便攜、戶儲與房車等儲能，主要用到CCS隔離板溫度管理、BMS系統溫度管理、儲能冷卻（風冷/液冷）系統溫度管理、儲能消防系統溫度管理。“擁有BMS配套+線束加工優勢的我們，為便攜、戶儲與房車等儲能管理，做性價比高的溫度管理方案。方案為BMS提供鋰/氫電池本體、電池冷卻介質與BMS控制板的溫度管理，也為儲能CCS隔離板提供溫度管理，即CCS隔離板溫度管理、BMS系統溫度管理、儲能冷卻（風冷/液冷）系統溫度管理！”——溫度傳感器專家特普生曾總告訴溫度傳感器研究院說。“目前，市場反饋的傳感器失效模式為兩種：防水與耐壓情況不佳。防水是指吸潮后傳感器阻值下降，主要為潮氣影響；耐壓則是傳感器絕緣層被擊穿。為妥善解決傳感器失效模式，特普生傳感器針完全勝任。一是針對潮氣影響，特普生傳感器在保持耐溫175度的條件下、耐水煮168小時。打破行業48小時極限；二在絕緣度問題上，特普生傳感器可長期耐壓5VDC，遠高于行業3500VDC的標準要求。”

（1）儲能CCS隔離板溫度管理

▲特普生戶儲CCS隔離板

“我們為電池包、電池模組、電池族、儲能箱公司，也為BMS產品，提供定制化的儲能CCS隔離板。譬如支架，可以選擇注塑或吸塑隔離板+線槽；采集組件，可以選擇線束、FPC、PCB或FFC；溫感采集線，可以選擇環氧頭、OT端子、鎳端子（都含NTC)；鋁巴當然是含鋁量達到99.6%的1060鋁板。連接方式，可以選擇打膠、打螺絲、超聲焊或激光焊”。儲能CCS隔離板，在鋰離子電池系統中實現以下主要功能：通過銅鋁巴實現電芯的串并聯，輸出電流。采集電芯電壓。采集電芯溫度。提供均衡和補電通道。儲能CCS開發上，有CCS 拼板解決方案。CCS 拼板解決方案的優勢是“在不增加模具的情況下兼容各種電芯串并數及不同輸出極出線方向”。

▲儲能CCS 拼板解決方案

儲能CCS開發上，也有CCS 熱壓解決方案。CCS 熱壓解決方案的優勢是“ 通過PET膜高溫高壓成型工藝， 完成CCS的制造，而且產品更為輕薄”。

▲儲能CCS 熱壓解決方案

儲能CCS開發上，還有CCS 吸塑隔離板解決方案。CCS 吸塑隔離板解決方案的優勢是“PC片高精度真空成型工藝；產品更為輕薄；零部件固定工藝”。

▲儲能CCS 吸塑隔離板解決方案

（2）BMS系統溫度管理

“用于動力電池模組電芯的電壓和溫度采樣，采集數據通過數據采集模塊匯總、分析再傳輸給給電池管理系統主控制器模塊，主控模塊對數據進行分析和處理后，發出對應的程序控制和變更指令，做出均衡措施。適用于純電動、混合動力乘用車、物流、客車、特種車等車型及48V動力系統 。它具有組裝工時短、小型化、輕量化、薄形化、可撓性、彎折性好等特點。”

▲電池BMS溫度傳感器

“也有一些客戶需求電池芯內溫度采集線束。這時，NTC溫度傳感器特別適合用于電池內芯與芯之間。最小直徑尺寸可以做到0.7mm，最薄可以做到0.6mm。柔性化可彎曲，便于安裝。”

▲電池芯內溫度采集線束

“固定片NTC溫度傳感器主要用于電池PACK模組。它采用單端玻封NTC熱敏電阻，外圍用環氧樹脂+外殼封裝，熱敏電阻和導線的焊接點完全密封在樹脂涂層里面，具有良好的防水性及密封性。環氧樹脂封裝溫度傳感器將高精度、高可靠的NTC熱敏電阻與PVC或Teflon導線連接，用絕緣、導熱、防水、防潮材料封裝成所需形狀，便于安裝與遠距離測控溫。通過測量NTC熱敏電阻的電阻值來確定相應的溫度，從而達到了檢測和控制產品溫度的目的。”

▲電池外圍溫度采集線束

（3）儲能冷卻（風冷/液冷）系統溫度管理

“儲能風冷或液冷，這些冷卻溫度管理，要采用單端玻璃封裝熱敏電阻，精度高、可靠性好。譬如雙85測試1000小時，耐水煮測試1000小時。采用特殊的內部結構，正常使用壽命10年以上。”

▲儲能冷卻（風冷/液冷）溫度傳感器

（3）儲能消防系統溫度管理

“我們，發現儲能消防系統溫度管理，這套傳感器，特別適合用于儲能消防用。最小直徑尺寸可以做到：0.7mm。響應速度最快可達1.5S（液體介質）。溫濕度模塊、溫度氣體模塊等，也可以無線化數據傳輸。”

▲儲能消防溫度傳感器

作者簡介

吳憨子：傳感器應用營銷老師。投資及擔任森霸傳感、特普生傳感應用營銷顧問，歡迎交流傳感器應用與投融資，微信：mckinsin

審核編輯 黃宇