NTC温度センサーは、チャージパイルとチャージガンの安全性確保において重要な役割を果たします。主にリアルタイム温度監視と機器の過熱防止に使用され、チャージプロセスの安全性と信頼性を確保します。以下は、NTC温度センサーの具体的な用途と機能の分析です。
1. アプリケーションシナリオ
（１）チャージングガンの温度監視
- 接点とケーブルジョイントの監視:高出力動作（DC急速充電など）中は、大電流により接触抵抗により接触点やケーブル接合部で過度の熱が発生する可能性があります。ガンヘッドまたはコネクタに埋め込まれたNTCセンサーが温度変化をリアルタイムで監視します。
- 過熱保護:温度が事前に設定されたしきい値を超えると、充電制御システムが自動的に電流を減らしたり、充電を停止したりして、火災の危険や機器の損傷を防止します。
- ユーザーの安全性:充電ガンの表面が過熱するのを防ぎ、ユーザーの火傷を防止します。
（２）充電パイル内の温度管理
- 電源モジュールの温度監視:高電圧電源モジュール（AC-DCコンバータ、DC-DCモジュールなど）は動作中に熱を発生します。NTCセンサーはヒートシンクや重要なコンポーネントを監視し、冷却ファンを作動させたり、出力を調整したりします。
- 環境適応性:屋外充電スタンドは極端な温度に耐える必要があります。NTCセンサーは、周囲の状況に基づいて充電パラメータを最適化するのに役立ちます（例：寒い冬場のバッテリーの予熱）。
2. NTCセンサーの主な利点
- 高感度：NTC 抵抗は温度によって大きく変化するため、小さな変動にも迅速に対応できます。
- コンパクトサイズと低コスト：コンパクトな充電ガンやパイルへの統合に最適で、コスト効率に優れています。
- 安定性と耐久性:封止材料（エポキシ樹脂、ガラスなど）は、過酷な環境に適した防水性と耐腐食性を備えています。
3. 主要な設計上の考慮事項
- 最適な配置:センサーは、電磁干渉を避けながら、熱源（充電ガンの接点、積み重ねられた IGBT モジュールなど）の近くに配置する必要があります。
- 温度校正と線形化:非線形 NTC 特性には、回路 (電圧分圧器など) またはソフトウェア アルゴリズム (ルックアップ テーブル、Steinhart-Hart 方程式) による補償が必要です。
- 冗長設計:安全性が重視されるアプリケーションでは、単一点の障害によって安全性が損なわれないように、複数の NTC センサーが使用される場合があります。
- コミュニケーションと対応のメカニズム:温度データは、CAN バスまたはアナログ信号を介してバッテリー管理システム (BMS) または充電コントローラに送信され、段階的な保護プロトコル (例: 電力削減 → アラーム → シャットダウン) がトリガーされます。
4. 業界標準と課題
- 安全認証:温度監視要件に関する IEC 62196 や UL 2251 などの規格に準拠。
- 極限条件の課題:120°C を超える温度または -40°C 未満の温度での安定性には、材料の進歩 (例: 厚膜 NTC) が必要です。
- 障害診断:システムは、誤った保護トリガーを回避するために NTC 障害 (例: オープン回路) を検出する必要があります。
5. 今後の動向
- スマートな統合:予測メンテナンスのための AI アルゴリズムと組み合わせる (例: 履歴データによる接触劣化の予測)。
- ハイパワーシナリオ:超急速充電（350kW以上）が普及するにつれて、NTCは応答速度と高温耐性を向上させる必要があります。
- 代替ソリューション:一部のアプリケーションでは PT100 または赤外線センサーが採用されることもありますが、コスト効率の点から NTC が依然として主流となっています。
結論
NTC温度センサーは、EV充電インフラの安全チェーンにおいて不可欠なコンポーネントです。リアルタイム監視と迅速な応答メカニズムにより、過熱リスクを効果的に軽減し、運用効率を向上させます。EV充電電力の増加が続く中、NTCの精度、信頼性、そしてインテリジェンスの向上は、業界の成長を支える上で極めて重要になります。
投稿日時: 2025年4月19日